BFRP tendonları ilə bazalt liflə gücləndirilmiş sement materiallarının yapışma performansının öyrənilməsi
Bağlama performansına əsas təsir edən amillər
- Lif həcminin dopinqi və uzunluğu
Həcmi dopinq bazalt qısa kəsilmiş iplik yapışma gücünə əhəmiyyətli təsir göstərir və sınaq göstərir ki, 0,2% həcmli aşqarlama birləşmə möhkəmliyinin artırılmasına ən yaxşı təsir göstərir və həddindən artıq aşqarlanma əvəzinə liflərin yığılması səbəbindən performansın azalmasına səbəb ola bilər.
Lif uzunluğu (məsələn, 6mm və 18mm) birləşmənin gücünə daha az təsir göstərir, lakin daha qısa liflər interfasial qüsurları azaltmaq üçün daha asan dağılır.
- Təkrar emal edilmiş betonun möhkəmlik sinfi
Təkrar emal edilmiş betonun möhkəmlik dərəcəsinin artırılması (məsələn, C30-dan C40-a qədər) B betonu arasındakı əlaqə gücünü artırır.Frp Möhkəmləndirilməsi və substrat, lakin artım məhduddur və möhkəmlik dərəcəsi çox yüksək olduqda interfeys kövrək soyulmağa həssasdır.
- İnterfeys müalicəsi və birləşdirici agent
Səthinin qumlanması BFRP möhkəmləndirmə pürüzlülüyü artıra və mexaniki dişləmə gücünü yaxşılaşdıra bilər; silan birləşmə agentinin əlavə edilməsi lif və qatran matrisi arasında kimyəvi əlaqəni optimallaşdıra və interfasial sürüşməni azalda bilər.
Yapışqan xüsusiyyətlərinin sınaqları və mexanizmləri
- Mərkəzdən çəkilmə testi
Bağlanma-sürüşmə əyrisi çəkilmə testi vasitəsilə tədqiq edildi və məlum oldu ki, bağın zədələnməsi rejimi əsasən vətərlərin çıxarılması və ya betonun parçalanmasıdır. Əlavəsi bazalt lifləri betonun kövrək zədələnməsini gecikdirə və elastikliyini artıra bilər.
Tipik bağlanma gücü diapazonu 6-12 MPa-dır və xüsusi dəyər lif dozası, möhkəmləndirmə diametri (məsələn, 16 mm) və interfeysin təmizlənməsi prosesindən təsirlənir.
- İstiqraz stressinin paylanması modeli
Bağlama gərginliyi armaturun uzunluğu boyunca qeyri-xətti şəkildə paylanır və pik gərginlik yükləmə ucunda cəmlənir. Nəzəri modeldə lif-dəmir-betonun çatlaq uzadılması müqavimətini və interfeys sürtünmə təsirini nəzərə almaq lazımdır.
Tətbiq üstünlükləri və mühəndislik halları
- Korroziyaya davamlılıq və davamlılıq
BFRP möhkəmləndirilməsi xlorid ion eroziya mühitlərində (məsələn, dəniz mühəndisliyi) bağlanma gücünün 90%-dən çoxunu saxlayır ki, bu da polad və fiberglas möhkəmləndirici çubuqlardan əhəmiyyətli dərəcədə yaxşıdır.
Nöqteyi-nəzərdən nümunə: Qingdao Cross-Sea Körpüsü polad möhkəmləndirməni əvəz etmək üçün BFRP armaturunu qəbul edir və onun ömrü 100 ildən çox uzadılıb.
- Yüngül və Seysmik Performans
BFRP armaturunun sıxlığı polad sıxlığının yalnız 1/4-ü təşkil edir ki, bu da struktur çəkisini 20%-30% azaltmaq üçün beton şüaları gücləndirmək üçün istifadə edilə bilər və eyni zamanda armaturun sarılması ilə seysmik enerji istehlakı qabiliyyətini artırır.
Mövcud Çətinliklər və Optimallaşdırma İstiqaməti
- İnterfasial bağın gücləndirilməsi
Mövcud problem: Liflər və sement matrisi arasındakı interfeys gərginlik konsentrasiyası səbəbindən soyulmağa meyllidir və kimyəvi birləşməni gücləndirmək üçün nano-modifikasiya olunmuş interfasial agentlər (məsələn, nano-SiO₂ qatqılı) işlənib hazırlanmalıdır.
- Uzunmüddətli performans və standartlaşdırma
Yüksək temperatur və yüksək rütubət (məsələn, 10 ildən çox) altında uzunmüddətli sürünmə məlumatlarının olmaması, yoxlamaq üçün sürətlənmiş qocalma testləri lazımdır; dizayn spesifikasiyalar ölkələr arasında hələ vahid deyil və Çin GB/T 38143-2019 standartını buraxsa da, detal dizayn qaydaları hələ də təkmilləşdirilməlidir.
- Çox miqyaslı birgə dizayn
Gələcəkdə biz hibrid texnologiyasını araşdıra bilərik BFRP gradient kompozitlər yaratmaq və möhkəmlik və çevikliyi tarazlaşdırmaq üçün möhkəmləndirici və polad lif/karbon lifi.
Gələcək tədqiqat istiqamətləri
- Ağıllı monitorinq və rəqəmsal modelləşdirmə
BFRP vətərlərində quraşdırılmış fiber optik sensorlar, dizaynı optimallaşdırmaq üçün sonlu elementlərin simulyasiyası ilə birləşmiş əlaqə interfeysi gərginliyinin və çatların inkişafının real vaxt rejimində monitorinqi.
- Aşağı karbonlu hazırlıq prosesi
Bazalt lifinin əriməsi və çəkilmə temperaturunu (hazırda 1400-1500 ℃) azaldın, enerji istehlakını azaltmaq üçün aşağı temperaturda müalicəvi qatranın inkişafı.
- Təkrar emal edilmiş materialların səmərəli istifadəsi
“Tam bərpa olunan” yaşıl tikinti materialları sistemini təşviq etmək və resurs istehlakını azaltmaq üçün təkrar emal edilmiş aqreqat və bazalt lifini tikinti tullantıları ilə birləşdirin.
Xülasə
Bazalt lifi ilə gücləndirilmiş sement materiallarının bağlanma qabiliyyətinin tədqiqi və BFRP tendons mərhələ-mərhələ nəticələr əldə etdi, lakin onun geniş miqyaslı tətbiqi hələ də interfasial optimallaşdırma, uzunmüddətli davamlılığın yoxlanılması və standart dizaynın darboğazlarını aşmalıdır. Gələcəkdə multidissiplinar çarpaz innovasiyalar vasitəsilə (məsələn, ağıllı materiallar, aşağı karbonlu proseslər) dəniz mühəndisliyi və zəlzələyə davamlı möhkəmləndirmə sahələrində texnoloji sıçrayışların həyata keçirilməsi və dayanıqlı binaların inkişafına kömək etməsi gözlənilir.
