Аптымізацыя прадукцыйнасці і інжынерныя даследаванні прымянення кароткарэзанага базальтавага валакністага бетону

У апошнія гады,Кітайскае аўтамабільнае будаўніцтва Будаўніцтва хутка развівалася, і тэхналогія бетонных канструкцый дасягнула значнага прагрэсу, назапашваючы шматлікія перадавыя і сталыя тэхнічныя дасягненні. Праектаванне бетонных канструкцый шырока ўжываецца ў галіне будаўніцтва інфраструктуры, дэманструючы яго важнасць. Аднак, разам з гэтымі дасягненнямі, праблема расколіны ў бетоне становіцца ўсё больш прыкметным. Наяўнасць расколін пагаршае эксплуатацыйныя характарыстыкі бетону, прыкметна зніжаючы яго трываласць на расцяжэнне, што з'яўляецца асноўнай прычынай далікатнага разбурэння бетону. Кароткарэзанае базальтавае валакно, як новы валакністы матэрыял, стаў выдатным матэрыялам для армавання бетону дзякуючы сваім унікальным механічным уласцівасцям, добрая стабільнасць, і высокая эканамічная эфектыўнасць.У гэтым артыкуле будзе разгледжана асаблівасць кароткіх стрыжак Базальтавае валакно і даследаваць яго практычнае прымяненне ў армаванні і ўмацаванні бетону.

2. Уласцівасці кароткарэзанага базальтавага валакна

2.1 Вызначэнне

базальтавае валакно гэта неарганічнае мінеральнае валакно, якое апрацоўваецца шляхам разразання бесперапыннага базальтавага валакна на даўжыню, звычайна меншую за $50\text{мм}$. Яго можна раўнамерна размеркаваць па бетоне. Згодна з яго прымяненнем, яго можна ў асноўным класіфікаваць на: антытрэшчынавая фібра для бетону ($\text{БФ}$), умацоўваючая і ўзмацняючая фібра для бетону ($\text{БЗ}$), і валакно супраць расколін для раствора ($\text{ЧСФ}$), сярод іншых.

2.2 Выкананне Кароткарэзанае базальтавае валакно

Кароткі шлях базальтавае валакно валодае выдатнымі ўласцівасцямі высокая трываласць і высокі модуль. Яго трываласць на разрыў можа дасягаць $1050\text{-}1250\text{МПа}$, а яго модуль пругкасці не меншы за $34\text{Сярэдні бал}$. Яго устойлівасць да высокіх тэмператур выдатны, што дазваляе яму бесперапынна працаваць у шырокім дыяпазоне тэмператур −269∘С да 650∘С. Ён праяўляе высокі каразійная ўстойлівасць і хімічная стабільнасць у агрэсіўных асяроддзях, такіх як кіслоты, шчолачы, і солі. Асабліва ў шчолачных асяроддзях, такіх як насычаны шчолачны раствор і цэмент, яго паказчык захавання трываласці на разлом адной ніткі вышэйшы за $75\%$, дэманструючы выдатную ўстойлівасць да шчолачнай карозіі. Кароткарэзанае базальтавае валакно мае добрая сумяшчальнасць з неарганічнымі звязальнымі рэчывамі, каэфіцыент паглынання вільгаці ніжэйшы за $1\%$, і яго гіграскапічнасць не змяняецца з часам. Гэта сведчыць пра добрую ўстойлівасць матэрыялу, працяглы тэрмін службы, і экалагічная сумяшчальнасць падчас выкарыстання. Акрамя таго, гэта валакно таксама мае выдатныя характарыстыкі, такія як цеплаізаляцыя, высокатэмпературная фільтрацыя, радыяцыйная ўстойлівасць, і здольнасць перадаваць хвалі. Яго паказчыкі эфектыўнасці паказаны ў табліцы 1.

3. Аналіз прымянення кароткарэзанага базальтавага валакна ў бетоне

Кароткарэзаны базальтавы валакніста-армаваны бетон прадугледжвае ўключэнне ў бетон пэўнай колькасці бесперапыннага або перарывістага кароткарэзанага базальтавага валакна адпаведным чынам. Захоўваючы першапачатковую перавагу бетону — трываласць на сціск, гэты метад можа значна палепшыць яго трываласць і трываласць на расцяжэнне, тым самым эфектыўна армуючы і ўмацоўваючы бетон і падаўжаючы тэрмін службы інжынернай канструкцыі.

Акрамя таго, базальтавае валакно, вугляроднае валакно, шкловалакно, араміднае валакно, і іншыя таксама выкарыстоўваліся ў якасці армавальных матэрыялаў у бетоне. Аднак, шматгадовая практыка паказвае, што гэтыя матэрыялы ствараюць пэўныя праблемы пры ўжыванні да бетону, што ўскладняе задавальненне рынкавага попыту на высокапрадукцыйны бетон. З'яўленне кароткарэзанага базальтавага валакна запаўняе гэты прабел у матэрыялах і метадах, значна спрыяючы развіццю тэхналогій умацавання і армавання бетону. Яго роля ў армаванні і ўмацаванні бетону ў асноўным адлюстроўваецца ў наступных аспектах:

1. Эфектыўнае стрымліванне расколін: Дзякуючы перавагам у колькасці і плошчы паверхні, кароткарэзанае базальтавае валакно можа эфектыўна стрымліваць мікратрэшчыны, перашкаджаючы іх злучэнню і пашырэнню. Тым часам, ён пераадольвае недахопы іншых сінтэтычных валокнаў, такія як нізкая шчыльнасць, нізкая трываласць на расцяжэнне, і нізкі модуль пругкасці. Яго не так лёгка разарваць падчас распаўсюджвання расколіны, што можа значна стрымліваць развіццё мікратрэшчыны і запавольваць адукацыю новых расколін, станоўча ўплывае на паляпшэнне водапранікальнасці і марозаўстойлівасці бетону.

2. Спалучае высокі модуль пругкасці з зручнасцю будаўніцтва: Кароткарэзанае базальтавае валакно не толькі выкарыстоўвае перавагі, падобныя да сталёвага валакна, такія як высокі модуль пругкасці і высокая трываласць на расцяжэнне адной ніткі, каб стрымліваць пашырэнне расколін, але таксама эфектыўна пераадольвае недахопы сталёвага валакна, такія як лёгкае камячкоўванне падчас змешвання і цяжкасці з перапампоўваннем і будаўніцтвам.

3. Добрая дысперсійнасць і сумяшчальнасць: Як неарганічнае валакно на аснове сілікатных матэрыялаў, Кароткарэзанае базальтавае валакно мае натуральную сумяшчальнасць з цэментавымі матэрыяламі. Яго шчыльнасць (прыбл. 2,63-2.80г/см3) блізкі да цэментабетону і раствора, што прыводзіць да добрай працаздольнасці. Пасля дадання, ён можа раўнамерна размеркавацца па ўсёй бетоннай канструкцыі.

4. Выдатная трываласць: Павярхоўна мадыфікаванае кароткарэзанае базальтавае валакно валодае характарыстыкамі "інертнага валакна", дэманструючы выдатную ўстойлівасць да высокіх тэмператур, карозія, і ўздзеянне. Ён захоўвае стабільнасць нават пры высокіх тэмпературах і моцна агрэсіўных асяроддзях, і гэта можа павысіць супраціўляльнасць цэментнай матрыцы дэфармацыі. Такім чынам, ён можа адаптавацца да жорсткіх умоў бетоназмешвання, наліванне, абстаноўка, і этапы абслугоўвання, значна паляпшаючы трываласць з бетону.

Карацей кажучы, кароткарэзанае базальтавае валакно можа эфектыўна палепшыць ударатрываласць бетону, паменшыць яго ломкасць, і ўсебакова палепшыць яго механічныя ўласцівасці. У прыватнасці, ён функцыянуе ў бетонных канструкцыях, прадухіляючы расколіны, прадухіліць працёкі, павысіць трываласць, палепшыць ударатрываласць і трываласць на разрыў, і дапамагаюць палепшыць якасць паверхні.

4. Метады будаўніцтва і меры засцярогі для базальтавага валакністага бетону кароткай рэзкі

4.1 Тэмпература пры будаўніцтве

Кароткарэзаны базальтавы фібрабетон павінен быць выраблены пры тэмпературах ад −5∘С і 25∘С. Занадта высокая або занадта нізкая тэмпература можа прывесці да неаднароднасці сумесі.

4.2 Кантроль якасці будаўніцтва

Кантроль якасці кароткарэзанага базальтавага фібрабетону павінен быць сканцэнтраваны на праверцы сыравіны, дакладнасць вымярэння, і якасць працэдуры змешвання.

4.2.1 Праектаванне прапорцый змешвання

У рэальным будаўніцтве, Розныя дозы кароткарэзанага базальтавага валакна варта выбіраць у разумным дыяпазоне ў залежнасці ад патрабаванняў праекта. Паколькі кароткарэзанае базальтавае валакно само па сабе не ўступае ў хімічную рэакцыю з іншымі кампанентамі або дадаткамі бетону, яго дазоўка звычайна не змяняе зыходныя прынцыпы распрацоўкі прапорцый бетоннай сумесі. Падчас будаўніцтва, Якасць усіх матэрыялаў павінна строга вызначацца ў адпаведнасці з прапорцыяй будаўнічай сумесі і колькасцю партыі для адной сумесі. У табліцы 2 прыведзены прыклад аптымальнай прапорцыі сумесі для базальтавага фібрабетону.

Выпрабаванні паказалі, што больш высокая доза валакна не абавязкова прыводзіць да лепшай устойлівасці да расколін. Калі доза не перавышае 1.2кг/м3, Трываласць бетону на сціск спачатку павялічваецца, а потым памяншаецца (дасягаючы пікавага значэння) па меры павелічэння дозы фібры.

4.2.2 Паслядоўнасць і спосаб кармлення

Падчас працэсу змешвання, кароткарэзанае базальтавае валакно варта дадаваць адначасова з такімі запаўняльнікамі, як пясок і камень. Рэкамендуецца раўнамерна пасыпаць валакно ў пясок і камень падчас іх кладкі, а затым дадайце ваду для вільготнага замешвання.

Метады дадання валакна можна падзяліць на ручную і аўтаматычную падачу:

• Ручное падача: Узважанае базальтавае валакно дадаецца ўручную пасля таго, як гарачы запаўняльнік змяшчаюць у змяшальнік. Гэты метад прадугледжвае высокую працаёмкасць, адносна меншая аднастайнасць змешвання, і патрабуе адпаведнага падаўжэння часу змешвання для забеспячэння раўнамернага размеркавання валокнаў.

• Аўтаматычная падача: Аўтаматычны базальтавае валакно Дазатар выкарыстоўваецца для аўтаматычнага дазавання і адначасовага дадання з гарачым агрэгатам змяшальніка. Машына для дазавання валакна звычайна абсталявана аўтаматычным дазаваннем, папярэдняе дысперсаванне, і пнеўматычныя транспартныя механізмы, прапаноўваючы перавагі зручнасці, хутка, і дакладнае складанне. Падыходны метад варта выбіраць у залежнасці ад умоў будаўніцтва.

4.2.3 Карэкціроўка асадкі

Даданне фібры нязначна павялічвае глейкасць бетоннай сумесі, што ўплывае на спад. Калі абломкі не адпавядаюць будаўнічым патрабаванням, Для карэкціроўкі варта пераважна выкарыстоўваць пластыфікатар або вадазмяшчальны агент. Праблема не павінна вырашацца павелічэннем утрымання вады.

4.2.4 Фармоўка і зацвярдзенне

Няма спецыяльных патрабаванняў да фармавання бетону, змяшанага з кароткарэзаным базальтавым валакном. але неабходна забяспечыць дастатковую вібрацыю і ўшчыльненне. Патрабаванні да яго зацвярдзення такія ж, як і для звычайнага бетону.

Кароткі прыклад прымянення базальтавага фібрабетону кароткай рэзкі

Хуткасная аўтамагістраль Цзін-Чжу (участак ад Аньяна да Сіньсяна) — гэта нацыянальная магістраль і жыццёва важная частка сеткі хуткасных дарог правінцыі Хэнань. З-за высокага ўзроўню насыпу і дрэннай якасці грунту на гэтым участку, неўзабаве пасля яго адкрыцця з'явілася нераўнамерная асадка землянога палатна і іншыя дэфекты. У апошнія гады, з ростам інтэнсіўнасці руху транспарту і павелічэннем колькасці перагружаных транспартных сродкаў, дарожнае пакрыццё неаднаразова пакутавала ад розных дэфектаў, такіх як падоўжныя і папярочныя расколіны, выбоіны, паселішча, расколіны ў сетцы, і алігатарнае трэсканне. Гэта не толькі сур'ёзна пагражае бяспецы кіравання, але і стварае вялікія цяжкасці для штодзённага тэхнічнага абслугоўвання. Акрамя таго, Першапачатковая чатырохпалосная канструкцыя даўно не адпавядае патрабаванням транспарту, патрабуючы пашырэння і рэканструкцыі.

Кароткарэзаны базальтавы фібрабетон быў ужыты ў засыпцы землянога палатна гэтага праекта. Практыка паказала, што яго трываласць на разрыў павялічылася больш чым $30\%$, яго ўстойлівасць да стомленасці палепшылася больш чым $30\%$, а яго ўстойлівасць да каляіны павялічылася больш чым $300\%$. Ён паказаў значную эфектыўнасць у прадухіленні падоўжных расколін, стрымліванне пашырэння расколін, і падаўжэнне тэрміну службы дарожнага пакрыцця.

Дзякуючы сваім унікальным механічным уласцівасцям, выдатная стабільнасць, і высокая эканамічная эфектыўнасць, Кароткарэзанае базальтавае валакно стала эфектыўным матэрыялам для армавання бетону. Перспектывы прымянення кароткарэзанага базальтавага фібрабетону надзвычай шырокія. Чакаецца, што яго значныя перавагі ў паляпшэнні інжынерных характарыстык і падаўжэнні тэрміну службы прынясуць добрыя эканамічныя і сацыяльныя выгады, пазіцыянуючы яго як важны будаўнічы матэрыял у галіне грамадзянскага будаўніцтва ў будучыні.