Astudiaeth ar berfformiad adlyniad deunyddiau smentaidd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr basalt gyda thendonau BFRP

Ffactorau dylanwadol craidd perfformiad bondio

1. Dopio cyfaint a hyd ffibr

Dopio cyfaint Basalt Mae gan edafedd wedi'i dorri'n fyr effaith sylweddol ar gryfder bondio, ac mae'r prawf yn dangos bod gan y dopio cyfaint o 0.2% yr effaith orau ar wella cryfder bondio, a gall dopio gormodol arwain at ddirywiad mewn perfformiad oherwydd crynhoi ffibr.

Mae hyd ffibr (e.e. 6mm a 18mm) yn cael llai o effaith ar gryfder y bond, ond mae ffibrau byrrach yn cael eu gwasgaru'n haws i leihau diffygion rhyngwynebol.

2. Dosbarth cryfder concrit wedi'i ailgylchu

Mae cynyddu gradd cryfder concrit wedi'i ailgylchu (e.e., o C30 i C40) yn gwella cryfder y bond rhwng y BAtgyfnerthu Frp a'r swbstrad, ond mae'r cynnydd yn gyfyngedig, ac mae'r rhyngwyneb yn agored i blicio brau pan fydd y radd cryfder yn rhy uchel.

3. Triniaeth rhyngwyneb ac asiant cyplu

Chwythu tywod ar wyneb BFRP gall atgyfnerthu gynyddu'r garwedd a gwella'r grym brathu mecanyddol; gall ychwanegu asiant cyplu silane optimeiddio'r bondio cemegol rhwng ffibr a matrics resin a lleihau'r llithro rhyngwynebol.

Profion a mecanweithiau priodweddau gludiog

1. Prawf tynnu allan canolog

Astudiwyd y gromlin bond-llithro drwy'r prawf tynnu allan, a chanfuwyd mai tynnu tendon allan neu hollti concrit oedd y dull difrod bond yn bennaf. Ychwanegwyd ffibrau basalt gall ohirio difrod brau concrit a gwella'r hydwythedd.

Yr ystod cryfder bond nodweddiadol yw 6-12 MPa, ac mae'r gwerth penodol yn cael ei effeithio gan y dos ffibr, diamedr atgyfnerthu (e.e., 16 mm) a'r broses trin rhyngwyneb.

2. Model dosbarthu straen bond

Mae'r straen bondio wedi'i ddosbarthu'n anlinellol ar hyd hyd yr atgyfnerthiad, ac mae'r straen brig wedi'i ganoli ar y pen llwytho. Mae angen i'r model damcaniaethol ystyried ymwrthedd estyniad crac ac effaith ffrithiant rhyngwyneb concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr.

Manteision cymhwyso ac achosion peirianneg

1. Gwrthiant cyrydiad a gwydnwch

Mae atgyfnerthiad BFRP yn cadw mwy na 90% o'i gryfder bond mewn amgylcheddau erydiad ïonau clorid (e.e., peirianneg forol), sy'n sylweddol well na bariau atgyfnerthu dur a gwydr ffibr.

Enghraifft o hyn: mae Pont Croes-Fôr Qingdao yn mabwysiadu atgyfnerthiad BFRP i ddisodli atgyfnerthiad dur, ac mae ei ddisgwyliad oes wedi'i ymestyn i fwy na 100 mlynedd.

2. Perfformiad Pwysau Ysgafn a Seismig

Dim ond 1/4 o ddwysedd atgyfnerthiad BFRP yw dwysedd dur, y gellir ei ddefnyddio i atgyfnerthu trawstiau concrit i leihau pwysau strwythurol 20% -30%, ac ar yr un pryd gwella'r gallu i ddefnyddio ynni seismig trwy lapio'r atgyfnerthiad.

Heriau Presennol a Chyfeiriad Optimeiddio

1. Cryfhau bond rhyngwynebol

Problem bresennol: Mae'r rhyngwyneb rhwng ffibrau a matrics sment yn dueddol o blicio oherwydd crynodiad straen, ac mae angen datblygu asiantau rhyngwynebol wedi'u haddasu'n nano (e.e., wedi'u dopio â nano-SiO₂) i wella bondio cemegol.

2. Perfformiad hirdymor a safoni

Diffyg data cropian hirdymor o dan dymheredd uchel a lleithder uchel (e.e., mwy na 10 mlynedd), mae angen profion heneiddio cyflymach i wirio; nid yw manylebau dylunio yn unffurf ar draws gwledydd eto, ac er bod Tsieina wedi rhyddhau'r safon GB/T 38143-2019, mae angen gwella'r canllawiau dylunio manwl o hyd.

3. Dylunio cydweithredol aml-raddfa

Yn y dyfodol, gallwn archwilio technoleg hybrid BFRP atgyfnerthu a ffibr dur/ffibr carbon i adeiladu cyfansoddion graddiant a chydbwyso'r cryfder a'r hydwythedd.

Cyfeiriadau Ymchwil yn y Dyfodol  

1. Monitro deallus a modelu digidol

Synwyryddion ffibr optig wedi'u hymgorffori mewn tendonau BFRP, monitro amser real o straen rhyngwyneb bond a datblygiad craciau, ynghyd ag efelychu elfennau meidraidd i optimeiddio'r dyluniad.

2. Proses baratoi carbon isel

Lleihau tymheredd toddi a thynnu ffibr basalt (1400-1500 ℃ ar hyn o bryd), datblygu resin halltu tymheredd isel i leihau'r defnydd o ynni.

3. Defnydd effeithlon o ddeunyddiau wedi'u hailgylchu

Cyfunwch yr agregau wedi'u hailgylchu a'r ffibr basalt â gwastraff adeiladu i hyrwyddo'r system deunyddiau adeiladu gwyrdd "hollol adnewyddadwy" a lleihau'r defnydd o adnoddau.

Crynodeb

Yr ymchwil ar berfformiad bondio deunyddiau smentaidd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr basalt a BFRP Mae tendonau wedi cyflawni canlyniadau cam wrth gam, ond mae angen i'w gymhwysiad ar raddfa fawr o hyd dorri trwy'r tagfeydd o ran optimeiddio rhyngwynebau, gwirio gwydnwch hirdymor a dylunio safonol. Yn y dyfodol, trwy arloesi traws-ddisgyblaethol (e.e., deunyddiau clyfar, prosesau carbon isel), disgwylir iddo wireddu datblygiadau technolegol ym meysydd peirianneg forol ac atgyfnerthu sy'n gwrthsefyll daeargrynfeydd, a helpu i ddatblygu adeiladau cynaliadwy.