BFRP tendoiekin basalto-zuntzez indartutako zementuzko materialen atxikimendu-errendimenduari buruzko ikerketa

Lotura-errendimenduan eragiten duten faktore nagusiak

1. Zuntz-bolumenaren dopaketa eta luzera

Bolumenaren dopaketa Basaltoa Hariak mozketa laburrak eragin nabarmena du lotura-indarrean, eta probak erakusten du % 0,2ko bolumen-dopaketak duela eraginik onena lotura-indarra hobetzeko, eta gehiegizko dopaketak errendimenduaren beherakada ekar dezakeela zuntzen aglomerazioaren ondorioz.

Zuntz-luzerak (adibidez, 6 mm eta 18 mm) eragin txikiagoa du lotura-indarrean, baina zuntz laburragoak errazago sakabanatzen dira gainazaleko akatsak murrizteko.

2. Birziklatutako hormigoiaren erresistentzia klasea

Birziklatutako hormigoiaren erresistentzia-maila handitzeak (adibidez, C30tik C40ra) B-ren arteko lotura-indarra hobetzen du.FRP indargarria eta substratua, baina igoera mugatua da, eta interfazea hauskorragoa izan daiteke zuritzeko erresistentzia-maila altuegia denean.

3. Interfazearen tratamendua eta akoplamendu-agentea

Gainazala hareaz lehertzea BFRP Errefortzuak zimurtasuna handitu eta hozka egiteko indar mekanikoa hobetu dezake; silano akoplamendu-agentea gehitzeak zuntzaren eta erretxina-matrizearen arteko lotura kimikoa optimizatu eta gainazaleko irristatzea murriztu dezake.

Itsasgarrien propietateen probak eta mekanismoak

1. Erdiko ateratze proba

Lotura-irristatze kurba aztertu zen tiratze-probaren bidez, eta ikusi zen lotura-kalteen modua batez ere tendoi-tiratzea edo hormigoiaren haustura zela. Gehikuntza basalto zuntzak hormigoiaren hauskortasun-kaltea atzeratu eta harikortasuna hobetu dezake.

Ohiko lotura-indarraren tartea 6-12 MPa da, eta balio espezifikoa zuntz-dosiak, indargarri-diametroak (adibidez, 16 mm) eta interfazearen tratamendu-prozesuak eragiten dute.

2. Lotura-tentsioaren banaketa-eredua

Lotura-tentsioa modu ez-linealean banatzen da armaduraren luzeran zehar, eta tentsio maximoa karga-muturrean kontzentratzen da. Eredu teorikoak zuntz-indartutako hormigoiaren pitzadura-hedapenarekiko erresistentzia eta interfazearen marruskadura-efektua kontuan hartu behar ditu.

Aplikazioaren abantailak eta ingeniaritza kasuak

1. Korrosioarekiko erresistentzia eta iraunkortasuna

BFRP indargarriak bere lotura-indarraren % 90 baino gehiago mantentzen du kloruro ioien higadura-inguruneetan (adibidez, itsas ingeniaritza), eta hori altzairuzko eta beira-zuntzezko indargarri-barrak baino askoz hobea da.

Adibidez: Qingdao itsasoaren gurutze-zubiak BFRP indargarria erabiltzen du altzairuzko indargarria ordezkatzeko, eta bere iraupena 100 urte baino gehiagora luzatu da.

2. Arintasuna eta errendimendu sismikoa

BFRP armaduraren dentsitatea altzairuarenaren 1/4 baino ez da, eta hormigoizko habeak indartzeko erabil daiteke egitura-pisua % 20-% 30 murrizteko, eta, aldi berean, armadura bilduz energia sismikoaren kontsumo-ahalmena hobetzeko.

Dauden erronkak eta optimizazio norabidea

1. Aurpegi arteko lotura indartzea

Arazoa: Zuntzen eta zementu-matrizearen arteko interfazea zuritzeko joera du tentsio-kontzentrazioaren ondorioz, eta nano-eraldatutako interfaze-agenteak (adibidez, nano-SiO₂ dopatuak) garatu behar dira lotura kimikoa hobetzeko.

2. Epe luzerako errendimendua eta estandarizazioa

Tenperatura altuetan eta hezetasun handietan (adibidez, 10 urte baino gehiago) epe luzerako kreparen daturik ez dagoenez, zahartze azeleratuaren probak behar dira egiaztatzeko; diseinuaren zehaztapenak ez dira oraindik uniformeak herrialde guztietan, eta Txinak GB/T 38143-2019 araua kaleratu badu ere, xehetasunen diseinuaren jarraibideak hobetu behar dira oraindik.

3. Eskala anitzeko diseinu kolaboratiboa

Etorkizunean, teknologia hibridoa aztertu ahal izango dugu BFRP indargarria eta altzairuzko zuntza/karbonozko zuntza gradiente konpositeak eraikitzeko eta indarra eta harikortasuna orekatzeko.

Etorkizuneko Ikerketa Norabideak  

1. Monitorizazio adimenduna eta modelizazio digitala

BFRP tendoietan txertatutako zuntz optikoko sentsoreak, lotura-interfazearen deformazioaren eta pitzaduraren garapenaren denbora errealeko monitorizazioa, elementu finituen simulazioarekin konbinatuta diseinua optimizatzeko.

2. Karbono gutxiko prestaketa prozesua

Basalto zuntzaren urtze eta marrazketa tenperatura murriztea (gaur egun 1400-1500 ℃), tenperatura baxuko sendatze erretxina garatzea energia kontsumoa murrizteko.

3. Birziklatutako materialen erabilera eraginkorra

Konbinatu birziklatutako agregakina eta basalto-zuntza eraikuntza-hondakinekin "guztiz berriztagarriak" diren eraikuntza-material berdeen sistema sustatzeko eta baliabideen kontsumoa murrizteko.

Laburpena

Basalto-zuntzez indartutako zementuzko materialen lotura-errendimenduari buruzko ikerketa BFRP Tendoiek emaitza mailakatuak lortu dituzte, baina eskala handiko aplikazioak oraindik ere gainazalen optimizazioaren, iraunkortasun-egiaztapen luzekoaren eta diseinu estandarizatuaren oztopoak gainditu behar ditu. Etorkizunean, diziplina anitzeko berrikuntza gurutzatuaren bidez (adibidez, material adimendunak, karbono gutxiko prozesuak), aurrerapen teknologikoak lortuko dituela espero da itsas ingeniaritzaren eta lurrikaren aurkako indargarrien arloetan, eta eraikin jasangarrien garapenean lagunduko duela.