Prestaasjeoptimalisaasje en ûndersyk nei yngenieursapplikaasjes fan koartsnijd basaltfaserfersterke beton

Yn 'e lêste jierren,Sina's snelwei-yngenieurswesen Konstruksje hat him rap ûntwikkele, en betonstruktuertechnology hat wichtige foarútgong makke, it sammeljen fan tal fan avansearre en folwoeksen technyske prestaasjes. It ûntwerp fan betonkonstruksjes is breed tapast op it mêd fan ynfrastruktuerbou, it belang derfan oantoane. Lykwols, tegearre mei dizze prestaasjes, it probleem fan betonbarsten wurdt hieltyd prominenter. De oanwêzigens fan skuorren beynfloedet de prestaasjes fan beton, benammen it ferminderjen fan syn treksterkte, dat is de primêre reden foar it bros falen dat beton toant. Koart sniene basaltfaser, as in nij glêstriedmateriaal, is in poerbêst betonfersterkingmateriaal wurden fanwegen syn unike meganyske eigenskippen, goede stabiliteit, en hege kosten-effektiviteit.Dit artikel sil him rjochtsje op 'e skaaimerken fan koarte rûtes Basaltfaser en de praktyske tapassing dêrfan yn betonwapening en fersterking ûndersykje.

2. Eigenskippen fan koartsnien basaltfaser

2.1 Definysje

basaltfaser is in anorganyske minerale fezels dy't ferwurke wurdt troch trochgeande basaltfezels yn lingten te snijen dy't typysk minder binne as $50\text{mm}$. It kin evenredich ferspraat wurde yn beton. Neffens syn tapassing, it kin benammen wurde yndield yn: anty-skeurende fezels foar beton ($\text{BF}$), ferhurdings- en fersterkingsfaser foar beton ($\text{BZ}$), en anty-skeurende fezels foar mortier ($\text{BSF}$), ûnder oaren.

2.2 Prestaasjes fan Koart-snien basaltfaser

Koarte rûte basaltfaser hat poerbêste eigenskippen fan hege sterkte en hege modulus. Syn treksterkte kin berikke $1050\text{-}1250\text{MPa}$, en syn elastyske modulus is net minder as $34\text{GPa}$. Syn hege temperatuerresistinsje is útsûnderlik, wêrtroch it kontinu kin wurkje binnen in breed temperatuerberik fan −269∘C nei 650∘C. It toant hege korrosjebestriding en gemyske stabiliteit yn korrosive media lykas soeren, alkaliën, en sâlt. Benammen yn alkaline media lykas verzadigde alkali-oplossing en semint, syn behâldssnelheid fan ien filamentbreuksterkte is grutter as $75\%$, demonstrearret poerbêste wjerstân tsjin alkalikorrosje. Koart sniene basaltfaser hat goede kompatibiliteit mei anorganyske bindmiddels, in fochtopnamesnelheid leger as $1\%$, en syn hygroskopisiteit feroaret net mei de tiid. Dit bewiist syn goede materiaalstabiliteit, lange libbensdoer, en miljeukompatibiliteit tidens gebrûk. Fierder, dizze glêstried hat ek poerbêste eigenskippen lykas isolaasje, hege-temperatuer filtraasje, strielingsresistinsje, en weach-oerdrachtkapasiteit. De prestaasje-yndeksen binne werjûn yn tabel 1.

3. Tapassingsanalyse fan koartsnien basaltfaser yn beton

Koart snijden basaltfaser fersterke beton giet it om it op in passende wize ynbringen fan in beskate hoemannichte trochgeande of ûnderbrutsen koartsnien basaltfezel yn it beton. Wylst it oarspronklike foardiel fan 'e druksterkte fan beton behâlden wurdt, dizze metoade kin syn taaiheid en treksterkte, wêrtroch it beton effektyf fersterke wurdt en de libbensdoer fan 'e yngenieursstruktuer ferlingd wurdt.

Dêrnjonken basaltfaser, koalstofvezel, glêstried, aramidefaser, en oaren binne ek brûkt as fersterkingsmaterialen yn beton. Lykwols, lange-termyn praktyk lit sjen dat dizze materialen bepaalde problemen presintearje as se tapast wurde op beton, wêrtroch it lestich is om te foldwaan oan de merkfraach nei hege prestaasjesbeton. De opkomst fan koartsnien basaltfaser follet dizze gat yn materialen en metoaden, de ûntwikkeling fan technology foar betonfersterking en fersterking sterk befoarderje. Syn rol yn betonwapening en fersterking wurdt benammen wjerspegele yn 'e folgjende aspekten:

1. Effektive barstremming: Fanwegen syn kwantiteit en oerflakte foardielen, koartsniene basaltfaser kin mikro-barsten effektyf beheine, har ferbining en útwreiding foarkomme. Underwilens, it oerwint de neidielen fan oare syntetyske fezels, lykas lege tichtheid, lege treksterkte, en lege elastyske modulus. It wurdt net maklik útinoar helle tidens it fuortplantsjen fan skuorren, wat de ûntwikkeling fan mikro-skuorren signifikant kin remme en de generaasje fan nije skuorren fertrage, in positive ynfloed op 'e ferbettering fan 'e permeabiliteit en froast-dooibestindigens fan beton.

2. Kombinearret hege modulus mei bougemak: Koart sniene basaltfaser makket net allinich gebrûk fan foardielen dy't fergelykber binne mei de hege modulus en hege treksterkte fan ien filament fan stielfaser om útwreiding fan barsten te remmen, mar oerwint ek effektyf de neidielen fan stielfaser, lykas maklike klontfoarming by it mingen en muoite mei pompen en konstruksje.

3. Goede dispergabiliteit en kompatibiliteit: As in anorganyske fezels op basis fan silikaat, koartsnien basaltfaser hat natuerlike kompatibiliteit mei semintachtige materialen. Syn tichtheid (sawat ... 2.63-2.80g/cm3) is ticht by dy fan semintbeton en mortel, resultearjend yn goede wurkberens. Ienris tafoege, it kin uniform ferspriede oer de betonnen struktuer.

4. Uitstekende duorsumens: Oerflakmodifisearre koartsnien basaltfaser fertoant "inerte fezels"-eigenskippen, demonstrearret treflike wjerstân tsjin hege temperatueren, korrosje, en ynfloed. It behâldt stabiliteit sels yn hege temperatuer en tige korrosive omjouwings, en it kin de deformaasjewjerstân fan 'e semintmatrix ferbetterje. Dêrom, it kin oanpasse oan 'e strange omjouwings fan it betonmixen, gieten, ynstelling, en tsjinststadia, signifikant ferbetterjen fan de duorsumens fan it beton.

Gearfetsjend, koartsnien basaltfaser kin de ynfloedresistinsje fan beton effektyf ferbetterje, ferminderje syn brosheid, en ferbetterje syn meganyske eigenskippen folslein. Spesifyk, it funksjonearret yn betonnen struktueren om barsten te foarkommen, foarkomme útsûging, ferbetterje de duorsumens, ferbetterje ynfloed- en trekkapasiteit, en helpe om de kwaliteit fan it oerflak te ferbetterjen.

4. Boumetoaden en foarsoarchsmaatregels foar koartsnijde basaltfaserbeton

4.1 Konstruksjetemperatuer

Koart snijde basaltfaserbeton moat boud wurde by temperatueren tusken −5∘C en 25∘C. Te hege of te lege temperatueren kinne liede ta net-uniformiteit fan it mingsel.

4.2 Kwaliteitskontrôle fan 'e bou

Kwaliteitskontrôle foar koartsnijde basaltfaserbetonkonstruksje moat rjochte wêze op ynspeksje fan grûnstoffen, mjitnauwkeurigens, en de kwaliteit fan it mingproses.

4.2.1 Untwerp fan mingde proporsjes

Yn 'e werklike bou, ferskillende koarte-snijde basaltfaserdoseringen moatte selektearre wurde binnen in ridlik berik op basis fan projekteasken. Omdat koartsnien basaltfaser sels net gemysk reagearret mei oare betonkomponinten of tafoegings, de dosaasje feroaret typysk de orizjinele ûntwerpprinsipes fan 'e betonmixferhâlding net. Tidens de bou, De kwaliteit fan alle materialen moat strikt bepaald wurde neffens de ferhâlding fan 'e boumiks en de batchkwantiteit foar in inkele miks. Tabel 2 jout in foarbyld fan 'e optimale mingferhâlding foar basaltfaserfersterke beton.

Tests hawwe oantoand dat in hegere fezeldosering net needsaaklik resulteart yn bettere barstbestindigens. As de dosaasje net mear is 1.2kg/m²3, De druksterkte fan it beton lit in trend sjen fan in earste tanimming folge troch in ôfname (mei in pykwearde) as de fezeldosering tanimt.

4.2.2 Fiedingssekwinsje en metoade

Tidens it mingproses, koart snijde basaltfaser moat tagelyk tafoege wurde mei aggregaat lykas sân en stien. It is oan te rieden om de fezels lykmatig yn it sân en de stien te sprieden by it pleatsen dêrfan, en foegje dan wetter ta foar wiet mingen.

Metoaden foar it tafoegjen fan glêstried kinne wurde ferdield yn hânmjittige en automatyske fieding:

• Manuele fieding: De woegen basaltfezel wurdt mei de hân tafoege neidat it waarme aggregaat yn 'e mixer pleatst is. Dizze metoade fereasket hege arbeidsintensiteit, relatyf legere minguniformiteit, en fereasket in passende útwreiding fan 'e mingtiid om unifoarme fezelfersprieding te garandearjen.

• Automatyske fieding: In automatysk basaltfaser De dosearmasine wurdt brûkt foar automatyske mjitting en simultane tafoeging mei it waarme aggregaat fan 'e mixer. De dosearmasine foar glêstried is meastentiids foarsjoen fan automatyske dosearring, foarfersprieding, en pneumatyske transportmeganismen, it oanbieden fan de foardielen fan handich, fluch, en krekte optelling. De juste metoade moat keazen wurde op basis fan 'e boubetingsten.

4.2.3 Oanpassing fan sakking

De tafoeging fan fezels fergruttet de viskositeit fan it betonmingsel wat, wat ynfloed hat op 'e delgong. As de bou net oan de easken foldocht, in weekmaker of wetterredusearjend middel moat by foarkar brûkt wurde foar oanpassing. It probleem moat net oplost wurde troch it ferheegjen fan it wettergehalte.

4.2.4 Foarmjen en útharden

Der binne gjin spesjale easken foar it foarmjen fan beton mingd mei koartsnien basaltfaser, mar genôch trilling en komprimaasje moat garandearre wurde. De easken foar it útharden binne itselde as dy foar gewoan beton.

Koart tapassingsgefal fan koartsnijd basaltfaserbeton

De Jing-Zhu Expressway (seksje Anyang nei Xinxiang) is in nasjonale haaddyk en in essinsjeel ûnderdiel fan it snelwegenetwurk fan 'e provinsje Henan. Fanwegen de hege opfoling fan 'e wâl en de minne kwaliteit fan 'e ûndergrûn yn dit diel, Uneven delsetting fan 'e ûndergrûn en oare defekten ferskynden al gau nei de iepening. Yn 'e lêste jierren, mei de tanimming fan ferkearsvoluminten en de tanimming fan oerladen auto's, it ferhurde oerflak hat ferskate kearen lêst hân fan ferskate defekten lykas longitudinale en transversale skuorren, gatten yn 'e dyk, koloanje, raster kraken, en it kraken fan 'e alligator. Dit bedriget net allinich de rydfeiligens serieus, mar foarmet ek grutte swierrichheden foar it deistich ûnderhâld. Fierder, it orizjinele ûntwerp mei fjouwer banen hat lang net foldien oan de ferfierseasken, útwreiding en rekonstruksje nedich meitsje.

Koart snijden basaltfaserbeton waard tapast yn it opfoljen fan 'e ûndergrûn fan dit projekt. De praktyk hat oantoand dat de treksterkte mei mear as tanommen is $30\%$, syn wurgensresistinsje ferbettere mei mear as $30\%$, en syn spoorwjerstân naam ta mei mear as $300\%$. It hat wichtige effektiviteit sjen litten yn it foarkommen fan longitudinale skuorren, it remmen fan útwreiding fan skuorren, en it ferlingjen fan 'e libbensdoer fan it ferhurde paad.

Mei syn unike meganyske eigenskippen, poerbêste stabiliteit, en hege kosten-effektiviteit, koartsnien basaltfaser is in effisjint betonfersterkingmateriaal wurden. De tapassingsperspektiven foar koartsnien basaltfaserbeton binne ekstreem breed. De wichtige foardielen dêrfan by it ferbetterjen fan technyske prestaasjes en it ferlingjen fan 'e libbensdoer wurde ferwachte goede ekonomyske en sosjale foardielen op te leverjen, it yn 'e takomst as in wichtich boumateriaal op it mêd fan sivile technyk posisjonearje.