BFRP ટેન્ડન્સ સાથે બેસાલ્ટ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ સિમેન્ટીયસ મટિરિયલ્સના સંલગ્નતા પ્રદર્શન પર અભ્યાસ
બોન્ડિંગ કામગીરીને પ્રભાવિત કરતા મુખ્ય પરિબળો
- ફાઇબર વોલ્યુમ ડોપિંગ અને લંબાઈ
નું વોલ્યુમ ડોપિંગ બેસાલ્ટ શોર્ટ-કટ યાર્ન બોન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, અને પરીક્ષણ દર્શાવે છે કે 0.2% નું વોલ્યુમ ડોપિંગ બોન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ વધારવા પર શ્રેષ્ઠ અસર કરે છે, અને વધુ પડતા ડોપિંગ ફાઇબર એગ્લોમરેશનને કારણે કામગીરીમાં ઘટાડો તરફ દોરી શકે છે.
તંતુઓની લંબાઈ (દા.ત. 6 મીમી અને 18 મીમી) બોન્ડ સ્ટ્રેન્થ પર ઓછી અસર કરે છે, પરંતુ ટૂંકા તંતુઓ ઇન્ટરફેસિયલ ખામીઓ ઘટાડવા માટે વધુ સરળતાથી વિખેરાઈ જાય છે.
- રિસાયકલ કરેલા કોંક્રિટનો સ્ટ્રેન્થ ક્લાસ
રિસાયકલ કરેલા કોંક્રિટના મજબૂતાઈ ગ્રેડમાં વધારો (દા.ત., C30 થી C40 સુધી) B વચ્ચેના બંધનની મજબૂતાઈમાં વધારો કરે છે.Frp મજબૂતીકરણ અને સબસ્ટ્રેટ, પરંતુ વધારો મર્યાદિત છે, અને જ્યારે તાકાત ગ્રેડ ખૂબ ઊંચો હોય ત્યારે ઇન્ટરફેસ બરડ છાલ માટે સંવેદનશીલ હોય છે.
- ઇન્ટરફેસ ટ્રીટમેન્ટ અને કપ્લિંગ એજન્ટ
ની સપાટી પર સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ બીએફઆરપી મજબૂતીકરણ ખરબચડીપણું વધારી શકે છે અને યાંત્રિક કરડવાના બળને સુધારી શકે છે; સિલેન કપલિંગ એજન્ટ ઉમેરવાથી ફાઇબર અને રેઝિન મેટ્રિક્સ વચ્ચેના રાસાયણિક બંધનને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકાય છે અને ઇન્ટરફેસિયલ સ્લિપ ઘટાડી શકાય છે.
એડહેસિવ ગુણધર્મોના પરીક્ષણો અને પદ્ધતિઓ
- સેન્ટર પુલ-આઉટ ટેસ્ટ
પુલઆઉટ ટેસ્ટ દ્વારા બોન્ડ-સ્લિપ કર્વનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, અને એવું જાણવા મળ્યું હતું કે બોન્ડ ડેમેજ મોડ મુખ્યત્વે ટેન્ડન પુલઆઉટ અથવા કોંક્રિટ સ્પ્લિટિંગ હતું. નો ઉમેરો બેસાલ્ટ રેસા કોંક્રિટના બરડ નુકસાનને વિલંબિત કરી શકે છે અને તેની નમ્રતા વધારી શકે છે.
લાક્ષણિક બોન્ડ સ્ટ્રેન્થ રેન્જ 6-12 MPa છે, અને ચોક્કસ મૂલ્ય ફાઇબર ડોઝ, રિઇન્ફોર્સમેન્ટ વ્યાસ (દા.ત., 16 મીમી) અને ઇન્ટરફેસ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
- બોન્ડ સ્ટ્રેસ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન મોડેલ
બોન્ડ સ્ટ્રેસ રિઇન્ફોર્સમેન્ટની લંબાઈ સાથે બિન-રેખીય રીતે વિતરિત થાય છે, અને ટોચનો સ્ટ્રેસ લોડિંગ એન્ડ પર કેન્દ્રિત હોય છે. સૈદ્ધાંતિક મોડેલમાં ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના ક્રેક એક્સટેન્શન પ્રતિકાર અને ઇન્ટરફેસ ઘર્ષણ અસરને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.
એપ્લિકેશનના ફાયદા અને એન્જિનિયરિંગ કેસો
- કાટ પ્રતિકાર અને ટકાઉપણું
BFRP રિઇન્ફોર્સમેન્ટ ક્લોરાઇડ આયન ઇરોશન વાતાવરણમાં (દા.ત., મરીન એન્જિનિયરિંગ) તેની 90% થી વધુ બોન્ડ સ્ટ્રેન્થ જાળવી રાખે છે, જે સ્ટીલ અને ફાઇબરગ્લાસ રિઇન્ફોર્સિંગ બાર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે સારી છે.
ઉદાહરણ તરીકે: કિંગદાઓ ક્રોસ-સી બ્રિજ સ્ટીલ રિઇન્ફોર્સમેન્ટને બદલવા માટે BFRP રિઇન્ફોર્સમેન્ટ અપનાવે છે, અને તેનું આયુષ્ય 100 વર્ષથી વધુ સુધી લંબાવવામાં આવ્યું છે.
- હલકો અને ભૂકંપીય કામગીરી
BFRP રિઇન્ફોર્સમેન્ટની ઘનતા સ્ટીલની ઘનતા કરતાં માત્ર 1/4 છે, જેનો ઉપયોગ કોંક્રિટ બીમને મજબૂત બનાવવા માટે કરી શકાય છે જેથી માળખાકીય વજન 20%-30% ઓછું થાય, અને તે જ સમયે રિઇન્ફોર્સમેન્ટને લપેટીને ધરતીકંપીય ઉર્જા વપરાશ ક્ષમતામાં વધારો થાય.
હાલના પડકારો અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન દિશા
- ઇન્ટરફેશિયલ બોન્ડ મજબૂતીકરણ
હાલની સમસ્યા: તાણ સાંદ્રતાને કારણે તંતુઓ અને સિમેન્ટ મેટ્રિક્સ વચ્ચેનો ઇન્ટરફેસ છાલવાની સંભાવના ધરાવે છે, અને રાસાયણિક બંધનને વધારવા માટે નેનો-મોડિફાઇડ ઇન્ટરફેસિયલ એજન્ટો (દા.ત., નેનો-SiO₂ ડોપેડ) વિકસાવવાની જરૂર છે.
- લાંબા ગાળાની કામગીરી અને માનકીકરણ
ઊંચા તાપમાન અને ઊંચા ભેજ (દા.ત., 10 વર્ષથી વધુ) હેઠળ લાંબા ગાળાના ક્રીપ ડેટાનો અભાવ, ચકાસવા માટે ઝડપી વૃદ્ધત્વ પરીક્ષણોની જરૂર છે; ડિઝાઇન સ્પષ્ટીકરણો હજુ સુધી દેશોમાં એકસમાન નથી, અને જોકે ચીને GB/T 38143-2019 ધોરણ બહાર પાડ્યું છે, વિગતવાર ડિઝાઇન માર્ગદર્શિકા હજુ પણ સુધારવાની જરૂર છે.
- બહુ-સ્તરીય સહયોગી ડિઝાઇન
ભવિષ્યમાં, આપણે હાઇબ્રિડ ટેકનોલોજીનું અન્વેષણ કરી શકીએ છીએ બીએફઆરપી ગ્રેડિયન્ટ કમ્પોઝિટ બનાવવા અને તાકાત અને નમ્રતાને સંતુલિત કરવા માટે મજબૂતીકરણ અને સ્ટીલ ફાઇબર/કાર્બન ફાઇબર.
ભવિષ્યના સંશોધન દિશાઓ
- બુદ્ધિશાળી દેખરેખ અને ડિજિટલ મોડેલિંગ
BFRP ટેન્ડન્સમાં એમ્બેડેડ ફાઇબર ઓપ્ટિક સેન્સર, બોન્ડ ઇન્ટરફેસ સ્ટ્રેન અને ક્રેક ડેવલપમેન્ટનું રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ, ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે મર્યાદિત તત્વ સિમ્યુલેશન સાથે જોડવામાં આવે છે.
- ઓછી કાર્બન તૈયારી પ્રક્રિયા
બેસાલ્ટ ફાઇબરના ગલન અને ડ્રોઇંગ તાપમાન (હાલમાં 1400-1500 ℃) ઘટાડવું, ઉર્જા વપરાશ ઘટાડવા માટે નીચા-તાપમાન ક્યોરિંગ રેઝિનનો વિકાસ.
- રિસાયકલ કરેલી સામગ્રીનો કાર્યક્ષમ ઉપયોગ
"બધા-નવીનીકરણીય" ગ્રીન બિલ્ડિંગ મટિરિયલ સિસ્ટમને પ્રોત્સાહન આપવા અને સંસાધનોનો વપરાશ ઘટાડવા માટે રિસાયકલ કરેલા એગ્રીગેટ અને બેસાલ્ટ ફાઇબરને બાંધકામના કચરા સાથે ભેગું કરો.
સારાંશ
બેસાલ્ટ ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ સિમેન્ટીયસ મટિરિયલ્સના બોન્ડિંગ પરફોર્મન્સ પર સંશોધન અને બીએફઆરપી ટેન્ડન્સે તબક્કાવાર પરિણામો પ્રાપ્ત કર્યા છે, પરંતુ તેના મોટા પાયે ઉપયોગ માટે હજુ પણ ઇન્ટરફેસિયલ ઑપ્ટિમાઇઝેશન, લાંબા ગાળાની ટકાઉપણું ચકાસણી અને પ્રમાણિત ડિઝાઇનની અવરોધોને તોડવાની જરૂર છે. ભવિષ્યમાં, બહુ-શાખાકીય ક્રોસ-ઇનોવેશન (દા.ત., સ્માર્ટ મટિરિયલ્સ, લો-કાર્બન પ્રક્રિયાઓ) દ્વારા, તે મરીન એન્જિનિયરિંગ અને ભૂકંપ પ્રતિરોધક મજબૂતીકરણના ક્ષેત્રોમાં તકનીકી સફળતાઓને સાકાર કરશે અને ટકાઉ ઇમારતોના વિકાસમાં મદદ કરશે તેવી અપેક્ષા છે.
