ბაზალტის ბოჭკოვანი არმატურის მოკლე ჭრის ბეტონის ოპტიმიზაცია და საინჟინრო გამოყენების კვლევა

ბოლო წლებში,ჩინეთის გზატკეცილების ინჟინერია მშენებლობა სწრაფად განვითარდა, და ბეტონის კონსტრუქციების ტექნოლოგიამ მნიშვნელოვან პროგრესს მიაღწია, აგროვებს მრავალ მოწინავე და სრულყოფილ ტექნიკურ მიღწევას. ბეტონის კონსტრუქციების დიზაინი ფართოდ გამოიყენება ინფრასტრუქტურის მშენებლობის სფეროში, მისი მნიშვნელობის დემონსტრირება. თუმცა, ამ მიღწევებთან ერთად, პრობლემა ბეტონის ბზარები სულ უფრო თვალსაჩინო ხდება. ბზარების არსებობა უარყოფითად მოქმედებს ბეტონის მახასიათებლებზე, მნიშვნელოვნად ამცირებს მის დაჭიმვის სიმტკიცე, რაც ბეტონის მიერ გამოვლენილი მყიფეობის ძირითადი მიზეზია. ბაზალტის ბოჭკოს მოკლე ჭრა, როგორც ახალი ბოჭკოვანი მასალა, უნიკალური მექანიკური თვისებების გამო, იგი ბეტონის შესანიშნავ გამაგრების მასალად იქცა. კარგი სტაბილურობა, და მაღალი ეკონომიურობა.ეს სტატია ფოკუსირებული იქნება მოკლე მარშრუტების მახასიათებლებზე. ბაზალტის ბოჭკო და შეისწავლოს მისი პრაქტიკული გამოყენება ბეტონის გამაგრებასა და გამაგრებაში.

2. ბაზალტის ბოჭკოს მოკლე ჭრილის თვისებები

2.1 განმარტება

ბაზალტის ბოჭკო არის არაორგანული მინერალური ბოჭკო, რომელიც მუშავდება უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკოს დაჭრით, როგორც წესი, უფრო მცირე სიგრძეებად. $50\text{მმ}$. მისი თანაბრად განაწილება შესაძლებელია ბეტონში. მისი განაცხადის მიხედვით, ის ძირითადად შეიძლება კლასიფიცირდეს: ბეტონისთვის ბზარების წარმოქმნის საწინააღმდეგო ბოჭკო ($\text{შვილო}$), ბეტონის ბოჭკოების გამკვრივება და გამაგრება ($\text{BZ}$), და ბზარების საწინააღმდეგო ბოჭკო ნაღმტყორცნებისთვის ($\text{BSF}$), სხვათა შორის.

2.2 შესრულება ბაზალტის ბოჭკოვანი მოკლე ჭრილით

მოკლე გზა ბაზალტის ბოჭკო ფლობს შესანიშნავ თვისებებს მაღალი სიმტკიცე და მაღალი მოდული. მისი დაჭიმვის სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს $1050\text{-}1250\text{მპა}$, და მისი ელასტიურობის მოდული არანაკლებ $34\text{საშუალო ქულა}$. მისი მაღალი ტემპერატურისადმი წინააღმდეგობა გამორჩეულია, საშუალებას აძლევს მას უწყვეტად იმუშაოს ფართო ტემპერატურის დიაპაზონში, −269∘C რომ 650∘C. ის მაღალ კოროზიისადმი მდგრადობა და ქიმიური სტაბილურობა კოროზიულ გარემოში, როგორიცაა მჟავები, ტუტეები, და მარილები. განსაკუთრებით ტუტე გარემოში, როგორიცაა გაჯერებული ტუტე ხსნარი და ცემენტი, მისი ერთძაფიანი მოტეხილობის სიმტკიცის შენარჩუნების მაჩვენებელი მეტია, ვიდრე $75\%$, აჩვენებს შესანიშნავ წინააღმდეგობას ტუტე კოროზიის მიმართ. ბაზალტის ბოჭკოს მოკლე ჭრა აქვს კარგი თავსებადობა არაორგანული შემკვრელებით, ტენიანობის შთანთქმის კოეფიციენტი უფრო დაბალია, ვიდრე $1\%$, და მისი ჰიგროსკოპია დროთა განმავლობაში არ იცვლება. ეს ადასტურებს მის კარგ მატერიალურ სტაბილურობას, ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობა, და გარემოსდაცვითი თავსებადობა გამოყენების დროს. გარდა ამისა, ამ ბოჭკოს ასევე აქვს შესანიშნავი მახასიათებლები, როგორიცაა იზოლაცია, მაღალი ტემპერატურის ფილტრაცია, რადიაციული წინააღმდეგობა, და ტალღის გადაცემის უნარი. მისი შესრულების ინდექსები ნაჩვენებია ცხრილში 1.

3. ბაზალტის ბოჭკოს ბეტონში მოკლე ჭრილის გამოყენების ანალიზი

ბაზალტის ბოჭკოვანი რკინაბეტონის მოკლე ჭრა გულისხმობს ბეტონში შესაბამისი წესით უწყვეტი ან წყვეტილი, მოკლე ჭრილის ბაზალტის ბოჭკოს გარკვეული რაოდენობის შეტანას. ბეტონის შეკუმშვის სიმტკიცის თავდაპირველი უპირატესობის შენარჩუნებით, ამ მეთოდს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მისი სიმტკიცე და დაჭიმვის სიმტკიცე, რითაც ეფექტურად ძლიერდება და გაძლიერდება ბეტონი და იზრდება საინჟინრო კონსტრუქციის მომსახურების ვადა.

გარდა ამისა ბაზალტის ბოჭკო, ნახშირბადის ბოჭკო, მინის ბოჭკო, არამიდის ბოჭკო, და სხვები ასევე გამოიყენება ბეტონის გამაგრების მასალებად. თუმცა, გრძელვადიანი პრაქტიკა აჩვენებს, რომ ეს მასალები ბეტონზე გამოყენებისას გარკვეულ პრობლემებს წარმოშობს, რაც ართულებს მაღალი ხარისხის ბეტონზე ბაზრის მოთხოვნის დაკმაყოფილებას. ბაზალტის მოკლე ბოჭკოების გაჩენა ავსებს მასალებსა და მეთოდებში არსებულ ამ ხარვეზს, მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს ბეტონის გამაგრებისა და გამაგრების ტექნოლოგიის განვითარებას. მისი როლი ბეტონის გამაგრებასა და გამაგრებაში ძირითადად შემდეგ ასპექტებში აისახება:

1. ეფექტური ბზარების ინჰიბირება: მისი რაოდენობრივი და ზედაპირის ფართობის უპირატესობების გამო, მოკლედ მოჭრილ ბაზალტის ბოჭკოს შეუძლია ეფექტურად შეაკავოს მიკრობზარები, ხელს უშლის მათ კავშირსა და გაფართოებას. ამასობაში, ის გადალახავს სხვა სინთეტიკური ბოჭკოების ნაკლოვანებებს, როგორიცაა დაბალი სიმკვრივე, დაბალი დაჭიმვის სიმტკიცე, და დაბალი ელასტიურობის მოდული. ბზარის გავრცელების დროს ის ადვილად არ იშლება, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად შეაფერხოს მიკრობზარების განვითარება და შეაფერხოს ახალი ბზარების წარმოქმნა, დადებითად მოქმედებს ბეტონის გამტარიანობისა და გაყინვა-დათბობისადმი მდგრადობის გაუმჯობესებაზე.

2. აერთიანებს მაღალ მოდულს მშენებლობის მოხერხებულობასთან: მოკლედ დაჭრილი ბაზალტის ბოჭკო არა მხოლოდ იყენებს ფოლადის ბოჭკოს მაღალი მოდულისა და მაღალი ერთძაფიანი დაჭიმვის სიმტკიცის მსგავს უპირატესობებს, რათა შეაფერხოს ბზარების გაფართოება, არამედ ეფექტურად გადალახავს ფოლადის ბოჭკოს ნაკლოვანებებს, როგორიცაა შერევის დროს მარტივი შეწოვა და ამოტუმბვისა და კონსტრუქციის სირთულე.

3. კარგი დისპერსიულობა და თავსებადობა: როგორც სილიკატზე დაფუძნებული არაორგანული ბოჭკო, მოკლედ დაჭრილი ბაზალტის ბოჭკო ბუნებრივი თავსებადობაა ცემენტის მასალებთან. მისი სიმჭიდროვე (დაახლოებით 2.63-2.80გ/სმ3) ახლოსაა ცემენტ-ბეტონისა და ნაღმტყორცნის მსგავსთან, რაც კარგ დამუშავებადობას იწვევს. დამატების შემდეგ, მას შეუძლია თანაბრად განაწილდეს ბეტონის კონსტრუქციაზე.

4. შესანიშნავი გამძლეობა: ზედაპირულად მოდიფიცირებული მოკლედ დაჭრილი ბაზალტის ბოჭკო ავლენს „ინერტული ბოჭკოს“ მახასიათებლებს, აჩვენებს მაღალ ტემპერატურაზე შესანიშნავ წინააღმდეგობას, კოროზია, და გავლენა. ის ინარჩუნებს სტაბილურობას მაღალ ტემპერატურასა და ძლიერ კოროზიულ გარემოშიც კი, და მას შეუძლია გააძლიეროს ცემენტის მატრიცის დეფორმაციისადმი წინააღმდეგობა. ამიტომ, მას შეუძლია მოერგოს ბეტონის შერევის მკაცრ გარემოს, ასხამს, გარემო, და მომსახურების ეტაპები, მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს გამძლეობა ბეტონის.

შეჯამების სახით, ბაზალტის ბოჭკოს მოკლე ჭრამ შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს ბეტონის დარტყმისადმი მდგრადობა, შეამციროს მისი სიმყიფე, და ყოვლისმომცველად აძლიერებს მის მექანიკურ თვისებებს. კერძოდ, ის ბეტონის სტრუქტურებში ბზარების თავიდან ასაცილებლად მოქმედებს, გაჟონვის თავიდან აცილება, გამძლეობის გაზრდა, დარტყმითი და დაჭიმვის უნარის გაუმჯობესება, და ხელს უწყობს ზედაპირის ხარისხის გაუმჯობესებას.

4. ბაზალტის ბოჭკოვანი ბეტონის მოკლე ჭრის მშენებლობის მეთოდები და სიფრთხილის ზომები

4.1 მშენებლობის ტემპერატურა

ბაზალტის ბოჭკოვანი ბეტონის მოკლე ჭრა უნდა აშენდეს შემდეგ ტემპერატურაზე: −5∘C და 25∘C. ძალიან მაღალმა ან ძალიან დაბალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ნარევის არათანაბარი ერთგვაროვნება.

4.2 მშენებლობის ხარისხის კონტროლი

ბაზალტის ბოჭკოვანი ბეტონის მოკლე ჭრილის კონსტრუქციების ხარისხის კონტროლი უნდა იყოს ორიენტირებული ნედლეულის შემოწმებაზე, გაზომვის სიზუსტე, და შერევის პროცესის ხარისხი.

4.2.1 შერევის პროპორციების დიზაინი

რეალურ მშენებლობაში, პროექტის მოთხოვნების საფუძველზე, ბაზალტის ბოჭკოების სხვადასხვა მოკლევადიანი დოზები უნდა შეირჩეს გონივრულ დიაპაზონში. რადგან ბაზალტის ბოჭკო თავად ქიმიურად არ რეაგირებს სხვა ბეტონის კომპონენტებთან ან ნაერთებთან, მისი დოზირება, როგორც წესი, არ ცვლის ბეტონის ნარევის თავდაპირველი პროპორციის დიზაინის პრინციპებს. მშენებლობის დროს, ყველა მასალის ხარისხი მკაცრად უნდა განისაზღვროს სამშენებლო ნარევის პროპორციისა და ერთი ნარევის პარტიის რაოდენობის მიხედვით. ცხრილი 2 გვიჩვენებს ბაზალტის ბოჭკოვანი არმირებული ბეტონის ოპტიმალური ნარევის პროპორციის მაგალითს.

ტესტებმა აჩვენა, რომ ბოჭკოების უფრო მაღალი დოზა სულაც არ იწვევს ბზარებისადმი უკეთეს მდგრადობას. როდესაც დოზა არ აღემატება 1.2კგ/მ²3, ბეტონის შეკუმშვის სიმტკიცე აჩვენებს საწყისი ზრდის ტენდენციას, რასაც მოჰყვება შემცირება (პიკური მნიშვნელობის გამოვლენა) ბოჭკოების დოზის ზრდასთან ერთად.

4.2.2 კვების თანმიმდევრობა და მეთოდი

შერევის პროცესის დროს, ბაზალტის მოკლე ბოჭკო უნდა დაემატოს ერთდროულად აგრეგატები, როგორიცაა ქვიშა და ქვა. რეკომენდებულია ბოჭკოების თანაბრად მოყრა ქვიშასა და ქვაში მათი განლაგებისას. და შემდეგ დაამატეთ წყალი სველი შერევისთვის.

ბოჭკოს დამატების მეთოდები შეიძლება დაიყოს ხელით და ავტომატურ კვებად:

• ხელით კვება: ცხელი აგრეგატის მიქსერში მოთავსების შემდეგ, აწონილი ბაზალტის ბოჭკო ხელით ემატება. ეს მეთოდი ხასიათდება მაღალი შრომის ინტენსივობით, შედარებით დაბალი შერევის ერთგვაროვნება, და მოითხოვს შერევის დროის შესაბამის გახანგრძლივებას ბოჭკოების ერთგვაროვანი გაფანტვის უზრუნველსაყოფად.

• ავტომატური კვება: ავტომატური ბაზალტის ბოჭკო დოზირების მანქანა გამოიყენება ავტომატური აღრიცხვისა და მიქსერის ცხელი აგრეგატის ერთდროული დამატების მიზნით. ბოჭკოვანი დოზირების აპარატი, როგორც წესი, აღჭურვილია ავტომატური გაზომვით, წინასწარი დისპერსია, და პნევმატური გადამტანი მექანიზმები, მოხერხებულობის უპირატესობების შეთავაზება, სწრაფი, და ზუსტი დამატება. შესაბამისი მეთოდი უნდა შეირჩეს მშენებლობის პირობების გათვალისწინებით.

4.2.3 ვარდნის კორექტირება

ბოჭკოს დამატება ოდნავ ზრდის ბეტონის ნარევის სიბლანტეს, რაც გავლენას ახდენს ვარდნაზე. თუ დახრილობა არ აკმაყოფილებს მშენებლობის მოთხოვნებს, რეგულირებისთვის უპირატესად უნდა იქნას გამოყენებული პლასტიზატორი ან წყლის შემამცირებელი აგენტი. პრობლემა არ უნდა მოგვარდეს წყლის შემცველობის გაზრდით.

4.2.4 ფორმირება და გამყარება

ბაზალტის ბოჭკოსთან შერეული ბეტონის ფორმირებისთვის განსაკუთრებული მოთხოვნები არ არსებობს. მაგრამ უზრუნველყოფილი უნდა იყოს საკმარისი ვიბრაცია და დატკეპნა. მისი გამყარების მოთხოვნები იგივეა, რაც ჩვეულებრივი ბეტონის.

ბაზალტის ბოჭკოვანი ბეტონის მოკლე გამოყენების შემთხვევა

ძინ-ჟუს ჩქაროსნული გზატკეცილი (ანიანგიდან სინსიანგის მონაკვეთამდე) ეროვნული მაგისტრალი და ჰენანის პროვინციის ჩქაროსნული გზების ქსელის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ნაწილია. ამ მონაკვეთში მაღალი სანაპირო ზოლის შევსებისა და მიწისქვეშა ნიადაგის ცუდი ხარისხის გამო, მიწისქვეშა ფენის არათანაბარი დალექვა და სხვა დეფექტები მისი გახსნიდან მალევე გამოჩნდა. ბოლო წლებში, მოძრაობის მოცულობის ზრდასთან და გადატვირთული მანქანების რაოდენობის ზრდასთან ერთად, ტროტუარს არაერთხელ აღენიშნებოდა სხვადასხვა დეფექტი, როგორიცაა გრძივი და განივი ბზარები, ორმოები, დასახლება, ქსელის გაბზარვა, და ალიგატორის ტკაცუნი. ეს არა მხოლოდ სერიოზულ საფრთხეს უქმნის მართვის უსაფრთხოებას, არამედ დიდ სირთულეებს უქმნის ყოველდღიურ მოვლას. გარდა ამისა, თავდაპირველი ოთხზოლიანი დიზაინი დიდი ხანია ვერ აკმაყოფილებს ტრანსპორტირების მოთხოვნებს, გაფართოებასა და რეკონსტრუქციას საჭიროებს.

ბაზალტის ბოჭკოვანი ბეტონის მოკლე ჭრა გამოყენებული იქნა ამ პროექტის მიწისქვეშა საფარის შევსებაში. პრაქტიკამ აჩვენა, რომ მისი დაჭიმვის სიმტკიცე გაიზარდა დაახლოებით $30\%$, მისი დაღლილობისადმი მდგრადობა გაუმჯობესდა დაახლოებით $30\%$, და მისი ღარებისადმი წინააღმდეგობა გაიზარდა დაახლოებით $300\%$. მან მნიშვნელოვანი ეფექტურობა აჩვენა გრძივი ბზარების თავიდან ასაცილებლად, ბზარების გაფართოების შეფერხება, და ტროტუარის მომსახურების ვადის გახანგრძლივება.

თავისი უნიკალური მექანიკური თვისებებით, შესანიშნავი სტაბილურობა, და მაღალი ეკონომიურობა, მოკლედ დაჭრილი ბაზალტის ბოჭკო ბეტონის ეფექტურ გამაგრების მასალად იქცა. ბაზალტის ბოჭკოვანი ბეტონის მოკლე ჭრის გამოყენების პერსპექტივები უკიდურესად ფართოა. მისი მნიშვნელოვანი უპირატესობები საინჟინრო მუშაობის გაუმჯობესებისა და მომსახურების ვადის გახანგრძლივების თვალსაზრისით, სავარაუდოდ, კარგ ეკონომიკურ და სოციალურ სარგებელს მოიტანს. მომავალში მისი, როგორც სამოქალაქო ინჟინერიის სფეროში მნიშვნელოვანი სამშენებლო მასალის პოზიციონირება.