Қысқа кесілген базальт талшықты темірбетонның өнімділігін оңтайландыру және инженерлік қолдануды зерттеу

Соңғы жылдары,Қытайдың автомобиль жолдарының инженериясы Құрылыс қарқынды дамыды, және бетон конструкциясының технологиясы айтарлықтай прогреске қол жеткізді, көптеген озық және жетілген техникалық жетістіктерді жинақтау. Бетон конструкциясының дизайны инфрақұрылымдық құрылыс саласында кеңінен қолданылды, маңыздылығын көрсетеді. Дегенмен, осы жетістіктермен қатар, мәселесі бетонның жарылуы барған сайын көрнекті бола түсуде. Жарықтардың болуы бетонның өнімділігін төмендетеді, айтарлықтай төмендетеді созылу күші, Бұл бетонның сынғыш бұзылуының негізгі себебі болып табылады. Қысқа кесілген базальт талшығы, жаңа талшықты материал ретінде, бірегей механикалық қасиеттеріне байланысты тамаша бетон арматура материалына айналды, жақсы тұрақтылық, және жоғары экономикалық тиімділік.Бұл мақала қысқа жолдың сипаттамаларына назар аударады Базальт талшығы және оның бетонды нығайту мен нығайтудағы практикалық қолданылуын зерттеңіз.

2. Қысқа кесілген базальт талшығының қасиеттері

2.1 Анықтама

базальт талшығы тұрақты базальт талшығын әдетте аз ұзындыққа кесу арқылы өңделетін бейорганикалық минералды талшық болып табылады $50\text{мм}$. Ол бетон ішінде біркелкі дисперсті болуы мүмкін. Қолданылуына сәйкес, оны негізінен мыналарға жіктеуге болады: бетонға арналған крекингке қарсы талшық ($\text{BF}$), бетонға арналған талшықты қатайту және нығайту ($\text{BZ}$), және ерітіндіге арналған крекингке қарсы талшық ($\text{BSF}$), басқалардың арасында.

2.2 Орындалуы Қысқа кесілген базальт талшығы

Қысқа жол базальт талшығы тамаша қасиеттерге ие жоғары беріктігі және жоғары модуль. Оның созылу күші жетуі мүмкін $1050\text{-}1250\text{МПа}$, және оның серпімділік модулі кем емес $34\text{GPa}$. Оның жоғары температураға төзімділік көрнекті, кең температура диапазонында үздіксіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді −269∘C дейін 650∘C. Ол жоғары деңгейде көрсетеді коррозияға төзімділік және химиялық тұрақтылық қышқылдар сияқты коррозиялық орталарда, сілтілер, және тұздар. Әсіресе қаныққан сілті ерітіндісі мен цемент сияқты сілтілі орталарда, оның бір жіпті сыну беріктігін сақтау жылдамдығынан жоғары $75\%$, сілтілік коррозияға тамаша төзімділік көрсетеді. Қысқа кесілген базальт талшығы бар жақсы үйлесімділік бейорганикалық байланыстырғыштармен, қарағанда ылғалды сіңіру жылдамдығы төмен $1\%$, және оның гигроскопиялық қасиеті уақыт өте келе өзгермейді. Бұл оның жақсы материалдық тұрақтылығын дәлелдейді, ұзақ өмір сүру, және пайдалану кезінде қоршаған ортаға сәйкестігі. Бұдан басқа, бұл талшық сонымен қатар оқшаулау сияқты тамаша сипаттамаларға ие, жоғары температуралы фильтрация, радиацияға төзімділік, және толқынды жіберу мүмкіндігі. Оның өнімділік көрсеткіштері 1-кестеде көрсетілген.

3. Қысқа кесілген базальт талшығының бетонда қолданылуын талдау

Қысқа кесілген базальт талшықты темірбетон бетонға үздіксіз немесе үзіліссіз қысқа кесілген базальт талшығының белгілі бір мөлшерін тиісті түрде енгізуді қамтиды. Бетонның сығылу беріктігінің бастапқы артықшылығын сақтай отырып, бұл әдіс оны айтарлықтай жақсарта алады қаттылық және созылу күші, осылайша бетонды тиімді нығайту және нығайту және инженерлік құрылымның қызмет ету мерзімін ұзарту.

Қосымша ретінде базальт талшығы, көміртекті талшық, шыны талшық, арамид талшығы, және басқалары бетонда арматуралық материалдар ретінде де қолданылған. Дегенмен, ұзақ мерзімді тәжірибе көрсеткендей, бұл материалдар бетонға қолданылғанда белгілі бір мәселелерді тудырады, жоғары өнімді бетонға нарық сұранысын қанағаттандыруды қиындатады. Қысқа кесілген базальт талшығының пайда болуы материалдар мен әдістердегі бұл бос орынды толтырады, бетонды нығайту және арматуралау технологиясын дамытуға үлкен ықпал ету. Оның бетонды нығайту мен нығайтудағы рөлі негізінен келесі аспектілерде көрінеді:

1. Жарықтың тиімді тежелуі: Оның саны мен бетінің артықшылығына байланысты, қысқа кесілген базальт талшығы микро-жарықтарды тиімді ұстай алады, олардың қосылуы мен кеңеюіне жол бермеу. Осы арада, ол басқа синтетикалық талшықтардың кемшіліктерін жеңеді, төмен тығыздық сияқты, төмен созылу беріктігі, және төмен серпімділік модулі. Ол жарықшақтардың таралуы кезінде оңай бөлінбейді, бұл микро-жарықтардың дамуын айтарлықтай тежейді және жаңа жарықтардың пайда болуын кешіктіреді, бетонның өткізгіштігі мен мұздауға төзімділігін арттыруға оң әсер етеді.

2. Жоғары модульді құрылыс ыңғайлылығымен біріктіреді: Қысқа кесілген базальт талшығы жарықшақтардың кеңеюін тежеу ​​үшін болат талшығының жоғары модулі мен жоғары бір талшықты созылу беріктігіне ұқсас артықшылықтарды ғана емес, сонымен қатар болат талшығының кемшіліктерін тиімді жеңеді, араластыру кезінде оңай жиналу және айдау мен құрылыста қиындықтар сияқты.

3. Жақсы дисперстілік және үйлесімділік: Силикат негізіндегі бейорганикалық талшық ретінде, қысқа кесілген базальт талшығы цементті материалдармен табиғи үйлесімділікке ие. Оның тығыздығы (шамамен. 2.63-2,80г/см3) цемент-бетон мен ерітіндіге жақын, жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Қосылғаннан кейін, ол бетон құрылымы бойынша біркелкі тарай алады.

4. Өте жақсы төзімділік: Беттік модификацияланған қысқа кесілген базальт талшығы «инертті талшық» сипаттамаларын көрсетеді, жоғары температураға тамаша төзімділік көрсету, коррозия, және әсері. Ол тіпті жоғары температурада және жоғары коррозиялық ортада тұрақтылықты сақтайды, және ол цемент матрицасының деформацияға төзімділігін арттыруы мүмкін. Сондықтан, ол бетон араластырудың қатаң ортасына бейімделе алады, құю, орнату, және қызмет көрсету кезеңдері, айтарлықтай жақсартады төзімділік бетоннан.

Қысқаша, қысқа кесілген базальт талшығы бетонның соққыға төзімділігін тиімді түрде жақсарта алады, оның сынғыштығын азайту, және оның механикалық қасиеттерін жан-жақты жақсартады. Атап айтқанда, ол крекингке жол бермеу үшін бетон құрылымдарында қызмет етеді, ағып кетуді болдырмау, төзімділігін арттыру, соққы және созылу қабілетін жақсарту, және бетінің сапасын жақсартуға көмектеседі.

4. Қысқа кесілген базальт талшықты бетонның құрылыс әдістері мен сақтық шаралары

4.1 Құрылыс температурасы

Қысқа кесілген базальт талшықты бетон арасындағы температурада салу керек −5∘C және 25∘C. Тым жоғары немесе тым төмен температуралар қоспаның біркелкі болмауына әкелуі мүмкін.

4.2 Құрылыс сапасын бақылау

Қысқа кесілген базальт талшықты бетон конструкциясының сапасын бақылау шикізатты тексеруге, өлшеу дәлдігі, және араластыру процедурасының сапасы.

4.2.1 Микс пропорциясының дизайны

Нақты құрылыста, қысқа кесілген базальт талшығының әртүрлі дозалары жоба талаптарына негізделген ақылға қонымды диапазонда таңдалуы керек. Қысқа кесілген базальт талшығының өзі басқа бетон компоненттерімен немесе қоспалармен химиялық реакцияға түспейтіндіктен, оның дозасы, әдетте, бастапқы бетон қоспасының пропорциялық дизайн принциптерін өзгертпейді. Құрылыс кезінде, барлық материалдардың сапасы құрылыс қоспасының пропорциясына және бір қоспаға арналған партия санына сәйкес қатаң түрде анықталуы керек. 2-кестеде базальт талшықты темірбетон үшін оңтайлы қоспа пропорциясының мысалы келтірілген.

Сынақтар көрсеткендей, жоғары талшықты доза міндетті түрде жақсы жарыққа төзімділікке әкелмейді. Дозадан аспаған кезде 1.2кг/м3, бетонның қысу беріктігі бастапқы өсу үрдісін көрсетеді, содан кейін талшық мөлшері артқан сайын төмендейді (ең жоғары мәнді көрсетеді).

4.2.2 Азықтандыру реті мен әдісі

Араластыру процесі кезінде, қысқа кесілген базальт талшығы құм және тас сияқты толтырғыштармен бір мезгілде қосылуы керек. Оларды орналастыру кезінде талшықты құм мен тасқа біркелкі себу ұсынылады, содан кейін ылғалды араластыру үшін су қосыңыз.

Талшықты қосу әдістерін қолмен және автоматты азықтандыруға бөлуге болады:

• Қолмен тамақтандыру: Ыстық толтырғыш араластырғышқа салынғаннан кейін өлшенген базальт талшығы қолмен қосылады. Бұл әдіс жоғары еңбек сыйымдылығын, салыстырмалы түрде төмен араластыру біркелкілігі, және талшықтың біркелкі дисперсиясын қамтамасыз ету үшін араластыру уақытының сәйкес ұзартылуын талап етеді.

• Автоматты азықтандыру: Автоматты базальт талшығы мөлшерлегіш машина автоматтандырылған өлшеу және араластырғыштың ыстық агрегатымен бір мезгілде қосу үшін қолданылады. Талшықты мөлшерлеу машинасы әдетте автоматты өлшеумен жабдықталған, алдын ала тарату, және пневматикалық тасымалдау механизмдері, ыңғайлы артықшылықтарын ұсына отырып, жылдам, және дәл қосу. Құрылыс жағдайларына байланысты тиісті әдісті таңдау керек.

4.2.3 Шөгуді реттеу

Талшықты қосу бетон қоспасының тұтқырлығын аздап арттырады, бұл құлдырауға әсер етеді. Егер құлдырау құрылыс талаптарына сәйкес келмесе, реттеу үшін пластификаторды немесе суды азайтатын агентті қолданған жөн. Суды көбейту арқылы мәселені шешуге болмайды.

4.2.4 Қалыптау және қатайту

Қысқа кесілген базальт талшығымен араласқан бетонды қалыптастыруға арнайы талаптар жоқ, бірақ жеткілікті діріл мен тығыздауды қамтамасыз ету керек. Оның қатаю талаптары қарапайым бетонға қойылатын талаптармен бірдей.

Қысқа кесілген базальт талшықты бетонды қолданудың қысқаша жағдайы

Цзинь-Чжу экспресс жолы (Аньяннан Синьшянға дейінгі учаске) ​​ұлттық магистральдық магистраль және Хэнань провинциясының жедел жол желісінің маңызды бөлігі болып табылады. Бұл учаскедегі жағалаудың жоғары толтырылуына және жер асты топырақ сапасының төмен болуына байланысты, жер асты қабатының біркелкі емес шөгуі және басқа ақаулар ашылғаннан кейін көп ұзамай пайда болды. Соңғы жылдары, қозғалыс көлемінің өсуімен және шамадан тыс жүк тиелген көліктердің көбеюімен, тротуар бірнеше рет бойлық және көлденең жарықтар сияқты әртүрлі ақаулардан зардап шекті, шұңқырлар, есеп айырысу, тордың жарылуы, және аллигатордың жарылуы. Бұл көлік жүргізу қауіпсіздігіне елеулі қатер төндіріп қана қоймай, күнделікті техникалық қызмет көрсетуде үлкен қиындықтар туғызады. Бұдан басқа, бастапқы төрт жолақты дизайн ұзақ уақыт бойы тасымалдау талаптарын қанағаттандыра алмады, кеңейту мен қайта құруды қажет етеді.

Қысқа кесілген базальт талшықты бетон осы жобаның астыңғы қабатын толтыруда қолданылды. Тәжірибе көрсеткендей, оның созылу күші бірнеше есе артқан $30\%$, оның шаршауға төзімділігі айтарлықтай жақсарды $30\%$, және оның жыртылуға төзімділігі артты $300\%$. Ол бойлық сызаттардың алдын алуда айтарлықтай тиімділік көрсетті, жарықшақтардың кеңеюін тежеу, және жабынның қызмет ету мерзімін ұзарту.

Бірегей механикалық қасиеттерімен, тамаша тұрақтылық, және жоғары экономикалық тиімділік, қысқа кесілген базальт талшығы тиімді бетон арматура материалына айналды. Қысқа кесілген базальт талшықты бетонды қолдану перспективалары өте кең. Оның инженерлік өнімділікті арттырудағы және қызмет ету мерзімін ұзартудағы маңызды артықшылықтары жақсы экономикалық және әлеуметтік пайда әкеледі, оны болашақта құрылыс саласындағы маңызды құрылыс материалы ретінде орналастыру.