Қысқа кесілген базальт талшықтарымен арматураланған бетонның өнімділігін оңтайландыру және инженерлік қолдану зерттеулері

Соңғы жылдары,Қытайдың автомобиль жолдарын жобалау Құрылыс қарқынды дамып кетті, және бетон конструкциялары технологиясы айтарлықтай жетістіктерге жетті, көптеген озық және жетілген техникалық жетістіктерді жинақтады. Бетон конструкцияларын жобалау инфрақұрылым құрылысы саласында кеңінен қолданылды, маңыздылығын көрсетеді. Дегенмен, осы жетістіктермен қатар, мәселесі бетонның жарылуы барған сайын көрнекті бола түсуде. Жарықтардың болуы бетонның өнімділігін төмендетеді, оны айтарлықтай төмендетеді созылу беріктігі, бұл бетонның сынғыштығының негізгі себебі. Қысқа кесілген базальт талшығы, жаңа талшықты материал ретінде, өзінің ерекше механикалық қасиеттерінің арқасында бетонды арматуралау үшін тамаша материалға айналды, жақсы тұрақтылық, және жоғары шығын тиімділігі.Бұл мақалада қысқа жолдардың ерекшеліктеріне назар аударылады Базальт талшығы және оның бетонды арматуралау мен нығайтудағы практикалық қолданылуын зерттеу.

2. Қысқа кесілген базальт талшығының қасиеттері

2.1 Анықтама

базальт талшығы әдетте қысқа ұзындықтағы базальт талшығын кесу арқылы өңделетін бейорганикалық минералды талшық болып табылады $50\text{мм}$. Оны бетонның ішінде біркелкі таратуға болады. Оның қолданылуына сәйкес, оны негізінен келесідей жіктеуге болады: бетонға арналған жарылуға қарсы талшық ($\text{BF}$), бетонға арналған талшықты қатайту және нығайту ($\text{BZ}$), және ерітіндіге арналған жарылуға қарсы талшық ($\text{BSF}$), басқалармен қатар.

2.2 Өнімділік Қысқа кесілген базальт талшығы

Қысқа жол базальт талшығы тамаша қасиеттерге ие жоғары беріктік 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 ерекше, кең температура диапазонында үздіксіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді −269∘C -ға 650∘C. Ол жоғары деңгейде көрсетеді коррозияға төзімділік және химиялық тұрақтылық қышқылдар сияқты коррозиялық ортада, сілтілер, және тұздар. Әсіресе, қаныққан сілті ерітіндісі және цемент сияқты сілтілі ортада, оның бір талшықты сыну беріктігін сақтау жылдамдығы мынадан жоғары $75\%$, сілтілік коррозияға тамаша төзімділік көрсетеді. Қысқа кесілген базальт талшығы бар жақсы үйлесімділік бейорганикалық байланыстырғыштармен, ылғал сіңіру жылдамдығы төмен $1\%$, және оның гигроскопиялықтығы уақыт өте келе өзгермейді. Бұл оның материалдық тұрақтылығының жақсы екенін дәлелдейді, ұзақ өмір сүру ұзақтығы, және пайдалану кезінде қоршаған ортаға үйлесімділік. Сонымен қатар, бұл талшық сонымен қатар оқшаулау сияқты тамаша қасиеттерге ие, жоғары температуралы сүзу, радиацияға төзімділік, және толқын өткізу қабілеті. Оның өнімділік көрсеткіштері 1-кестеде көрсетілген.

3. Бетондағы қысқа кесілген базальт талшығын қолдануды талдау

Қысқа кесілген базальт талшықты темірбетон бетонға белгілі бір мөлшерде үздіксіз немесе үзіліссіз қысқа кесілген базальт талшығын тиісті түрде енгізуді қамтиды. Бетонның сығылу беріктігінің бастапқы артықшылығын сақтай отырып, бұл әдіс оны айтарлықтай жақсарта алады беріктік және созылу беріктігі, осылайша бетонды тиімді түрде нығайтады және нығайтады, сондай-ақ инженерлік құрылымның қызмет ету мерзімін ұзартады.

Қосымша ретінде базальт талшығы, көміртекті талшық, шыны талшық, арамидті талшық, және басқалары бетонда арматуралық материалдар ретінде де қолданылған. Дегенмен, Ұзақ мерзімді тәжірибе көрсеткендей, бұл материалдар бетонға қолданылған кезде белгілі бір мәселелер тудырады, жоғары өнімді бетонға деген нарықтық сұранысты қанағаттандыруды қиындатады. Қысқа кесілген базальт талшығының пайда болуы материалдар мен әдістердегі бұл олқылықты толтырады, бетонды нығайту және арматуралау технологиясын дамытуға айтарлықтай ықпал етеді. Оның бетонды нығайтудағы және нығайтудағы рөлі негізінен келесі аспектілерде көрінеді:

1. Тиімді жарықшақтардың тежелуі: Оның саны мен бетінің ауданының артықшылықтарына байланысты, қысқа кесілген базальт талшығы микрожарықтарды тиімді түрде тоқтата алады, олардың байланысын және кеңеюін тежейді. Сонымен қатар, ол басқа синтетикалық талшықтардың кемшіліктерін жояды, мысалы, төмен тығыздық, созылу беріктігі төмен, және төмен серпімділік модулі. Жарықтардың таралуы кезінде ол оңай бөлшектелмейді, бұл микрожарықтардың дамуын айтарлықтай тежейді және жаңа жарықтардың пайда болуын кешіктіреді, бетонның өткізгіштігін және мұздауға төзімділігін жақсартуға оң әсер етеді.

2. Жоғары модульді құрылыс ыңғайлылығымен үйлестіреді: 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 түрде жеңеді, мысалы, араластыру кезінде оңай түйіршіктелуі және айдау мен құрастырудағы қиындықтар.

3. Жақсы дисперсия 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, нәтижесінде жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік туады. Қосылғаннан кейін, ол бетон құрылымы бойынша біркелкі таралуы мүмкін.

4. Тамаша төзімділік: Беттік модификацияланған қысқа кесілген базальт талшығы «инертті талшық» сипаттамаларын көрсетеді, жоғары температураға ерекше төзімділік танытып, коррозия, және әсер. Ол тіпті жоғары температуралы және жоғары коррозиялық ортада да тұрақтылықты сақтайды, және ол цемент матрицасының деформацияға төзімділігін арттыра алады. Сондықтан, ол бетон араластырудың қатаң орталарына бейімделе алады, құю, орнату, және қызмет көрсету кезеңдері, айтарлықтай жақсарту беріктік бетонның.

Қысқаша, қысқа кесілген базальт талшығы бетонның соққыға төзімділігін тиімді түрде жақсарта алады, оның сынғыштығын азайтады, және оның механикалық қасиеттерін жан-жақты жақсартады. Атап айтқанда, ол бетон конструкцияларында жарылуды болдырмау үшін жұмыс істейді, ағып кетудің алдын алу, төзімділікті арттыру, соққыға төзімділікті 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 бетоны ... аралығындағы температурада салынуы керек. −5∘C және 25∘C. Тым жоғары немесе тым төмен температура қоспаның біркелкі еместігіне әкелуі мүмкін.

4.2 Құрылыс сапасын бақылау

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

4.2.1 Аралас пропорцияларды жобалау

Нақты құрылыста, жоба талаптарына негізделген ақылға қонымды диапазонда әртүрлі қысқа мерзімді базальт талшықтарының дозалары таңдалуы керек. Қысқа кесілген базальт талшығының өзі басқа бетон компоненттерімен немесе қоспаларымен химиялық әрекеттеспейтіндіктен, оның мөлшері әдетте бетон қоспасының бастапқы пропорциясын жобалау принциптерін өзгертпейді. Құрылыс кезінде, Барлық материалдардың сапасы құрылыс қоспасының пропорциясына және бір қоспаның партия санына сәйкес қатаң анықталуы тиіс. 2-кестеде базальт талшықты темірбетон үшін оңтайлы қоспа пропорциясының мысалы келтірілген.

Тесттер көрсеткендей, талшықтың жоғары мөлшері міндетті түрде жарықшақтарға төзімділіктің жоғарылауына әкелмейді. Дозасы көрсетілгеннен аспаған кезде 1.2кг/м3, Бетонның сығылу беріктігі талшық мөлшерінің артуымен бастапқыда арту үрдісін, содан кейін төмендеу үрдісін көрсетеді (ең жоғары мәнді көрсетеді).

4.2.2 Азықтандыру реттілігі мен әдісі

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

Талшық қосу әдістерін қолмен және автоматты түрде беру деп бөлуге болады:

• Қолмен тамақтандыру: Ыстық агрегат араластырғышқа салынғаннан кейін өлшенген базальт талшығы қолмен қосылады. Бұл әдіс жоғары еңбек сыйымдылығын қамтиды, араластырудың салыстырмалы түрде төмен біркелкілігі, және талшықтың біркелкі дисперсиясын қамтамасыз ету үшін араластыру уақытын тиісті түрде ұзартуды талап етеді.

• Автоматты түрде беру: Автоматты базальт талшығы Дозалау машинасы автоматтандырылған өлшеу және араластырғыштың ыстық агрегатымен бір мезгілде қосу үшін қолданылады. Талшықты мөлшерлеу машинасы әдетте автоматты өлшеуішпен жабдықталған, алдын ала дисперсиялау, және пневматикалық тасымалдау механизмдері, ыңғайлылықтың артықшылықтарын ұсынады, жылдам, және дәл қосу. Құрылыс жағдайларына байланысты тиісті әдісті таңдау керек.

4.2.3 Құлдырауды реттеу

Талшық қосу бетон қоспасының тұтқырлығын аздап арттырады, бұл құлдырауға әсер етеді. Егер құлдырау құрылыс талаптарына сай келмесе, реттеу үшін пластификаторды немесе суды азайтатын агентті қолданған жөн. Мәселені судың мөлшерін көбейту арқылы шешуге болмайды.

4.2.4 Қалыптау және қатайту

Қысқа кесілген базальт талшығымен араласқан бетонды қалыптауға арнайы талаптар жоқ, бірақ жеткілікті діріл мен тығыздалу қамтамасыз етілуі керек. Оның қатаю талаптары кәдімгі бетонға қойылатын талаптармен бірдей.

Қысқа кесілген базальт талшықты бетонның қысқаша қолданылу жағдайы

Цзин-Чжу жылдам жолы (Аньяннан Синьсянға дейінгі бөлігі) - ұлттық магистральдық тас жол және Хэнань провинциясының жылдам жол желісінің маңызды бөлігі. Бұл учаскеде жағалаудың жоғары толтырылуына және топырақ сапасының нашарлығына байланысты, Жертөленің біркелкі емес шөгуі және басқа да ақаулар ашылғаннан кейін көп ұзамай пайда болды. Соңғы жылдары, көлік қозғалысының күрт өсуі және шамадан тыс жүктелген көліктердің көбеюімен, төсем бойлық және көлденең жарықтар сияқты әртүрлі ақауларға бірнеше рет ұшырады, шұңқырлар, қоныстану, торды жару, және аллигатордың жарылуы. Бұл тек жүргізу қауіпсіздігіне ғана емес, сонымен қатар күнделікті техникалық қызмет көрсетуге де үлкен қиындықтар туғызады. Сонымен қатар, бастапқы төрт жолақты жоба ұзақ уақыт бойы көлік талаптарын қанағаттандырмады, кеңейту және қайта құру қажеттілігін тудырады.

Қысқа кесілген базальт талшықты бетон осы жобаның жер асты қабатын толтыруда қолданылды. Тәжірибе көрсеткендей, оның созылу беріктігі шамамен бір есеге артады $30\%$, оның шаршауға төзімділігі артты $30\%$, және оның жыртылуға төзімділігі артты $300\%$. Ол бойлық жарықшақтардың алдын алуда айтарлықтай тиімділік көрсетті, жарықшақтардың кеңеюін тежеу, және төсемнің қызмет ету мерзімін ұзартады.

Өзінің ерекше механикалық қасиеттерімен, тамаша тұрақтылық, және жоғары шығындар тиімділігі, Қысқа кесілген базальт талшығы тиімді бетон арматуралық материалға айналды. Қысқа кесілген базальт талшықты бетонын қолдану перспективалары өте кең. Инженерлік өнімділікті арттыру және қызмет ету мерзімін ұзартудағы оның маңызды артықшылықтары жақсы экономикалық және әлеуметтік пайда әкеледі деп күтілуде, болашақта оны құрылыс саласында маңызды құрылыс материалы ретінде көрсету.