BFRP сіңірлері бар базальт талшықтарымен күшейтілген цементті материалдардың адгезиялық көрсеткіштерін зерттеу
Байланыс өнімділігінің негізгі әсер ететін факторлары
- Талшықтың көлемі және ұзындығы
Көлемді допинг Базальт қысқа кесілген иірілген жіп байланыстыру беріктігіне айтарлықтай әсер етеді және сынақ 0,2% көлемді қоспалау байланыс беріктігін арттыруға ең жақсы әсер ететінін көрсетеді және шамадан тыс қоспалау орнына талшықтардың агломерациясына байланысты өнімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Талшық ұзындығы (мысалы, 6 мм және 18 мм) байланыс беріктігіне аз әсер етеді, бірақ аралық ақауларды азайту үшін қысқа талшықтар оңайырақ таралады.
- Қайта өңделген бетонның беріктік класы
Қайта өңделген бетонның беріктік дәрежесін арттыру (мысалы, C30-дан C40-қа дейін) B арасындағы байланыс беріктігін арттырады.Frp күшейту және субстрат, бірақ ұлғаюы шектеулі және беріктік дәрежесі тым жоғары болған кезде интерфейс сынғыш пилингке бейім.
- Интерфейсті өңдеу және біріктіру агенті
бетін құмдау BFRP арматура кедір-бұдырды арттырады және механикалық тістеу күшін жақсартады; силанды байланыстыру агентін қосу талшық пен шайыр матрицасы арасындағы химиялық байланысты оңтайландырады және фазааралық сырғуды азайтады.
Жабысқақ қасиеттерінің сынақтары мен механизмдері
- Орталықтан шығару сынағы
Байланыстың сырғу қисығы тартылу сынағы арқылы зерттелді және байланыс зақымдану режимі негізінен сіңірдің тартылуы немесе бетонның бөлінуі екені анықталды. Қосымшасы базальт талшықтары бетонның сынғыш зақымдануын кешіктіреді және икемділігін арттырады.
Типтік байланыс беріктігі диапазоны 6-12 МПа, ал нақты мәнге талшық мөлшерлемесі, арматураның диаметрі (мысалы, 16 мм) және интерфейсті өңдеу процесі әсер етеді.
- Байланыс кернеуінің таралу моделі
Байланыс кернеуі арматураның ұзындығы бойынша сызықты емес таралады, ал ең жоғары кернеу жүктеу соңында шоғырланған. Теориялық модельде талшықты темірбетонның жарықшақтардың созылуына төзімділігі мен интерфейстік үйкеліс әсерін ескеру қажет.
Қолданбаның артықшылықтары және инженерлік жағдайлар
- Коррозияға төзімділік және төзімділік
BFRP арматурасы хлорид-ион эрозиясы орталарында (мысалы, теңіз техникасы) байланыс беріктігінің 90%-дан астамын сақтайды, бұл болат пен шыны талшықты арматураларға қарағанда айтарлықтай жақсы.
Жағдай: Циндао теңіз көпірі болат арматурасын ауыстыру үшін BFRP арматурасын қолданады және оның өмір сүру ұзақтығы 100 жылдан астам ұзартылды.
- Жеңіл және сейсмикалық өнімділік
BFRP арматурасының тығыздығы болаттың тек 1/4 бөлігін құрайды, ол құрылымдық салмақты 20% -30% -ға азайту үшін бетон арқалықтарды нығайту үшін пайдаланылуы мүмкін және сонымен бірге арматураны орау арқылы сейсмикалық энергияны тұтыну қабілетін арттырады.
Бар қиындықтар және оңтайландыру бағыты
- Фазааралық байланысты нығайту
Бар мәселе: талшықтар мен цемент матрицасы арасындағы интерфейс кернеу концентрациясына байланысты пиллингке бейім және химиялық байланысты күшейту үшін нано-модификацияланған фазааралық агенттерді (мысалы, нано-SiO₂ қоспасы) әзірлеу қажет.
- Ұзақ мерзімді өнімділік және стандарттау
Жоғары температурада және жоғары ылғалдылықта (мысалы, 10 жылдан астам) ұзақ мерзімді сусымалы деректердің болмауы, тексеру үшін жеделдетілген қартаю сынақтары қажет; дизайн спецификациялары елдерде әлі біркелкі емес және Қытай GB/T 38143-2019 стандартын шығарғанымен, егжей-тегжейлі дизайн нұсқаулары әлі де жетілдірілуі керек.
- Көп масштабты бірлескен дизайн
Болашақта біз гибридті технологияны зерттей аламыз BFRP градиентті композиттерді құру және беріктік пен икемділікті теңестіру үшін арматура және болат талшық/көміртекті талшық.
Болашақ зерттеу бағыттары
- Интеллектуалды бақылау және цифрлық модельдеу
BFRP сіңірлеріндегі кірістірілген талшықты-оптикалық сенсорлар, дизайнды оңтайландыру үшін соңғы элементтерді модельдеумен біріктірілген байланыс интерфейсінің деформациясы мен жарықшақтардың дамуын нақты уақыт режимінде бақылау.
- Төмен көміртекті дайындау процесі
Энергияны тұтынуды азайту үшін базальт талшығының балқуын және тартылу температурасын (қазіргі уақытта 1400-1500 ℃) төмендетіңіз, төмен температурада емдейтін шайырды жасаңыз.
- Қайта өңделген материалдарды тиімді пайдалану
Қайта өңделген толтырғыш пен базальт талшығын құрылыс қалдықтарымен біріктіріп, «барлығы жаңартылатын» жасыл құрылыс материалдары жүйесін алға жылжытыңыз және ресурстарды тұтынуды азайтыңыз.
Түйіндеме
Базальт талшықты арматураланған цементті материалдардың байланыстыру көрсеткіштерін зерттеу және BFRP сіңірлер кезең-кезеңімен нәтижелерге қол жеткізді, бірақ оның кең ауқымды қолданылуы әлі де интерфейсті оңтайландырудың, ұзақ мерзімді беріктікті тексерудің және стандартталған дизайнның кедергілерінен өтуі керек. Болашақта көп салалы кросс-инновациялар (мысалы, смарт материалдар, төмен көміртекті процестер) арқылы теңіз техникасы және жер сілкінісіне төзімді арматура салаларында технологиялық серпілістерді жүзеге асыру және тұрақты ғимараттарды дамытуға көмектесу күтілуде.
