BFRP сіңірлері бар базальт талшықты цементті материалдардың адгезия өнімділігін зерттеу
Байланыс өнімділігіне әсер ететін негізгі факторлар
- Талшықтың көлемінің легирленуі және ұзындығы
Көлемдік легирлеу Базальт Қысқа кесілген жіп байланыс беріктігіне айтарлықтай әсер етеді, және сынақ 0,2% көлемдік қоспаның байланыс беріктігінің артуына ең жақсы әсер ететінін көрсетеді, ал шамадан тыс қоспалау талшықтың агломерациясына байланысты өнімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Талшық ұзындығы (мысалы, 6 мм және 18 мм) байланыс беріктігіне аз әсер етеді, бірақ қысқа талшықтар бетаралық ақауларды азайту үшін оңай таралады.
- Қайта өңделген бетонның беріктік класы
Қайта өңделген бетонның беріктік дәрежесін арттыру (мысалы, C30-дан C40-қа дейін) B арасындағы байланыс беріктігін арттырадыFRP арматурасы және негіз, бірақ ұлғаю шектеулі, ал беріктік дәрежесі тым жоғары болған кезде беткі қабат сынғыш қабыршақтануға бейім.
- Интерфейсті өңдеу және байланыстырушы агент
Бетіне құм себу BFRP Арматура кедір-бұдырлықты арттырып, механикалық тістеу күшін жақсарта алады; силан байланыстырушы агентті қосу талшық пен шайыр матрицасы арасындағы химиялық байланысты оңтайландырып, беткі тайғанақты азайта алады.
Жабысқақ қасиеттердің сынақтары және механизмдері
- Орталықтан тартып шығару сынағы
Байланыстың сырғанау қисығы тарту сынағы арқылы зерттелді және байланыстың зақымдану режимі негізінен сіңірдің тартылуы немесе бетонның жарылуы екені анықталды. Қосу базальт талшықтары бетонның сынғыштығын баяулатып, икемділігін арттыра алады.
Байланыс беріктігінің әдеттегі диапазоны 6-12 МПа құрайды, ал меншікті мән талшықтың мөлшеріне, арматура диаметріне (мысалы, 16 мм) және интерфейсті өңдеу процесіне байланысты болады.
- Байланыс кернеуінің таралу моделі
Байланыс кернеуі арматураның ұзындығы бойынша сызықты емес таралады, ал шың кернеуі жүктеме ұшында шоғырланған. Теориялық модель талшықты темірбетонның жарықшақтардың созылуына төзімділігін және беттік үйкеліс әсерін ескеруі керек.
Қолдану артықшылықтары және инженерлік жағдайлар
- Коррозияға төзімділік және беріктік
BFRP арматурасы хлорид иондарының эрозия ортасында (мысалы, теңіз инженериясы) байланыс беріктігінің 90%-дан астамын сақтайды, бұл болат пен шыны талшықты арматуралық шыбықтарға қарағанда айтарлықтай жақсы.
Мысал ретінде: Циндао теңіз көпірі болат арматураны ауыстыру үшін BFRP арматурасын пайдаланады және оның қызмет ету мерзімі 100 жылдан астам уақытқа дейін ұзартылды.
- Жеңіл және сейсмикалық өнімділік
BFRP арматурасының тығыздығы болаттың тығыздығының тек 1/4 бөлігін құрайды, оны бетон арқалықтарын нығайту үшін пайдалануға болады, бұл құрылымдық салмақты 20%-30%-ға азайтуға және сонымен бірге арматураны орау арқылы сейсмикалық энергия тұтыну қабілетін арттыруға мүмкіндік береді.
Бар қиындықтар және оңтайландыру бағыты
- Бетаралық байланысты нығайту
Бар мәселе: Талшықтар мен цемент матрицасы арасындағы интерфейс кернеу концентрациясына байланысты қабыршақтануға бейім, сондықтан химиялық байланысты күшейту үшін нано-модификацияланған интерфейс агенттерін (мысалы, нано-SiO₂ қоспасы бар) әзірлеу қажет.
- Ұзақ мерзімді өнімділік және стандарттау
Жоғары температура мен жоғары ылғалдылық жағдайында (мысалы, 10 жылдан астам) ұзақ мерзімді сырғыма деректерінің болмауы, тексеру үшін жеделдетілген қартаю сынақтары қажет; жобалау сипаттамалары елдер арасында әлі біркелкі емес, және Қытай GB/T 38143-2019 стандартын шығарғанымен, егжей-тегжейлі жобалау нұсқауларын әлі де жетілдіру қажет.
- Көп деңгейлі бірлескен дизайн
Болашақта біз гибридті технологияны зерттей аламыз BFRP градиенттік композиттерді құру және беріктік пен иілгіштікті теңестіру үшін арматура және болат талшығы/көміртекті талшық.
Болашақ зерттеу бағыттары
- Интеллектуалды мониторинг және сандық модельдеу
BFRP сіңірлеріне ендірілген талшықты-оптикалық сенсорлар, байланыс интерфейсінің деформациясы мен жарықшақтардың дамуын нақты уақыт режимінде бақылау, дизайнды оңтайландыру үшін ақырлы элементтерді модельдеумен біріктірілген.
- Төмен көміртекті дайындау процесі
Базальт талшығының балқу және созылу температурасын төмендету (қазіргі уақытта 1400-1500 ℃), энергия шығынын азайту үшін төмен температуралы қатаю шайырын жасау.
- Қайта өңделген материалдарды тиімді пайдалану
«Толық жаңартылатын» жасыл құрылыс материалдары жүйесін ілгерілету және ресурстарды тұтынуды азайту үшін қайта өңделген агрегат пен базальт талшығын құрылыс қалдықтарымен біріктіріңіз.
Қысқаша мазмұны
Базальт талшықтарымен арматураланған цементті материалдардың байланыс өнімділігін зерттеу және BFRP tendons кезең-кезеңімен нәтижелерге қол жеткізді, бірақ оны кең ауқымды қолдану әлі де интерфейсті оңтайландыру, ұзақ мерзімді беріктік тексеру және стандартталған жобалау сияқты кедергілерді жеңуі керек. Болашақта көп салалы кросс-инновациялар (мысалы, ақылды материалдар, төмен көміртекті процестер) арқылы теңіз инженериясы және жер сілкінісіне төзімді арматура салаларында технологиялық жетістіктерге қол жеткізу және тұрақты ғимараттарды дамытуға көмектесу күтілуде.
