Була-бетондун механикалык касиеттери жана бузулуу механизмдери: була түрүнүн жана мазмунунун таасири

Бетон эң кеңири колдонулат Курулуш материал. Ал көптөгөн артыкчылыктарды сунуштайт, анын ичинде кеңири таралган болушу, жөнөкөй өндүрүш процесси, арзан баада жана колдонуунун жөнөкөйлүгү. Бул имараттар, жолдор, көпүрөлөр, туннелдер жана гидротехникалык инженерия сыяктуу ар кандай тармактарда кеңири колдонулат. Көптөгөн инженердик долбоорлор иштелип чыккандыктан, бетондун иштешине болгон талаптар да акырындык менен жогорулады. Демек, салттуу бетондун жетишсиз созулууга туруктуулугу, начар жаракаларга туруктуулугу жана көлөмүнүн туруксуздугу сыяктуу кемчиликтери ачыкка чыкты. Ошондуктан бетондун натыйжалуулугун жогорулатуу ырааттуу түрдө жарандык курулуштун негизги изилдөө багыттарынын бири болуп келген.

Бетондун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн, анын механикалык касиеттерин жана бышыктыгын жакшыртуу үчүн жипчелер адатта кошулат. Мисалдар кирет Steel Fibers (SF), синтетикалык булалар (полипропилен булалары сыяктуу), минералдык булалар (мисалы, базальт булалары - BF) жана көмүртек булалары (CF). Бул ыкма жогорку натыйжалуу бетондун (HPC) жана ультра жогорку эффективдүү бетондун (UHPC) өндүрүмдүүлүгүн дагы жогорулатты.

Булалар кандайдыр бир деңгээлде бетондун механикалык касиеттерин жакшыртат. Бирок, ар кандай була түрлөрү жана мазмуну сөзсүз түрдө бетондун механикалык касиеттери боюнча алардын таасирин олуттуу өзгөрүүлөргө алып келет. Учурда оптималдуу була курамы, тиешелүү параметрлер менен механикалык касиеттердин ортосундагы сандык байланыш жана була темир бетондун негизги механизмдери дагы эле кошумча тактоону талап кылат. Бул изилдөө көмүртек булаларын (CF) изилдеген. базальт жипчелери (BF) жана болот булалары (SF) изилдөө субъекттери катары, ар кандай була мазмуну менен бетон үлгүлөрүн даярдоо. Бул жипчелер бетондо жана кеңири колдонууда алардын жакшы документтештирилген натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн тандалып алынган. Контролдук өзгөрмө эксперименттер аркылуу була түрүнүн жана мазмунунун бетондун кысуу бекемдигине, ийкемдүүлүк модулуна жана бузулуу режимине тийгизген таасири системалуу түрдө талдоого алынган. Санариптик сүрөттү жана сканерлөөчү электрондук микроскопияны (SEM) анализдөө ыкмаларын айкалыштыруу менен, эксперименттердин жүрүшүндө була темир-бетондун жарака эволюциясы байкалып, төмөнкү тыянактарга алып келди:

1.Кадимки бетон менен салыштырганда (PC), болоттун булаларынын (SF), көмүртек булаларынын (CF) жана базальт жипчелери (BF) була-темир-бетондун (FRC) механикалык касиеттерин бир топ жакшыртып, анын бузулуу режимин өзгөрткөн. Бул булалар бетондун компакттуулугун жана баштапкы тешикчелерди кысуу мүнөздөмөлөрүн өзгөрткөн. Була мазмуну көбөйгөн сайын бузулуу режими морттуктан ийкемдүүлүккө өттү. Критикалык өтүү чекити болот булалуу бетон (SFC) үчүн 0,5% жана көмүртек булалуу бетон (CFC) жана базальт була бетону (BFC) үчүн 1,0% болгон. Механикалык көрсөткүчтөрдү максималдуу жогорулатуу үчүн болот булалары үчүн оптималдуу мазмун 2,0%, көмүртек булалары үчүн 1,0% жана базальт булалары үчүн 0,5% болгон.

2.Була мазмуну бетондун компакттуулугун жана көтөрүмдүүлүгүн жакшыртса да, ашыкча жогорку мазмун була "агломерациясын" пайда кылып, "каныктыруу" көрүнүшүнө алып келиши мүмкүн. Бул бетондун физикалык касиеттерине, бекемдигине жана деформациялык мүнөздөмөлөрүнө терс таасирин тийгизет. Болот булалуу бетон 2,0% була көлөмүнүн үлүшү боюнча оптималдуу көрсөткүчкө жетишти, ал эми көмүртек булалуу бетон жана базальт булалуу бетон тиешелүүлүгүнө жараша 1,0% жана 0,5% оптималдуу көрсөткүчкө жетти. Бул оптималдуу мазмундан тышкары, өндүрүмдүүлүк төмөндөдү.

3.Scanning Electron Microscopy (SEM) талдоо жипчелер менен цементтик матрицанын ортосундагы фазалык байланыш бетондун макроскопиялык механикалык касиеттерине олуттуу таасир этээрин көрсөттү. Тиешелүү сандагы жипчелер бетондун ичинде тыгыз үч өлчөмдүү тармак түзүмүн түзүп, матрицанын байланышын жана жалпы өндүрүмдүүлүгүн жогорулатат. Бирок, өтө жогору була мазмуну була агломерациясына алып келет, алсыз фаза аралык аймактарды жаратат жана бетондун тыгыздыгын жана бекемдигин азайтат. Микроструктурадагы өзгөрүүлөр макроскопиялык механикалык касиеттердин эволюциясына абдан шайкеш келген.

Булалардын 4.The кошуу олуттуу бетон ийгиликсиз режимин өзгөрткөн. Жөнөкөй бетонго салыштырмалуу була-темир-бетон бузулуудан кийинки бүтүндүктү көрсөткөн, жаракалар азыраак жана тарыраак болгон жана бекемдикти жогорулаткан. Болот жипчелери жараканы токтотууда эң натыйжалуу болгон, андан кийин көмүртек булалары жана базальт булалары. Булалардын «көпүрө эффектиси» жаракалардын жайылышын басууда чечүүчү роль ойносо, «алсыз интерфейс эффектиси» механикалык касиеттерге терс таасирин тийгизген.