Жарандык инженерияда базальт булаларын изилдөө

1. Колдонуунун негизги багыттары

• Бетон арматуралоочу материалдар

Fiber Concrete (BFRC): Кыска кесип Базальт буласыс (6-24мм) бетонго аралаштырылат (аралаштыруу көлөмү 0,1%-0,5%), алар жаракаларга туруктуулугун (жарыктын туурасын 30%-50% кыскартат), соккуга туруктуулугун (2-3 эсеге көбөйтөт) жана бекемдигин (тоңуу-эрүү циклине каршылык 40% га жогорулады) жакшыртат.

Болот арматураны алмаштыруу: Коррозиялуу чөйрөдө (мисалы, деңиз инженериясы), базальт була арматурасын (BFRP тилкелери) коррозия көйгөйлөрүн болтурбоо үчүн болот арматураны алмаштыра алат. Мисалы, колдонуу bfrp Циндаодагы деңиз көпүрөсүнүн тирөөчтөрүн бекемдөө анын иштөө мөөнөтүн 100 жылдан ашык узартат деп күтүлүүдө.

• Структуралык бекемдөө жана оңдоо

Була кездеме/тор арматурасы: Базальт була кездеме (созуу күчү ≥2000МПа) устундардын жана мамычалардын бетине чапталат, ал жүк көтөрүмдүүлүгүн 20% -30% га жогорулата алат. Мисалы, Сычуандагы эски көпүрө BF кездеме менен бекемделгенден кийин, жүктүн рейтинги Highway-IIден I класска көтөрүлөт.

Сейсмикалык бекемдөө: була менен бекемделген композиттер (BFRP) ийкемдүүлүгүн жана энергияны керектөө жөндөмдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүн болгон оролгон бетон мамычалар, жер титирөө коркунучу бар аймактардагы имараттар үчүн ылайыктуу.

• Жаңы композиттик структуралар

Базальт була-полимердик сэндвич-панельдер: жеңил чатырлар жана бөлүүчү дубалдар үчүн колдонулат, жогорку бышык жана жылуулук изоляциясы менен (жылуулук өткөрүмдүүлүк ≤ 0,05 Вт/мК).

3D басып чыгаруу курулуш материалдары: базальт буласы- арматураланган цементтүү материалдар татаал структураны басып чыгарууну ишке ашырат жана курулуш калдыктарын азайтат.

2. Техникалык артыкчылыктар жана негизги маалыматтар

3.Изилдөөнүн жүрүшү жана типтүү учурлар

• Ата мекендик изилдөө

Цинхуа университети: 25% кысуу күчүн жогорулатуу жана 60% хлорид ион өткөрүмдүүлүгүн азайтуу менен базальт була-нано-кремний композиттик өзгөртүлгөн бетон иштелип чыккан.

Түштүк-Чыгыш университети: сунушталган BF/epoxy чайыр ламинат темир-бетон устун технологиясы, чарчоо мөөнөтү 3 эседен ашык узартылган.

• Эл аралык колдонмо

Япония: Ханшин жер титирөөдөн кийин, Осакадагы көп кабаттуу имарат BF сетка менен бекемделген дубалды кабыл алды жана сейсмикалык көрсөткүчтөр 40% га жакшырды.

Europe: BF темир-бетон Венециядагы (Италия) суу ташкынына каршы дарбазаларда колдонулган, деңиз суусунун эрозиясына каршы 50 жылдык өмүрү бар.

• Инженердик иштер

Кытай - Гонконг-Чжухай-Макао көпүрөсү: Базальт буласы композиттик материал кээ бир пирстердин коррозияга каршы катмарында колдонулат, бул тейлөөнүн баасын 30% га төмөндөтөт.

USA - San Francisco Bay Area Rapid Transit (BART): BF ткани туннелдин капталын бекемдөөдө колдонулат жана деформацияга каршылык 25% га жогорулайт.

4. Кыйынчылыктар жана келечектеги багыттар

• Учурдагы көйгөйлөр

Фазалар аралык байланыштын жетишсиздиги: була менен бетон/чайырдын ортосундагы интерфейс сыдырууга жакын, жаңы бириктирүүчү агенттерди (мисалы, силан модификаторлорун) иштеп чыгуу керек.

Узак мөөнөттүү аткаруу маалыматтарынын жоктугу: жогорку температура жана жогорку нымдуулук чөйрөсүндө BF арматурасынын сойлоп мүнөздөмөлөрү (10 жылдан ашык маалыматтар дагы эле жеткилең эмес).

Стандарттык тутумдун бирдейлиги: ар кайсы өлкөлөрдө BF материалдары үчүн инженердик дизайн спецификациялары али толук белгилене элек (Кытай GB / T 38143-2019 чыгарды, бирок колдонмонун чоо-жайы такталып жатат).

• Келечектеги изилдөө багыты

Интеллектуалдык була композиттери: структуралык ден соолук мониторингине жетишүү үчүн орнотулган сенсорлор (мисалы, штамм, жарака өзүн-өзү аңдап билүү).

Жашыл даярдоо технологиясы: эрүү жана тартуу температурасын төмөндөтүү (учурда 1400-1500 ℃ керек) жана аз көмүртектүү процессти иштеп чыгуу.

Көп масштабдуу синергетикалык бекемдөө: градиенттүү композиттерди куруу үчүн көмүртек буласы жана болот буласы менен аралаштыруу.

5. Жыйынтык

арызы базальт буласы жарандык инженерияда лабораториядан инженердик практикага өттү жана анын экономикалык жактан үнөмдүү жана экологиялык таза атрибуттары “кош көмүртектүү” максатта жашыл имараттарга болгон суроо-талапка жооп берет. Келечекте интерфейсти оптималдаштыруудан, узак мөөнөттүү туруктуулукту текшерүүдөн жана башка негизги технологиялардан өтүп, ошол эле учурда аны масштабдуу инфраструктурада, деңиз инженериясында, жер титирөө жана кырсыктардын алдын алууда жана башка сценарийлерде масштабдуу колдонууну тездетүү үчүн долбоордук спецификацияларды жана өнөр жай чынжырынын синергетикасын жакшыртууга көмөктөшүү зарыл.