Leeschtungsoptimiséierung a Fuerschung iwwer technesch Uwendungen vu kuerz geschnidde Basaltfaserarméiertem Beton

An de leschte Joren,China seng Stroossebautechnik Bau huet sech séier entwéckelt, an d'Technologie vun der Betonkonstruktioun huet bedeitend Fortschrëtter gemaach, huet vill fortgeschratt an reif technesch Leeschtungen gesammelt. D'Gestaltung vu Betonstrukturen ass wäit verbreet am Beräich vun der Infrastrukturkonstruktioun, seng Wichtegkeet ze demonstréieren. Wéi och ëmmer, zesumme mat dësen Erfolleger, d'Problem vun Betonrëss gëtt ëmmer méi prominent. D'Präsenz vu Rëss beeinträchtigt d'Leeschtung vum Beton, däitlech seng Reduktioun Zugfestigkeit, wat den Haaptgrond fir de bréchege Versoen ass, deen de Beton weist. Kuerz geschnidden Basaltfaser, als neit Fasermaterial, ass wéinst senge eenzegaartege mechaneschen Eegeschaften zu engem exzellente Betonarméierungsmaterial ginn, gutt Stabilitéit, an héich Käschteeffizienz.Dësen Artikel konzentréiert sech op d'Charakteristike vu kuerze Schnëtt Basaltfaser a seng praktesch Uwendung an der Betonarméierung an -verstäerkung entdecken.

2. Eegeschafte vu kuerzgeschnidde Basaltfaser

2.1 Definitioun

Basaltfaser ass eng anorganesch Mineralfaser, déi veraarbecht gëtt andeems kontinuéierlech Basaltfaser a Längen geschnidde ginn, déi typescherweis manner wéi $50\text{mm}$. Et kann gläichméisseg am Beton verdeelt ginn. Geméiss senger Applikatioun, et kann haaptsächlech an folgend Kategorien agedeelt ginn: Anti-Rëssfaser fir Beton ($\text{Frëndin}$), Härtungs- a Verstäerkungsfaser fir Beton ($\text{BZ}$), an Anti-Rëssfaser fir Mörtel ($\text{BSF}$), ënner anerem.

2.2 Leeschtung vun Kuerzgeschnittene Basaltfaser

Ofkierzung Basaltfaser huet exzellent Eegeschafte vun héich Stäerkt an héije Modul. Seng Zuchfestigkeit kann erreechen $1050\text{-}1250\text{MPa}$, an säin Elastizitéitsmodul ass net manner wéi $34\text{GPa}$. Seng Héichtemperaturbeständegkeet ass aussergewéinlech, erlaabt et kontinuéierlech an engem breede Temperaturberäich ze schaffen −26 Joer9∘C zu 650∘C. Et weist héich Korrosiounsbeständegkeet an chemesch Stabilitéit a korrosiven Medien wéi Säuren, Alkalien, a Salzer. Besonnesch an alkalesche Medien wéi gesättigte Alkali-Léisungen a Zement, Seng Eenzelfilament-Brochstäerktretentiounsquote ass méi grouss wéi $75\%$, weist exzellent Resistenz géint Alkalikorrosioun op. Kuerz geschnidden Basaltfaser huet gutt Kompatibilitéit mat anorganesche Bindemittel, eng méi niddreg Feuchtigkeitsabsorptiounsquote wéi $1\%$, an seng Hygroskopizitéit ännert sech net mat der Zäit. Dëst beweist seng gutt Materialstabilitéit, laang Liewensdauer, an Ëmweltkompatibilitéit beim Gebrauch. Ausserdeem, Dës Faser huet och exzellent Eegeschafte wéi Isolatioun, héichtemperaturfiltratioun, Stralungsresistenz, an d'Fäegkeet fir Wellen ze iwwerdroen. Seng Leeschtungsindizes sinn an der Tabell 1 gewisen.

3. Applikatiounsanalyse vu kuerz geschnidde Basaltfaser a Beton

Kuerz geschnidden Basaltfaser-Verstäerkt Beton besteet doran, eng gewëssen Quantitéit u kontinuéierlecher oder diskontinuéierlecher kuerz geschniddener Basaltfaser op eng entspriechend Manéier an de Beton anzebauen. Wärend deen urspréngleche Virdeel vun der Drockfestigkeit vum Beton erhale bleift, dës Method kann seng Fäegkeeten däitlech verbesseren Zähegkeet an Zugfestigkeit, doduerch gëtt de Beton effektiv verstäerkt an d'Liewensdauer vun der Ingenieursstruktur verlängert.

Zousätzlech zu Basaltfaser, Kuelefaser, Glasfaser, Aramidfaser, an anerer goufen och als Arméierungsmaterialien a Beton benotzt. Wéi och ëmmer, Laangzäitpraxis weist, datt dës Materialien gewësse Problemer opwerfen, wa se op Beton ugewannt ginn, mécht et schwéier, der Maartnofro no Héichleistungsbeton gerecht ze ginn. D'Entstoe vu kuerz geschniddene Basaltfaser fëllt dës Lück a Materialien a Methoden, d'Entwécklung vun der Betonverstäerkungs- a Arméierungstechnologie staark förderen. Seng Roll bei der Betonarméierung a Verstäerkung spigelt sech haaptsächlech an de folgende Aspekter erëm:

1. Effektiv Rësshemmung: Wéinst senge Virdeeler vun der Quantitéit an der Uewerfläch, kuerz geschnidden Basaltfaser kënnen effektiv Mikrorëss verhënneren, hir Verbindung an Expansioun verhënnert. Mëttlerweil, et iwwerwënnt d'Nodeeler vun anere synthetesche Faseren, wéi zum Beispill niddreg Dicht, niddreg Zugfestigkeit, an e niddrege Elastizitéitsmodul. Et léisst sech net einfach auserneen zéien während der Rëssverbreedung, wat d'Entwécklung vu Mikrorëss däitlech hemme kann an d'Bildung vu neie Rëss verzögere kann, positiven Afloss op d'Verbesserung vun der Permeabilitéit an der Frost- an Taubeständegkeet vum Beton.

2. Kombinéiert héije Modul mat Baukomfort: Kuerz geschnidden Basaltfaser profitéiert net nëmmen vun Virdeeler, déi ähnlech wéi den héije Modul vun Stahlfaser an déi héich Zuchfestigkeit vun engem Eenzelfilament sinn, fir d'Rëssausdehnung ze hemmen, awer iwwerwënnt och effektiv d'Nodeeler vu Stolfaser, wéi zum Beispill einfach Klumpen beim Mëschen a Schwieregkeeten beim Pompelen an der Konstruktioun.

3. Gutt Dispergabilitéit a Kompatibilitéit: Als eng anorganesch Faser op Silikatbasis, Kuerz geschnidden Basaltfaser huet eng natierlech Kompatibilitéit mat Zementmaterialien. Seng Dicht (ongeféier ... 2,63-2,80g/cm²3) ass no bei deem vu Zementbeton a Mörtel, zu enger gudder Veraarbechtungsfäegkeet féiert. Eemol derbäigesat, et kann sech gläichméisseg iwwer d'Betonstruktur verdeelen.

4. Excellent Haltbarkeet: Uewerflächenmodifizéiert kuerz geschnidden Basaltfaser weist "inert Faser" Charakteristiken op, weist eng aussergewéinlech Resistenz géint héich Temperaturen, Korrosioun, an Impakt. Et behält seng Stabilitéit och bei héijen Temperaturen an héich korrosiven Ëmfeld, an et kann d'Deformatiounsbeständegkeet vun der Zementmatrix verbesseren. Dofir, et kann sech un déi usprochsvoll Ëmfeld vum Betonmëschen upassen, schëdden, Astellung, an Servicephasen, däitlech verbesseren Haltbarkeet vum Beton.

Zesummegefaasst, Kuerz geschnidden Basaltfaser kënnen d'Schlagfestigkeit vu Beton effektiv verbesseren, seng Zerbriechlechkeet reduzéieren, a seng mechanesch Eegeschafte komplett verbesseren. Speziell, et funktionéiert a Betonstrukturen fir Rëss ze verhënneren, Verhënnerung vun der Iwwerschwemmung, Haltbarkeet verbesseren, verbesseren d'Schlag- a Zugkapazitéit, an hëllefen d'Uewerflächenqualitéit ze verbesseren.

4. Baumethoden a Virsiichtsmoossname fir kuerz geschniddene Basaltfaserbeton

4.1 Konstruktiounstemperatur

Kuerz geschniddene Basaltfaserbeton soll bei Temperaturen tëscht ... gebaut ginn −5∘C an 25∘C. Ze héich oder ze niddreg Temperaturen kënnen zu enger Net-Uniformitéit vun der Mëschung féieren.

4.2 Qualitéitskontroll am Bau

D'Qualitéitskontroll fir d'Konstruktioun aus kuerze Basaltfaserbeton soll sech op d'Inspektioun vu Rohmaterialien konzentréieren, Miessgenauegkeet, an d'Qualitéit vum Mëschprozess.

4.2.1 Mëschverhältnis-Design

Am tatsächleche Bau, Verschidde kuerz Doséierunge vu Basaltfaseren sollten innerhalb vun engem verstännege Beräich ausgewielt ginn, baséiert op de Projetufuerderungen. Well kuerz geschnidden Basaltfaser selwer net chemesch mat anere Betonkomponenten oder Zousätz reagéiert, Seng Doséierung ännert typescherweis näischt un den urspréngleche Prinzipie vun der Betonmëschungsverhältnisser. Wärend dem Bau, D'Qualitéit vun alle Materialien muss strikt no dem Verhältnes vum Baumëschung an der Chargequantitéit fir eng eenzeg Mëschung bestëmmt ginn. Tabelle 2 weist e Beispill vum optimale Mëschverhältnis fir Basaltfaserarméierte Beton.

Tester hunn gewisen, datt eng méi héich Faserdosis net onbedéngt zu enger besserer Rëssbeständegkeet féiert. Wann d'Dosis net iwwerschreit 1.2kg/m²3, D'Drockfestigkeit vum Beton weist eng Tendenz vun enger initialer Erhéijung, gefollegt vun engem Réckgang (mat engem Héchstwäert), wa sech d'Faserdosis eropgeet.

4.2.2 Fuddersequenz a Method

Wärend dem Mëschprozess, kuerz geschnidden Basaltfaser soll gläichzäiteg mat Aggregater wéi Sand a Steen bäigefüügt ginn. Et ass recommandéiert, d'Faser gläichméisseg an de Sand an de Steen ze verdeelen, wann se verluecht ginn, an dann Waasser fir naass Mëschung derbäiginn.

Methoden fir d'Zousätz vu Faseren kënnen a manuell an automatesch Fütterung opgedeelt ginn:

• Manuell Fütterung: Déi gewiene Basaltfaser gëtt manuell derbäigesat, nodeems dat waarmt Aggregat an de Mixer geluecht gouf. Dës Method erfuerdert eng héich Aarbechtsintensitéit, relativ méi niddreg Mëschuniformitéit, an erfuerdert eng entspriechend Verlängerung vun der Mëschzäit fir eng gläichméisseg Faserverdeelung ze garantéieren.

• Automatesch Fütterung: Eng automatesch Basaltfaser D'Dosiermaschinn gëtt fir automatiséiert Doséierung an gläichzäiteg Zousaz mam waarme Aggregat vum Mixer benotzt. D'Faserdoséiermaschinn ass normalerweis mat enger automatescher Doséierung ausgestatt, Virverdeelung, a pneumatesch Transportmechanismen, bitt d'Virdeeler vun der Komfort, séier, an eng präzis Additioun. Déi passend Method soll op Basis vun de Baubedingungen ausgewielt ginn.

4.2.3 Slump-Upassung

D'Zousätzlech vu Faseren erhéicht d'Viskositéit vun der Betonmëschung liicht, wat den Abschwung beaflosst. Wann de Bau net den Ufuerderunge vum Bau entsprécht, E Weichmacher oder e Waasserreduzéiermëttel sollt fir d'Justifikatioun bevorzugt ginn. D'Problem sollt net duerch eng Erhéijung vum Waassergehalt geléist ginn.

4.2.4 Formen an Aushärten

Et gëtt keng speziell Ufuerderunge fir d'Formung vu Beton gemëscht mat kuerz geschniddener Basaltfaser, awer genuch Vibratioun a Verdichtung muss garantéiert sinn. Seng Ufuerderunge fir d'Aushärtung sinn déiselwecht wéi fir normalen Beton.

Kuerz Uwendungsfall vu kuerz geschnidde Basaltfaserbeton

D'Jing-Zhu Expressway (Streck Anyang op Xinxiang) ass eng national Haaptstrooss an e wichtege Bestanddeel vum Autobunnsnetz vun der Provënz Henan. Wéinst der héijer Dämmfëllung an der schlechter Buedemqualitéit an dësem Deel, Ongläichméisseg Siedlunge vum Ënnergrond an aner Mängel sinn kuerz no senger Ëffnung opgetrueden. An de leschte Joren, mat der Erhéijung vum Verkéiersvolumen an der Zounimm vun iwwerluedenen Gefierer, den Trottoir huet ëmmer erëm ënner verschiddene Mängel gelidden, wéi z. B. Längs- a Querrëss, Lächer an de Schläger, Siidlung, Rëss am Netz, an den Alligator-Kracken. Dëst bedroht net nëmmen d'Fuersécherheet eescht, mee stellt och grouss Schwieregkeeten fir déi deeglech Ënnerhalt duer. Ausserdeem, Den ursprénglechen Design vu véier Spueren huet laang net den Ufuerderunge vum Transport gerecht ginn, eng Expansioun an e Rekonstruktioun néideg maachen.

Kuerz geschniddene Basaltfaserbeton gouf an der Ënnergrondfëllung vun dësem Projet applizéiert. D'Praxis huet gewisen, datt seng Zugfestigkeit ëm iwwer eropgaangen ass $30\%$, seng Middegkeetsbeständegkeet huet sech ëm iwwer verbessert $30\%$, an seng Spurresistenz ass ëm iwwer eropgaang $300\%$. Et huet sech bedeitend Effizienz bei der Verhënnerung vun Längsrëss bewisen, d'Verbreedung vu Rëss hemmen, an d'Liewensdauer vum Trottoir ze verlängeren.

Mat senge eenzegaartege mechanesche Eegeschaften, exzellent Stabilitéit, an héich Käschteeffizienz, Kuerz geschnidden Basaltfaser ass zu engem effiziente Betonarméierungsmaterial ginn. D'Anwendungsperspektive fir kuerz geschniddene Basaltfaserbeton si ganz breet. Seng bedeitend Virdeeler bei der Verbesserung vun der technescher Leeschtung an der Verlängerung vun der Liewensdauer sollen zu gudde wirtschaftlechen a soziale Virdeeler féieren, et an Zukunft als wichtegt Baumaterial am Beräich vun der Bauingenieurwesen ze positionéieren.