BFRP шөрмөс бүхий базальт шилэн бэхжүүлсэн цементэн материалын наалдамхай чанарын судалгаа
Холболтын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлүүд
- Шилэн эсийн эзэлхүүний допинг ба урт
Эзлэхүүний допинг Базальт Богино зүсэлттэй утас нь холболтын бат бэх байдалд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг бөгөөд туршилтаар 0.2% -ийн эзэлхүүнтэй хольц нь холболтын бат бэхийг сайжруулахад хамгийн сайн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хэт их хольц нь эслэгийн бөөгнөрөлөөс болж гүйцэтгэл буурахад хүргэдэг болохыг харуулж байна.
Шилэн утасны урт (жишээ нь 6мм ба 18мм) нь холболтын бат бөх чанарт бага нөлөө үзүүлдэг боловч богино ширхэгүүд нь гадаргуугийн гажигийг багасгахын тулд илүү амархан тархдаг.
- Дахин боловсруулсан бетоны бат бэхийн ангилал
Дахин боловсруулсан бетоны бат бэхийн зэрэглэлийг нэмэгдүүлэх (жишээлбэл, C30-аас C40 хүртэл) нь B-ийн хоорондох холбооны бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.FRP арматур болон суурь, гэхдээ өсөлт нь хязгаарлагдмал бөгөөд бат бэхийн зэрэг хэт өндөр байх үед интерфэйс нь хэврэг хальслахад өртөмтгий байдаг.
- Интерфэйсийн боловсруулалт ба холбогч бодис
Гадаргууг элсээр цэвэрлэх BFRP Арматур нь барзгар байдлыг нэмэгдүүлж, механик хазалтын хүчийг сайжруулж чадна; силан холбогч бодис нэмэх нь шилэн ба давирхайн матрицын хоорондох химийн холбоог оновчтой болгож, гадаргуугийн гулсалтыг бууруулж чадна.
Наалдамхай шинж чанарын туршилт ба механизм
- Төвийн сугалах туршилт
Холбоос гулсах муруйг татах туршилтаар судалсан бөгөөд холбоосын гэмтлийн хэлбэр нь голчлон шөрмөс татах эсвэл бетон хагарах явдал болохыг тогтоожээ. Нэмэлт базальт утаснууд бетоны хэврэг эвдрэлийг удаашруулж, уян хатан чанарыг сайжруулж чадна.
Ердийн холболтын бат бэхийн хүрээ нь 6-12 МПа бөгөөд тодорхой утга нь шилэн кабелийн тун, арматурын диаметр (жишээ нь, 16 мм) болон интерфэйсийн боловсруулалтын процессоос хамаарна.
- Бондын стрессийн тархалтын загвар
Холбоосын стресс нь арматурын уртын дагуу шугаман бус тархсан бөгөөд оргил стресс нь ачааллын төгсгөлд төвлөрдөг. Онолын загварт шилэн төмөр бетоны ан цавын суналтын эсэргүүцэл ба гадаргуугийн үрэлтийн нөлөөг авч үзэх шаардлагатай.
Хэрэглээний давуу талууд ба инженерийн тохиолдлууд
- Зэврэлтээс хамгаалах чадвар ба бат бөх чанар
BFRP арматур нь хлоридын ионы элэгдлийн орчинд (жишээлбэл, далайн инженерчлэл) холболтын бат бэхийн 90 гаруй хувийг хадгалдаг бөгөөд энэ нь ган болон шилэн хөвөн арматураас хамаагүй илүү сайн үзүүлэлт юм.
Жишээ нь: Чиндао далайн гүүр нь ган арматурыг орлуулахын тулд BFRP арматурыг ашигладаг бөгөөд ашиглалтын хугацааг 100 гаруй жил болгон уртасгасан.
- Хөнгөн жинтэй ба газар хөдлөлтийн гүйцэтгэл
BFRP арматурын нягтрал нь гангийн нягтралын ердөө 1/4 бөгөөд бетон дам нурууг бэхжүүлэхэд ашиглаж, бүтцийн жинг 20%-30% бууруулахаас гадна арматурыг ороох замаар газар хөдлөлтийн эрчим хүчний хэрэглээний багтаамжийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Одоо байгаа бэрхшээлүүд ба оновчлолын чиглэл
- Хажуугийн холбоосыг бэхжүүлэх
Одоо байгаа асуудал: Шилэн материал болон цементийн матрицын хоорондох интерфейс нь стрессийн концентрацийн улмаас хуулагдах хандлагатай байдаг бөгөөд химийн холбоог сайжруулахын тулд нано-өөрчлөгдсөн интерфейсийн бодисууд (жишээ нь, нано-SiO₂ хольцтой) боловсруулах шаардлагатай байна.
- Урт хугацааны гүйцэтгэл ба стандартчилал
Өндөр температур, өндөр чийгшилтэй үед (жишээлбэл, 10-аас дээш жил) урт хугацааны мөлхөлтийн мэдээлэл дутмаг байгаа тул баталгаажуулахын тулд хурдасгасан хөгшрөлтийн туршилт хийх шаардлагатай байна; дизайны үзүүлэлтүүд улс орнуудад нэгдмэл биш бөгөөд Хятад улс GB/T 38143-2019 стандартыг гаргасан ч нарийвчилсан дизайны удирдамжийг сайжруулах шаардлагатай хэвээр байна.
- Олон түвшний хамтын ажиллагааны дизайн
Ирээдүйд бид эрлийз технологийг судлах боломжтой BFRP арматур болон ган ширхэг/нүүрстөрөгчийн ширхэгийг ашиглан градиент композитуудыг бүтээж, бат бөх чанар болон уян хатан чанарыг тэнцвэржүүлнэ.
Ирээдүйн судалгааны чиглэлүүд
- Ухаалаг хяналт ба дижитал загварчлал
BFRP шөрмөсөнд суулгагдсан шилэн кабелийн мэдрэгч, холболтын интерфэйсийн суналт болон хагарлын хөгжлийг бодит цагийн хяналт, дизайныг оновчтой болгохын тулд хязгаарлагдмал элементийн симуляцитай хослуулсан.
- Бага нүүрстөрөгчийн бэлтгэлийн үйл явц
Базальт ширхэгийн хайлах болон татах температурыг (одоогоор 1400-1500 ℃) бууруулж, бага температурт хатаах давирхайг боловсруулж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулна.
- Дахин боловсруулсан материалыг үр ашигтай ашиглах
Дахин боловсруулсан чулуун эдлэл болон базальт эслэгийг барилгын хаягдалтай хослуулан “бүх сэргээгдэх боломжтой” ногоон барилгын материалын системийг дэмжиж, нөөцийн хэрэглээг бууруулна.
Хураангуй
Базальт шилэн арматуртай цементэн материалын холболтын гүйцэтгэлийн судалгаа болон BFRP Шөрмөс нь үе шаттайгаар үр дүнд хүрсэн боловч өргөн хүрээтэй хэрэглээ нь гадаргуугийн оновчлол, урт хугацааны бат бөх байдлын баталгаажуулалт, стандартчилагдсан дизайны саад бэрхшээлийг даван туулах шаардлагатай хэвээр байна. Ирээдүйд олон салбарын хөндлөн инноваци (жишээ нь, ухаалаг материал, бага нүүрстөрөгчийн процесс)-аар дамжуулан далайн инженерчлэл, газар хөдлөлтөд тэсвэртэй арматурын салбарт технологийн нээлтүүдийг хийж, тогтвортой барилга байгууламжийг хөгжүүлэхэд туслах төлөвтэй байна.
