සිවිල් ඉංජිනේරු යෙදුම්වල බාසල්ට් තන්තු පිළිබඳ පර්යේෂණ
1. ප්රධාන යෙදුම් උපදෙස්
- කොන්ක්රීට් ශක්තිමත් කිරීමේ ද්රව්ය
ෆයිබර් කොන්ක්රීට් (BFRC): කෙටිමං බැසෝල්ට් තන්තුs (6-24mm) කොන්ක්රීට් වලට මිශ්ර කර ඇත (මිශ්ර කිරීමේ ප්රමාණය 0.1%-0.5%), එමඟින් ඉරිතැලීම් ප්රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය (ඉරිතැලීම් පළල 30%-50% කින් අඩු කරන්න), බලපෑම් ප්රතිරෝධය (2-3 ගුණයකින් වැඩි කරන්න), සහ කල්පැවැත්ම (කැටි-දියවන චක්ර ප්රතිරෝධය 40% කින් වැඩි විය).
වානේ ශක්තිමත් කිරීම ප්රතිස්ථාපනය කිරීම: විඛාදන පරිසරවල (උදා: සමුද්ර ඉංජිනේරු විද්යාව), බැසෝල්ට් තන්තු ශක්තිමත් කිරීමේ බාර් (BFRP බාර්) විඛාදන ගැටළු වළක්වා ගැනීම සඳහා වානේ ශක්තිමත් කිරීම ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, භාවිතය බීඑෆ්ආර්පී කිංඩාඕ හි මුහුදු හරහා දිවෙන පාලමක කණු ශක්තිමත් කිරීම මගින් එහි ආයු කාලය වසර 100කට වඩා වැඩි වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.
- ව්යුහාත්මක ශක්තිමත් කිරීම සහ අලුත්වැඩියා කිරීම
තන්තු රෙදි/දැල් ශක්තිමත් කිරීම: බාසල්ට් තන්තු රෙදි (ආතන්ය ශක්තිය ≥2000MPa) බාල්ක සහ කුළුණු මතුපිට අලවා ඇති අතර එමඟින් බර උසුලන ධාරිතාව 20%-30% කින් වැඩි කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, සිචුවාන් හි පැරණි පාලමක් BF රෙදි වලින් ශක්තිමත් කිරීමෙන් පසු, බර ශ්රේණිගත කිරීම අධිවේගී මාර්ගය-II සිට I පන්තිය දක්වා උසස් කරනු ලැබේ.
භූ කම්පන ශක්තිමත් කිරීම: තන්තු-ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත (බීඑෆ්ආර්පී) ඔතා ඇති කොන්ක්රීට් කුළුණු, ductility සහ බලශක්ති පරිභෝජන ධාරිතාව වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, භූමිකම්පා ඇති ප්රදේශවල ගොඩනැගිලි සඳහා සුදුසු වේ.
- නව සංයුක්ත ව්යුහයන්
බැසෝල්ට් ෆයිබර්-පොලිමර් සැන්ඩ්විච් පැනල්: සැහැල්ලු වහලවල් සහ කොටස් බිත්ති සඳහා භාවිතා කරන අතර, ඉහළ ශක්තියක් සහ තාප පරිවරණයක් ඇත (තාප සන්නායකතාවය ≤ 0.05 W/mK).
ත්රිමාණ මුද්රණ ගොඩනැගිලි ද්රව්ය: බැසෝල්ට් තන්තු- ශක්තිමත් කරන ලද සිමෙන්ති ද්රව්ය මගින් සංකීර්ණ ව්යුහ මුද්රණය සාක්ෂාත් කර ගත හැකි අතර ඉදිකිරීම් අපද්රව්ය අඩු කළ හැකිය.
2.තාක්ෂණික වාසි සහ මූලික දත්ත
| කාර්ය සාධන දර්ශක | බාසල්ට් කෙඳි | සංසන්දනාත්මක ද්රව්ය (වීදුරු කෙඳි) |
| ටෙන්සයිල් ස්ට්රෙන්ත් | 3000-4800 MPa | 2000-3500 MPa |
| ක්ෂාර ප්රතිරෝධය (pH=13) | ශක්තිය රඳවා තබා ගැනීම ≥90% | වීදුරු කෙඳි: ශක්තිය රඳවා තබා ගැනීම ≤ 50% |
| පාරිසරික වාසි: නිෂ්පාදන බලශක්ති පරිභෝජනය වීදුරු කෙඳි වලින් 30% ක් පමණක් වන අතර එය 100% ක් ප්රතිචක්රීකරණය කළ හැකිය. | ||
3. පර්යේෂණ ප්රගතිය සහ සාමාන්ය අවස්ථා
- දේශීය පර්යේෂණ
සිංහුවා විශ්ව විද්යාලය: 25% ක සම්පීඩ්යතා ශක්තියක් සහ 60% ක ක්ලෝරයිඩ් අයන පාරගම්යතාව අඩු කිරීමක් සහිත බාසල්ට් තන්තු-නැනෝ-සිලිකා සංයුක්ත නවීකරණය කරන ලද කොන්ක්රීට් සංවර්ධනය කරන ලදී.
අග්නිදිග විශ්ව විද්යාලය: යෝජිත BF/ඉෙපොක්සි ෙරසින් ලැමිෙන්ට් ශක්තිමත් කරන ලද ශක්තිමත් කරන ලද කොන්ක්රීට් කදම්භ තාක්ෂණය, තෙහෙට්ටුවේ ආයු කාලය 3 ගුණයකට වඩා වැඩි කර ඇත.
- ජාත්යන්තර යෙදුම
ජපානය: හැන්ෂින් භූමිකම්පාවෙන් පසු, ඔසාකාහි උස් ගොඩනැගිල්ලක් BF දැලක් ශක්තිමත් කරන ලද කැපුම් බිත්තියක් භාවිතා කළ අතර, භූ කම්පන ක්රියාකාරිත්වය 40% කින් වැඩි දියුණු විය.
යුරෝපය: ඉතාලියේ වැනීසියේ ගංවතුර පාලන ගේට්ටු සඳහා BF ශක්තිමත් කරන ලද කොන්ක්රීට් භාවිතා කරන ලද අතර, මුහුදු ජල ඛාදනයට එරෙහිව වසර 50 ක ආයු කාලයක් තිබුණි.
- ඉංජිනේරු අවස්ථා
චීනය - හොංකොං-ෂුහායි-මැකාවෝ පාලම: බාසල්ට් කෙඳි සමහර කුළුණු වල විඛාදන විරෝධී ස්ථරයේ සංයුක්ත ද්රව්ය භාවිතා කරන අතර එමඟින් නඩත්තු පිරිවැය 30% කින් අඩු වේ.
ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය - සැන් ෆ්රැන්සිස්කෝ බේ ඒරියා වේගවත් සංක්රමණය (BART): උමං රේඛා ශක්තිමත් කිරීම සඳහා BF රෙදි භාවිතා කරන අතර, විරූපණ ප්රතිරෝධය 25% කින් වැඩි වේ.
4. අභියෝග සහ අනාගත දිශාවන්
- පවතින ගැටළු
ප්රමාණවත් අන්තර් මුහුණත බන්ධන ක්රියාකාරිත්වයක් නොමැතිකම: තන්තු සහ කොන්ක්රීට්/දුම්මල අතර අතුරුමුහුණත ඉවත් කිරීමට නැඹුරු වේ, නව සම්බන්ධක කාරක (උදා: සිලේන් විකරණකාරක) සංවර්ධනය කළ යුතුය.
දිගුකාලීන කාර්ය සාධන දත්ත නොමැතිකම: ඉහළ උෂ්ණත්වය සහ ඉහළ ආර්ද්රතාවය සහිත පරිසරයක් යටතේ BF ශක්තිමත් කිරීමේ ක්රිප් ලක්ෂණ (වසර 10 කට වැඩි දත්ත තවමත් අසම්පූර්ණයි).
සම්මත පද්ධතියේ ඒකාකාරිත්වය: විවිධ රටවල BF ද්රව්ය සඳහා ඉංජිනේරු සැලසුම් පිරිවිතර තවමත් සම්පූර්ණයෙන් ස්ථාපිත කර නොමැත (චීනය GB/T 38143-2019 නිකුත් කර ඇත, නමුත් යෙදුම් විස්තර පිරිපහදු කිරීමට නියමිතය).
- අනාගත පර්යේෂණ දිශාව
බුද්ධිමත් තන්තු සංයුක්ත: ව්යුහාත්මක සෞඛ්ය නිරීක්ෂණය (උදා: වික්රියාව, ඉරිතැලීම් ස්වයං දැනුවත්භාවය) සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා කාවැද්දූ සංවේදක.
හරිත සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය: දියවීමේ සහ ඇඳීමේ උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම (දැනට 1400-1500℃ අවශ්ය වේ), සහ අඩු කාබන් ක්රියාවලියක් සංවර්ධනය කිරීම.
බහු පරිමාණ සහජීවන ශක්තිමත් කිරීම: අනුක්රමික සංයුක්ත තැනීම සඳහා කාබන් තන්තු සහ වානේ තන්තු සමඟ මිශ්ර කිරීම.
5. සාරාංශය
යෙදීම බැසෝල්ට් තන්තු සිවිල් ඉංජිනේරු විද්යාව රසායනාගාරයේ සිට ඉංජිනේරු භාවිතය දක්වා මාරු වී ඇති අතර, එහි පිරිවැය-ඵලදායී සහ පරිසර හිතකාමී ගුණාංග "ද්විත්ව-කාබන්" ඉලක්කය යටතේ හරිත ගොඩනැගිලි සඳහා ඇති ඉල්ලුමට ගැලපේ. අනාගතයේ දී, අතුරු මුහුණත ප්රශස්තිකරණය, දිගුකාලීන කල්පැවැත්ම සත්යාපනය සහ අනෙකුත් ප්රධාන තාක්ෂණයන් බිඳ දැමීම අවශ්ය වන අතර, ඒ සමඟම මහා පරිමාණ යටිතල පහසුකම්, සමුද්ර ඉංජිනේරු විද්යාව, භූමිකම්පා සහ ආපදා වැළැක්වීම සහ අනෙකුත් අවස්ථා වලදී එහි මහා පරිමාණ යෙදුම වේගවත් කිරීම සඳහා සැලසුම් පිරිවිතරයන් සහ කාර්මික දාම සහයෝගීතාවයන් වැඩිදියුණු කිරීම ප්රවර්ධනය කරයි.
