Na ho Lokisetsa Meaho ea Leoatle ka "Li-vest tse sa Keneng Lithunya" U Sebelisa Lefika la Seretse se Chesang? Li-Fiber tsa Basalt tse Sekala se Sengata li Senya Tšitiso ea ho Sila bakeng sa Li-Fiber tsa Tšepe
Marokho a tšelang leoatle, liteishene tsa metsi a tebileng, mapolasi a moea a lebopong la leoatle... Leha "liqhobane tsena tse kholo" tse hahiloeng leoatleng li le ntle haholo ho li bona, li mamella "tlhokofatso e sehlōhō" ea letsatsi le letsatsi ea khoholeho ea maqhubu, ts'enyeho ea letsoai le alkali, le lipotoloho tse fapanyetsanang tsa ho omella le ho oma. Tikolohong e joalo, ho netefatsa hore lia tiea Meaho ea Konkreite ho dula o tiile—o sa robehe, o sa petsohe, kapa o hloleha pele ho nako—e bile phephetso e tshwenyang setjhaba sa boenjiniere ba lefatshe ka bophara.
Bakeng sa nako e telele, Tšepe ea TšepeHangata di-s di kentswe ka konkreite ho ntlafatsa ho tiya le ho thibela ho petsoha. Leha ho le jwalo, di-fiber tsa tshepe hangata ha di tshwanele maemo a thata a ho fafatsa letswai le metsi a lewatle; hang ha di-ion tsa chloride di kena mapetsong a konkreite, di-fiber tsa tshepe di a rusa mme di atoloha ka bongata, e leng se etsang hore konkreite e petsohe ho tloha kahare ho ya kantle mme e potlakise ho putlama ha sebopeho.
Haufinyane tjena, thuto e ncha ea lintho tse bonahalang e shebaneng le ho tšoarella ho phahameng bakeng sa boenjiniere ba likepe e fane ka tharollo e tšepisang haholo: likhoele tsa basalt—e hlahisitsoeng ka ho hula likhoele ho tsoa lefikeng la tlhaho la seretse se chesang—e ka sebelisoa ho koahela konkreite ea leoatleng ka lera la "lihlomo" tse batlang li sa senyehe ke mafome. Sena se finyelloa ka mohlala oa mekhahlelo e mengata o nang le motsoako oa "likhoele tse kholo bakeng sa ho kopanya sebopeho" le "likhoele tse nyane bakeng sa ho koala masoba."
I. Liphiri tse Khahlanong le ho Senyeha tse Patiloeng ka Hare ho Lefika la Seretse se Chesang
Ho sebetsana le mefokolo ea bohlokoa e teng thepa e teng—haholo-holo ho ba kotsing ha likhoele tsa tšepe ho rusa le tšekamelo ea likhoele tsa tlhaho (tse kang polypropylene kapa polyvinyl alcohol) ho tsofala le ho senyeha ka har'a tikoloho ea konkreite ea alkaline—Basalt Likhoele li bontša melemo e ikhethang ea thepa. Li hlahisoa ke ho qhibilihisa lefika la tlhaho la seretse se chesang mochesong o phahameng haholo le ho le hula hore e be likhoele, moralo oa tsona oa mantlha oa sebopeho o entsoe haholo-holo ka marang-rang a sa fetoheng a libopeho tsa silicon-oksijene le aluminium-oksijene. Sebopeho sena sa tlhaho, se thehiloeng majoeng, se bontša ho se sebetse hantle ha lik'hemik'hale ha se pepesehetse maro a nang le alkaline e ngata ka har'a konkreite le tikoloho e nang le letsoai le lengata la metsi a leoatle, ka hona se felisa likotsi tsa 'mele tse amanang le "ts'enyeho, mafome le katoloso ea volumetric." Ho fihlela khanyetso e phahameng ea mapetso le ho se kenelle ha metsi, lipatlisiso tsa morao-rao li ikarola ho papiso ea setso ea "fiber e le 'ngoe", ho e-na le hoo li sisinya "tsamaiso ea fiber ea basalt e nang le litekanyo tse ngata e ts'oanang":
Sebopeho se seholo se sothehileng Likhoele tsa Basalt (SBF): Likhoele tse kobehileng, tse telele le tse sothehileng li hasane ho pholletsa le matrix; mosebetsi oa tsona o ka sehloohong ke ho kopanya le ho kopanya mapetso a maholo a teng, ka hona ho fana ka ho tiea ha ho kokobela ha lehare ka mor'a ho petsoha le ho satalla ha ho tenyetseha.
Li-Microfiber tsa Basalt tse Khaotsoeng ka Meralo e Menyenyane (NBF): Li-microfiber tse ntle tse kang lehlabathe, tse pakang ka thata ka har'a masoba le likanale tse nyenyane ka har'a matrix ea samente e thatafetseng, li thibela litsela tsa ho kenella ka metsing a leoatle ka katleho le ho thibela ho ata ha mapetso a manyenyane a qalang.
Leano lena la "motswako o mahoashe le o motle" le theha tepo e teteaneng, e rarahaneng e lohiloeng ka hare ho sebopeho sa konkreite—mokhoa o felletseng oa tšireletso o sebetsanang le taolo ea ho se kenelle le ea mapetso ka nako e le 'ngoe.
II. Teko ea ho palama baesekele ea matsatsi a 270 e "Sehloho" e nang le metsi le e omileng
Ho fumana hore na konkreite ena e ncha e ka finyella "bophelo bo bolelele" tikolohong ea leoatle, sehlopha sa lipatlisiso se ile sa etsisa tikoloho e thata haholo e feto-fetohang le e omileng. Sena se ne se kenyelletsa ho imena habeli mahloriso a tharollo ea metsi a leoatle le ho beha lisampole lipotolohong tse fapanyetsanang tsa ho omisa mochesong o phahameng (ho 45°C) le ho tlala ka botlalo—ka nako e 'ngoe le e 'ngoe ea lihora tse 24 e etsang potoloho e le 'ngoe e felletseng ea ho omisa metsi.
Kamora ho mamella matsatsi a 270 a teko ena e boima, disampole tsa konkreite tse kenyeletsang litsamaiso tse fapaneng tsa faeba li bontšitse liphetho tse fapaneng haholo tsa ts'ebetso:
Sehlopha sa All-Basalt Multi-scale Hybrid (B15N02: ke hore, 1.5% coarse fibers + 0.2% microfibers): Sehlopha sena se fane ka liphetho tse tsotehang haholo. Kamora matsatsi a 270, sekhahla sa sona se lekanang sa ho boloka matla a flexural se ne se eme ho 76.14% e makatsang, ha sekhahla sa sona sa pele sa ho boloka matla a ho petsoha se fihlile ho 90.67%. Ho feta moo, tahlehelo ea boima e bakoang ke ho phatloha ha bokaholimo ho bakoang ke ho pepesehela metsi a leoatle e ne e le 1.43% feela. Ha se tobane le ho putlama ha tikoloho, ts'ebetso ea ho senyeha ha thepa ka kakaretso e ile ea tsoela pele ka lebelo le liehang haholo le butle-butle.
Sehlopha sa Tšepe sa Motsoako oa Faeba ea Tšepe (S15N02): Pele ho qaleho ea ho bola, sehlopha sena se bontšitse ts'ebetso e phahameng haholo ea pele ea ho otloloha—e leng sephetho se tobileng sa ho tiea ho hoholo ha likhoele tsa tšepe ka botsona. Leha ho le joalo, matsatsing a 270, konkreite e matlafalitsoeng ke faeba ea tšepe e ne e fetile phetoho ea motheo le e kholo ts'ebetsong. Ka lebaka la mafome a mangata, sekhahla sa eona se lekanang sa ho boloka matla a ho otloloha se theohetse ho 50.22% (ka katleho se fokotsa matla a eona ka halofo); mehatong ea morao, mekhoa e ikhethang ea katoloso e bakoang ke mafome le mapetso e ile ea bonahala.
III. Pontšo ea Microscopic: Ke Hobane'ng ha Tšepe e Putlama ha Basalt e ntse e Tsitsitse?
Litšoantšo tse nkiloeng ka Scanning Electron Microscopy (SEM) li senola ka ho toba mofuta oa motheo oa phapang ea ts'ebetso lipakeng tsa lisebelisoa tsena tse peli:
Ho Hlōleha ho Kotsi ha Likhoele tsa Tšepe: Metsi a leoatle le oksijene li kenella habonolo ka likheo tse nyenyane ka har'a konkreite ho kopana le tšepe, e leng se bakang ho bola ho matla ha lik'hemik'hale tsa motlakase. Bongata ba mafome a tšepe a sootho bo bofubelu bo hlahang bo atoloha ho fihlela boholo ba eona ba pele bo feta makhetlo a 2 ho isa ho a 6.5. Khatello ena e kholo ea ka hare e "sutumelletsa" ka ho toba khahlanong le matrix e potolohileng ea samente, e leng se hlahisang marang-rang a manyenyane a radial. Ha tšenyo ea ka hare e ntse e eketseha, tlamo pakeng tsa likhoele tsa tšepe le matrix ea konkreite e senyeha ka ho feletseng; qetellong, tlas'a mojaro, likhoele li sekamela ho huloa habonolo kapa ho thella—ebang ke ka botlalo kapa ka karolo—ka hona li lahleheloa ke ho tiea ha tsona ha ho thijoa ha sebopeho.
Phetoho e Bonolo ea Likhoele tsa Basalt: Likhoele tsa Basalt ha li bontše katoloso ea bophahamo ba modumo ha li pepesetsoa metsing a leoatle. Mokhoa oa tsona oa hydrolysis—o khetholloang ke ho qhibiliha ha bonolo ha libopeho tsa Si-O-Si—o tsoela pele ka lebelo le liehang haholo, e leng se fellang ka ho taboha hanyane feela ha libaka le ho ruruha ha bokaholimo ho nanoscale. Ho e-na le ho senya matrix, ho ruruha hona ho poteletseng ha bokaholimo ho hlile ho ntlafatsa khohlano e hokahaneng pakeng tsa likhoele le konkreite e potolohileng.
Ho feta moo, meralo ea motsoako oa konkreite hangata e kenyelletsa lihlahisoa tsa indasteri—tse kang molora o fofang le slag—ho nkela samente ea setso sebaka ka karolo e itseng. Le hoja mokhoa ona o fokotsa mosi oa khabone nakong ea tlhahiso ka 27%, o boetse o fokotsa haholo alkalinity ea konkreite ea nako e telele. Sena se etsa ka katleho "capsule e sireletsang e sa mameleng alkali" bakeng sa likhoele tsa basalt, e leng se hatellang sekhahla sa tsona sa ho qhibiliha.
IV. Na o Sebetsa le Mapetso? E ka boela ea Thibela Tšenyo ea Nakong e Tlang
Litšebelisong tsa boenjiniere ba lefats'e la 'nete, likarolo tsa sebopeho li sebetsa tlas'a maemo a "kotsi" ka mokhoa o ke keng oa qojoa. Ho etsisa 'nete ena, sehlopha sa lipatlisiso se hlahisitse mapetso a manyane a bophara ba 0.1 mm ho isa ho 0.3 mm ka har'a lisampole tsa liteko:
Sehlopha sa faeba ya tshepe, boteng ba mapetso ana a manyane bo ile ba dumella mongobo ho kenella ka ho toba sebakeng sa ho tensile; sena se ile sa lebisa tahlehelong e potlakileng ya bokgoni ba ho thiba mapetso a tshepe le ho fokotseha ho hoholo ha ho ductility ya thepa. Sehlopha sa faeba ya basalt e nang le boholo bo tshwanang se bontsha mamello e ikgethang ya tshenyo ka hara sebaka sa ho bula mapetso sa 0.1 mm ho isa ho 0.2 mm, se fihlelletsweng ka ketso ya tshebedisano mmoho ya "pinning" ka difaeba tse tshesane le "tensioning" ka difaeba tse mahoashe. Esita le ha mapetso a seng a ntse a le teng a atoloha ho fihla ho 0.3 mm, thepa e boloka boemo bo hodimo ba bokgoni ba ho jara mojaro bo feto-fetohang, ka hona e atolosa ka katleho moedi wa polokeho bakeng sa meaho e senyehileng ditshebedisong tsa boenjiniere ba lewatle.
Qetello
Ho ya ka pono ya "Litšenyehelo tsa Potoloho ya Bophelo (LCC)" le botsitso ba tikoloho bo nang le khabone e tlase, le hoja difaeba tsa basalt di ka kenyelletsa ditjeo tse phahameng hanyane tsa theko ya pele ka lebaka la tshebetso ya tsona e ikgethang ya ho taka, tlhaho ya tsona e batlang e "se na tlhokomelo" bophelong bohle ba tsona ba tshebeletso e fana ka melemo e meholo ya nako e telele. Nakong ya tshebetso ya projeke—hangata e tloha ho dilemo tse 50 ho isa ho tse 100—tshebediso ya tsona ha e fedise feela ditjeo tse kgolo, tse sa lebellwang tse amanang le ditokiso tse kgafetsa le tshebediso ya dikobo tse thibelang mafome, empa hape e fokotsa boima ba sebopeho haholo, ka hona e boloka ditjeo tsa dipalangwang le ditefiso tsa tjhaja bakeng sa dikepe tse kgolo tsa ho kenya lewatleng.
Nakong eo ho bewang kgatello e lekanang hodima ho fokotsa kgase ya khabone ho pholletsa le potoloho ya bophelo ba projeke le ho netefatsa polokeho ya boenjiniere, "sehlomo sena sa ho thibela tshenyo" - se entsweng ka lefika la seretse se chesang - se hlahella e le mohlokomedi ya sireletsehileng le ya mosa tikolohong bakeng sa diporojeke tsa eneji e hlwekileng ya lewatle, tse kang dikgokelo tsa dipalangwang tsa lewatle le mapolasi a moya a lebopong.