குடிசார் பொறியியல் பயன்பாடுகளில் பசால்ட் இழைகள் குறித்த ஆராய்ச்சி
1. முக்கிய பயன்பாட்டு வழிமுறைகள்
- கான்கிரீட் வலுவூட்டும் பொருட்கள்
ஃபைபர் கான்கிரீட் (BFRC): குறுக்கு வழி பசால்ட் நார்s (6-24mm) துகள்கள் கான்கிரீட்டில் (கலப்பு அளவு 0.1%-0.5%) கலக்கப்படுவதால், இது விரிசல் எதிர்ப்பை (விரிசல் அகலத்தை 30%-50% வரை குறைத்தல்), தாக்க எதிர்ப்பை (2-3 மடங்கு அதிகரித்தல்) மற்றும் நீடித்துழைக்கும் தன்மையை (உறைதல்-உருகுதல் சுழற்சி எதிர்ப்பை 40% வரை அதிகரித்தல்) கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.
எஃகு வலுவூட்டலை மாற்றுதல்: அரிக்கும் சூழல்களில் (எ.கா. கடல்சார் பொறியியல்), பசால்ட் இழை வலுவூட்டும் கம்பிகள் (BFRP கம்பிகள்அரிப்புப் பிரச்சனைகளைத் தவிர்க்க, எஃகு வலுவூட்டலுக்குப் பதிலாக இதைப் பயன்படுத்தலாம். உதாரணமாக, இதன் பயன்பாடு பிஎஃப்ஆர்பி கிங்டாவோவில் உள்ள ஒரு கடல் பாலத்தின் தூண்களில் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ள வலுவூட்டல், அதன் ஆயுட்காலத்தை 100 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நீட்டிக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
- கட்டமைப்பு வலுவூட்டல் மற்றும் பழுதுபார்த்தல்
இழைத் துணி/வலை வலுவூட்டல்: விட்டங்கள் மற்றும் தூண்களின் மேற்பரப்பில் பசால்ட் இழைத் துணி (இழுவிசை வலிமை ≥2000MPa) ஒட்டப்படுவதால், சுமை தாங்கும் திறனை 20%-30% வரை அதிகரிக்க முடியும். உதாரணமாக, சிச்சுவானில் உள்ள ஒரு பழைய பாலம் BF துணியால் வலுவூட்டப்பட்ட பிறகு, அதன் சுமைத் தரம் நெடுஞ்சாலை-II இலிருந்து வகுப்பு I ஆக மேம்படுத்தப்பட்டது.
நில அதிர்வு வலுவூட்டல்: இழை வலுவூட்டப்பட்ட கலவைகள் (BFRPசுற்றப்பட்ட கான்கிரீட் தூண்கள், நெகிழ்வுத்தன்மையையும் ஆற்றல் நுகர்வுத் திறனையும் மேம்படுத்தக்கூடியவை, மேலும் நிலநடுக்கம் ஏற்பட வாய்ப்புள்ள பகுதிகளில் உள்ள கட்டிடங்களுக்கு ஏற்றவை.
- புதிய கலப்பு கட்டமைப்புகள்
பசால்ட் ஃபைபர்-பாலிமர் சாண்ட்விச் பேனல்கள்: அதிக வலிமை மற்றும் வெப்பக் காப்புத்தன்மை (வெப்பக் கடத்துத்திறன் ≤ 0.05 W/mK) ஆகிய இரண்டையும் கொண்ட, எடை குறைந்த கூரைகள் மற்றும் தடுப்புச் சுவர்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
3D அச்சிடுதல் கட்டுமானப் பொருட்கள்: பசால்ட் இழைவலுவூட்டப்பட்ட சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்கள் மூலம் சிக்கலான கட்டமைப்புகளை உருவாக்கவும், கட்டுமானக் கழிவுகளைக் குறைக்கவும் முடியும்.
2. தொழில்நுட்ப நன்மைகள் மற்றும் முக்கிய தரவு
| செயல்திறன் குறிகாட்டிகள் | பசால்ட் இழை | ஒப்பீட்டுப் பொருள் (கண்ணாடி இழை) |
| இழுவிசை வலிமை | 3000-4800 MPa | 2000-3500 MPa |
| கார எதிர்ப்புத்தன்மை (pH=13) | வலிமை தக்கவைப்பு ≥90% | கண்ணாடி இழை: வலிமை தக்கவைப்பு ≤ 50% |
| சுற்றுச்சூழல் நன்மைகள்: உற்பத்தி ஆற்றல் நுகர்வு கண்ணாடியிழையின் 30% மட்டுமே, மேலும் இதனை 100% மறுசுழற்சி செய்ய முடியும். | ||
3. ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம் மற்றும் வழக்கமான வழக்குகள்
- உள்நாட்டு ஆராய்ச்சி
சிங்குவா பல்கலைக்கழகம்: 25% அழுத்த வலிமை அதிகரிப்பு மற்றும் 60% குளோரைடு அயனி ஊடுருவல் குறைப்புடன் கூடிய பசால்ட் ஃபைபர்-நானோ-சிலிக்கா கலவை மாற்றியமைக்கப்பட்ட கான்கிரீட்டை உருவாக்கியுள்ளது.
தென்கிழக்கு பல்கலைக்கழகம் முன்மொழிந்த BF/எப்பாக்சி ரெசின் லேமினேட் வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட் உத்திரத் தொழில்நுட்பத்தால், அதன் சோர்வு ஆயுள் 3 மடங்குக்கும் மேலாக நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது.
- சர்வதேச விண்ணப்பம்
ஜப்பான்: ஹன்ஷின் நிலநடுக்கத்திற்குப் பிறகு, ஒசாகாவில் உள்ள ஒரு உயரமான கட்டிடம் BF வலை வலுவூட்டப்பட்ட வெட்டுச் சுவரைப் பயன்படுத்தியதன் மூலம், அதன் நில அதிர்வு செயல்திறன் 40% மேம்படுத்தப்பட்டது.
ஐரோப்பா: இத்தாலியின் வெனிஸ் நகரில் உள்ள வெள்ளக் கட்டுப்பாட்டுக் கதவுகளில், கடல்நீர் அரிப்பைத் தாங்கி 50 ஆண்டுகள் ஆயுட்காலம் கொண்ட BF வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட் பயன்படுத்தப்பட்டது.
- பொறியியல் வழக்குகள்
சீனா - ஹாங்காங்-ஜுஹாய்-மக்காவ் பாலம்: பசால்ட் இழை சில தூண்களின் அரிப்புத் தடுப்பு அடுக்கில் கலவைப் பொருள் பயன்படுத்தப்படுவதால், பராமரிப்புச் செலவு 30% குறைகிறது.
அமெரிக்கா - சான் பிரான்சிஸ்கோ வளைகுடா பகுதி விரைவுப் போக்குவரத்து (BART): சுரங்கப்பாதை உட்பூச்சு வலுவூட்டலில் BF துணி பயன்படுத்தப்படுவதால், உருக்குலைவு எதிர்ப்புத்திறன் 25% அதிகரிக்கப்பட்டுள்ளது.
4. சவால்களும் எதிர்கால திசைகளும்
- தற்போதுள்ள பிரச்சனைகள்
போதுமான இடைமுகப் பிணைப்புச் செயல்திறன் இல்லாமை: இழைக்கும் கான்கிரீட்/ரெசினுக்கும் இடையிலான இடைமுகம் எளிதில் உரிந்துவிடுகிறது, புதிய இணைப்பு முகவர்கள் (எ.கா., சிலேன் மாற்றியமைப்பிகள்) உருவாக்கப்பட வேண்டும்.
நீண்ட கால செயல்திறன் தரவுகளின் பற்றாக்குறை: உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அதிக ஈரப்பதம் உள்ள சூழலில் BF வலுவூட்டலின் நெகிழ்வுப் பண்புகள் (10 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான தரவுகள் இன்னும் முழுமையற்றவை).
தரநிலை அமைப்பின் சீரான தன்மை: பல்வேறு நாடுகளில் BF பொருட்களுக்கான பொறியியல் வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புகள் இன்னும் முழுமையாக நிறுவப்படவில்லை (சீனா GB/T 38143-2019-ஐ வெளியிட்டுள்ளது, ஆனால் அதன் பயன்பாட்டு விவரங்கள் செம்மைப்படுத்தப்பட வேண்டும்).
- எதிர்கால ஆராய்ச்சி திசை
நுண்ணறிவு இழை கலவைகள்: கட்டமைப்பு ஆரோக்கியக் கண்காணிப்பை (எ.கா., திரிபு, விரிசல் சுய விழிப்புணர்வு) அடைவதற்காக உட்பொதிக்கப்பட்ட உணர்விகள்.
பசுமை தயாரிப்பு தொழில்நுட்பம்: உருக்குதல் மற்றும் பிரித்தெடுத்தல் வெப்பநிலையைக் குறைத்து (தற்போது 1400-1500℃ தேவைப்படுகிறது), குறைந்த கார்பன் செயல்முறையை உருவாக்குகிறது.
பன்மடங்கு அளவிலான ஒருங்கிணைந்த வலுவூட்டல்: வண்ணச் சரிவு கலவைகளை உருவாக்குவதற்காக கார்பன் இழை மற்றும் எஃகு இழையுடன் கலத்தல்.
5. சுருக்கம்
பயன்பாடு பசால்ட் இழை குடிசார் பொறியியல் ஆய்வகத்திலிருந்து பொறியியல் நடைமுறைக்கு நகர்ந்துள்ளது, மேலும் அதன் செலவு குறைந்த மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த பண்புகள், “இரட்டை கார்பன்” என்ற இலக்கின் கீழ் பசுமைக் கட்டிடங்களுக்கான தேவையைப் பூர்த்தி செய்கின்றன. எதிர்காலத்தில், பெரிய அளவிலான உள்கட்டமைப்பு, கடல்சார் பொறியியல், நிலநடுக்கம் மற்றும் பேரிடர் தடுப்பு போன்ற சூழல்களில் இதன் பரவலான பயன்பாட்டை விரைவுபடுத்துவதற்காக, இடைமுக உகப்பாக்கம், நீண்டகால நீடித்தல் சரிபார்ப்பு மற்றும் பிற முக்கிய தொழில்நுட்பங்களில் முன்னேற்றம் காண்பதும், அதே நேரத்தில் வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் தொழில்துறை சங்கிலி ஒருங்கிணைப்புகளின் மேம்பாட்டை ஊக்குவிப்பதும் அவசியமாகிறது.
