BFRP టెండన్లతో బసాల్ట్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ సిమెంటెషియస్ మెటీరియల్స్ యొక్క అడెషన్ పనితీరుపై అధ్యయనం
బంధం పనితీరును ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు
- ఫైబర్ వాల్యూమ్ డోపింగ్ మరియు పొడవు
వాల్యూమ్ డోపింగ్ బసాల్ట్ పొట్టిగా కత్తిరించిన నూలు బంధన బలంపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, మరియు 0.2% వాల్యూమ్ డోపింగ్ బంధన బలాన్ని పెంచడంలో ఉత్తమ ప్రభావాన్ని చూపుతుందని పరీక్షలో తేలింది. దీనికి బదులుగా, అధిక డోపింగ్ ఫైబర్ అగ్లోమరేషన్ కారణంగా పనితీరు క్షీణతకు దారితీయవచ్చు.
ఫైబర్ పొడవు (ఉదా. 6 మిమీ మరియు 18 మిమీ) బంధ బలంపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, కానీ ఇంటర్ఫేషియల్ లోపాలను తగ్గించడానికి పొట్టి ఫైబర్లు మరింత సులభంగా వ్యాప్తి చెందుతాయి.
- పునరుపయోగించిన కాంక్రీటు యొక్క బలం వర్గం
రీసైకిల్ చేసిన కాంక్రీటు యొక్క బలం గ్రేడ్ను పెంచడం (ఉదాహరణకు, C30 నుండి C40కి) B మరియు B ల మధ్య బంధ బలాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.FRP రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ మరియు సబ్స్ట్రేట్, కానీ పెరుగుదల పరిమితంగా ఉంటుంది, మరియు బలం గ్రేడ్ చాలా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు ఇంటర్ఫేస్ పెళుసుగా ఊడిపోవడానికి గురవుతుంది.
- ఇంటర్ఫేస్ చికిత్స మరియు కప్లింగ్ ఏజెంట్
ఉపరితలాన్ని ఇసుకతో శుభ్రపరచడం BFRP బలోపేతం చేయడం వలన గరుకుదనం పెరిగి, యాంత్రిక పట్టు శక్తి మెరుగుపడుతుంది; సిలేన్ కప్లింగ్ ఏజెంట్ను జోడించడం వలన ఫైబర్ మరియు రెసిన్ మ్యాట్రిక్స్ మధ్య రసాయన బంధాన్ని మెరుగుపరచి, ఇంటర్ఫేషియల్ స్లిప్ను తగ్గించవచ్చు.
అంటుకునే లక్షణాల పరీక్షలు మరియు యంత్రాంగాలు
- సెంటర్ పుల్-అవుట్ టెస్ట్
పుల్అవుట్ పరీక్ష ద్వారా బాండ్-స్లిప్ వక్రరేఖను అధ్యయనం చేయగా, బాండ్ దెబ్బతినే విధానం ప్రధానంగా టెండన్ పుల్అవుట్ లేదా కాంక్రీట్ చీలిపోవడం అని కనుగొనబడింది. అదనంగా బసాల్ట్ ఫైబర్స్ కాంక్రీటు యొక్క పెళుసు నష్టాన్ని ఆలస్యం చేసి, దాని సాగే గుణాన్ని పెంచగలదు.
సాధారణ బంధ బలం పరిధి 6-12 MPa ఉంటుంది, మరియు నిర్దిష్ట విలువ ఫైబర్ మోతాదు, రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ వ్యాసం (ఉదా, 16 మిమీ) మరియు ఇంటర్ఫేస్ ట్రీట్మెంట్ ప్రక్రియ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.
- బాండ్ ఒత్తిడి పంపిణీ నమూనా
బంధ ప్రతిబలం ఉపబలం యొక్క పొడవు వెంబడి అరేఖీయంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది మరియు గరిష్ఠ ప్రతిబలం భారం వేసే చివర వద్ద కేంద్రీకృతమవుతుంది. సైద్ధాంతిక నమూనా ఫైబర్-బలవర్ధిత కాంక్రీటు యొక్క పగుళ్ల విస్తరణ నిరోధకత మరియు అంతర్ముఖ ఘర్షణ ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
అప్లికేషన్ ప్రయోజనాలు మరియు ఇంజనీరింగ్ కేసులు
- తుప్పు నిరోధకత మరియు మన్నిక
క్లోరైడ్ అయాన్ కోత వాతావరణాలలో (ఉదాహరణకు, సముద్ర ఇంజనీరింగ్) BFRP రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ దాని 90% కంటే ఎక్కువ బంధ బలాన్ని నిలుపుకుంటుంది, ఇది స్టీల్ మరియు ఫైబర్గ్లాస్ రీఇన్ఫోర్సింగ్ బార్ల కంటే గణనీయంగా మెరుగైనది.
ఉదాహరణకు: క్వింగ్డావో క్రాస్-సీ బ్రిడ్జ్ స్టీల్ రీఇన్ఫోర్స్మెంట్కు బదులుగా BFRP రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ను ఉపయోగించడం వల్ల, దాని జీవితకాలం 100 సంవత్సరాలకు పైగా పొడిగించబడింది.
- తేలికైన మరియు భూకంప నిరోధక పనితీరు
BFRP రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ యొక్క సాంద్రత ఉక్కు సాంద్రతలో కేవలం 1/4 వంతు మాత్రమే ఉంటుంది. దీనిని కాంక్రీట్ బీమ్లను బలోపేతం చేయడానికి ఉపయోగించడం ద్వారా నిర్మాణ బరువును 20%-30% తగ్గించవచ్చు, మరియు అదే సమయంలో రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ను చుట్టడం ద్వారా భూకంప శక్తి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని కూడా పెంచవచ్చు.
ప్రస్తుత సవాళ్లు మరియు ఆప్టిమైజేషన్ దిశ
- అంతర్ముఖ బంధ బలోపేతం
ప్రస్తుత సమస్య: ఒత్తిడి కేంద్రీకరణ కారణంగా ఫైబర్లు మరియు సిమెంట్ మాతృక మధ్య ఉన్న ఇంటర్ఫేస్ ఊడిపోవడానికి గురవుతుంది, మరియు రసాయన బంధాన్ని మెరుగుపరచడానికి నానో-మాడిఫైడ్ ఇంటర్ఫేషియల్ ఏజెంట్లను (ఉదాహరణకు, నానో-SiO₂ డోప్డ్) అభివృద్ధి చేయాల్సిన అవసరం ఉంది.
- దీర్ఘకాలిక పనితీరు మరియు ప్రామాణీకరణ
అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక తేమ పరిస్థితులలో (ఉదాహరణకు, 10 సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ) దీర్ఘకాలిక క్రీప్ డేటా కొరత ఉన్నందున, ధృవీకరించడానికి వేగవంతమైన ఏజింగ్ పరీక్షలు అవసరం; దేశాలవ్యాప్తంగా డిజైన్ స్పెసిఫికేషన్లు ఇంకా ఏకరూపంగా లేవు, మరియు చైనా GB/T 38143-2019 ప్రమాణాన్ని విడుదల చేసినప్పటికీ, వివరణాత్మక డిజైన్ మార్గదర్శకాలను ఇంకా మెరుగుపరచాల్సి ఉంది.
- బహుళ-స్థాయి సహకార రూపకల్పన
భవిష్యత్తులో, మనం హైబ్రిడ్ టెక్నాలజీని అన్వేషించవచ్చు BFRP గ్రేడియంట్ కాంపోజిట్లను నిర్మించడానికి మరియు బలం, డక్టిలిటీలను సమతుల్యం చేయడానికి రీఇన్ఫోర్స్మెంట్ మరియు స్టీల్ ఫైబర్/కార్బన్ ఫైబర్ను ఉపయోగిస్తారు.
భవిష్యత్ పరిశోధన దిశలు
- తెలివైన పర్యవేక్షణ మరియు డిజిటల్ మోడలింగ్
BFRP టెండన్లలో పొందుపరిచిన ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్లు, బాండ్ ఇంటర్ఫేస్ స్ట్రెయిన్ మరియు పగుళ్ల అభివృద్ధిని నిజ-సమయ పర్యవేక్షణ, డిజైన్ను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ఫైనైట్ ఎలిమెంట్ సిమ్యులేషన్తో కలిపి ఉపయోగించబడతాయి.
- తక్కువ-కార్బన్ తయారీ ప్రక్రియ
బసాల్ట్ ఫైబర్ ద్రవీభవన మరియు డ్రాయింగ్ ఉష్ణోగ్రతను (ప్రస్తుతం 1400-1500 ℃) తగ్గించడం, శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత క్యూరింగ్ రెసిన్ను అభివృద్ధి చేయడం.
- పునర్వినియోగ పదార్థాల సమర్థవంతమైన వినియోగం
“పూర్తిగా పునరుత్పాదక” హరిత భవన నిర్మాణ సామగ్రి వ్యవస్థను ప్రోత్సహించడానికి మరియు వనరుల వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి, పునర్వినియోగించిన కంకర మరియు బసాల్ట్ ఫైబర్ను నిర్మాణ వ్యర్థాలతో కలపండి.
సారాంశం
బసాల్ట్ ఫైబర్-బలవర్ధక సిమెంటీయస్ పదార్థాల బంధన పనితీరుపై పరిశోధన మరియు BFRP టెండన్లు దశలవారీగా ఫలితాలను సాధించాయి, కానీ దాని భారీ-స్థాయి అనువర్తనానికి ఇంకా ఇంటర్ఫేషియల్ ఆప్టిమైజేషన్, దీర్ఘకాలిక మన్నిక ధృవీకరణ మరియు ప్రామాణిక రూపకల్పన వంటి ప్రతిబంధకాలను అధిగమించాల్సి ఉంది. భవిష్యత్తులో, బహుళ-విభాగాల పరస్పర ఆవిష్కరణల (ఉదాహరణకు, స్మార్ట్ మెటీరియల్స్, తక్కువ-కార్బన్ ప్రక్రియలు) ద్వారా, మెరైన్ ఇంజనీరింగ్ మరియు భూకంప నిరోధక ఉపబల రంగాలలో సాంకేతిక పురోగతులను సాధించి, సుస్థిర భవనాల అభివృద్ధికి సహాయపడుతుందని ఆశిస్తున్నారు.
