Тадқиқот оид ба нахҳои базалтӣ дар татбиқи муҳандисии шаҳрвандӣ

1. Дастурҳои асосии дархост

• Маводҳои мустаҳкамкунии бетонӣ

Нахи бетонӣ (BFRC): Роҳи кӯтоҳ Нахи базальтс (6-24 мм) ба бетон омехта карда мешаванд (миқдори омехтакунӣ 0,1%-0,5%), ки метавонад муқовимат ба тарқишҳоро (кам кардани паҳнои тарқишҳо то 30%-50%), муқовимат ба зарба (2-3 маротиба зиёд кардан) ва устувориро (муқовимати даврзании яхкунӣ-обшавӣ то 40%) ба таври назаррас беҳтар созад.

Иваз кардани арматураи пӯлодӣ: Дар муҳитҳои зангзананда (масалан, муҳандисии баҳрӣ), арматураҳои нахҳои базалтӣ (Барҳои BFRP) метавонад арматураи пӯлодро иваз кунад, то аз мушкилоти зангзанӣ пешгирӣ карда шавад. Масалан, истифодаи bfrp Интизор меравад, ки тақвияти сутунҳои пули баҳрӣ дар Чиндао мӯҳлати кори онро то беш аз 100 сол дароз кунад.

• Тақвият ва таъмири сохторӣ

Мустаҳкамкунии матои нахӣ/тӯр: Матои нахи базальтӣ (қувваи кашиш ≥2000MPa) ба рӯи чӯбҳо ва сутунҳо часпонида мешавад, ки метавонад қобилияти борбардориро 20%-30% зиёд кунад. Масалан, пас аз он ки пули кӯҳна дар Сичуан бо матои BF мустаҳкам карда шуд, рейтинги борбардорӣ аз шоҳроҳи II ба синфи I баланд бардошта мешавад.

Тақвияти сейсмикӣ: композитҳои бо нах тақвиятёфта (BFRP) сутунҳои бетонии печонидашуда, ки метавонанд чандирӣ ва иқтидори сарфи энергияро беҳтар кунанд ва барои биноҳо дар минтақаҳои зилзилашаванда мувофиқанд.

• Сохторҳои нави композитӣ

Панелҳои сэндвичии нахдор-полимерии базалтӣ: барои бомҳои сабук ва деворҳои тақсимкунанда истифода мешаванд, ки ҳам мустаҳкамии баланд ва ҳам изолятсияи гармӣ доранд (гузаронандагии гармӣ ≤ 0.05 Вт/мК).

Маводҳои сохтмонии чопи 3D: нахи базалтӣ-Маводҳои сементи мустаҳкамшуда метавонанд чопи сохторҳои мураккабро амалӣ кунанд ва партовҳои сохтмонро кам кунанд.

2. Бартариятҳои техникӣ ва маълумоти асосӣ

3. Пешрафти тадқиқот ва ҳолатҳои маъмулӣ

• Таҳқиқоти дохилӣ

Донишгоҳи Синхуа: бетони тағйирёфтаи композитӣ аз нахи базалт-нано-силика бо афзоиши 25% қувваи фишурдашавӣ ва коҳиши гузариши ионҳои хлоридро 60% таҳия кардааст.

Донишгоҳи Ҷанубу Шарқӣ: технологияи пешниҳодшудаи ламинати BF/эпоксидии чӯбҳои бетонии тақвиятёфта, ки мӯҳлати хастагӣ беш аз 3 маротиба дароз карда шудааст.

• Аризаи байналмилалӣ

Ҷопон: Пас аз заминларзаи Ҳаншин, як бинои баландошёна дар Осака девори буришии бо тӯри мустаҳкамшудаи BF-ро истифода бурд ва нишондиҳандаҳои зилзила 40% беҳтар шуданд.

Аврупо: Бетони оҳану бетони BF дар дарвозаҳои назорати обхезӣ дар Венетсия, Италия бо мӯҳлати хизмати 50 сол бар зидди эрозияи оби баҳр истифода шуд.

• Ҳолатҳои муҳандисӣ

Пули Чин - Ҳонконг-Чжухай-Макао: нахи базалт Дар баъзе сутунҳо маводи композитӣ истифода мешавад, ки хароҷоти нигоҳдориро 30% кам мекунад.

ИМА - Транзити босуръати минтақаи халиҷи Сан-Франсиско (BART): Матоъҳои BF дар тақвияти қабати туннел истифода мешаванд ва муқовимати деформатсия 25% зиёд карда мешавад.

4. Мушкилот ва самтҳои оянда

• Мушкилоти мавҷуда

Иҷрои нокифояи пайванди байнисатҳӣ: сатҳи байни нах ва бетон/қатрон ба кандашавӣ майл дорад, агентҳои нави пайвасткунанда (масалан, модификаторҳои силан) бояд таҳия карда шаванд.

Набудани маълумоти дарозмуддати самаранокӣ: хусусиятҳои лағжиши арматураи BF дар муҳити ҳарорати баланд ва намӣ баланд (маълумоти зиёда аз 10 сол то ҳол нокомил аст).

Ягонагии системаи стандартӣ: мушаххасоти тарроҳии муҳандисӣ барои маводҳои BF дар кишварҳои гуногун ҳанӯз пурра муайян нашудаанд (Чин GB/T 38143-2019-ро нашр кардааст, аммо тафсилоти дархост бояд дақиқ карда шаванд).

• Самти таҳқиқоти оянда

Композитҳои нахи интеллектуалӣ: сенсорҳои дарунсохт барои ноил шудан ба мониторинги саломатии сохторӣ (масалан, шиддат, худшиносии тарқишҳо).

Технологияи тайёркунии сабз: ҳарорати обшавӣ ва кашиданро кам кунед (дар айни замон ба 1400-1500 ℃ ниёз дорад) ва раванди камкарбонро таҳия кунед.

Тақвияти синергетикии бисёрҷониба: омехта бо нахи карбон ва нахи пӯлод барои сохтани композитҳои градиентӣ.

5. Хулоса

Татбиқи нахи базалтӣ дар муҳандисии шаҳрвандӣ аз лаборатория ба амалияи муҳандисӣ гузаштааст ва хусусиятҳои камхарҷ ва экологӣ тозаи он ба талабот барои биноҳои сабз тибқи ҳадафи "ду карбон" мувофиқат мекунанд. Дар оянда, зарур аст, ки беҳсозии интерфейсҳо, санҷиши устувории дарозмуддат ва дигар технологияҳои калидӣ гузарем ва дар айни замон беҳтар кардани хусусиятҳои тарроҳӣ ва синергияи занҷираи саноатиро пеш барем, то татбиқи васеъмиқёси онро дар инфрасохтори миқёси калон, муҳандисии баҳрӣ, пешгирии заминларза ва офатҳо ва дигар сенарияҳо суръат бахшем.