Pag-aaral sa pagganap ng pagdikit ng mga materyales na semento na pinatibay ng basalt fiber na may mga tendon ng BFRP

Mga pangunahing salik na nakakaimpluwensya sa pagganap ng bonding

1. Doping at haba ng dami ng hibla

Ang dami ng doping ng Basalt Ang sinulid na short-cut ay may malaking epekto sa lakas ng pagdikit, at ipinapakita ng pagsubok na ang volume doping na 0.2% ang may pinakamahusay na epekto sa pagpapahusay ng lakas ng pagdikit, at ang labis na doping ay maaaring humantong sa pagbaba ng performance dahil sa pag-iipon ng hibla.

Ang haba ng hibla (hal. 6mm at 18mm) ay may mas kaunting epekto sa lakas ng pagkakabit, ngunit ang mas maiikling hibla ay mas madaling ikalat upang mabawasan ang mga depekto sa interfacial.

2. Klase ng lakas ng niresiklong kongkreto

Ang pagpapataas ng antas ng lakas ng niresiklong kongkreto (halimbawa, mula C30 patungong C40) ay nagpapahusay sa lakas ng pagkakabit sa pagitan ng mga BPagpapatibay ng Frp at ang substrate, ngunit limitado ang pagtaas, at ang interface ay madaling mabulok at mabalat kapag masyadong mataas ang antas ng lakas.

3. Paggamot ng interface at ahente ng pagkabit

Pagsa-sandblast sa ibabaw ng BFRP Ang reinforcement ay maaaring magpataas ng gaspang at mapabuti ang mekanikal na puwersa ng pagkagat; ang pagdaragdag ng silane coupling agent ay maaaring mag-optimize sa kemikal na pagbubuklod sa pagitan ng hibla at resin matrix at mabawasan ang interfacial slip.

Mga pagsubok at mekanismo ng mga katangian ng malagkit

1. Pagsubok sa paghila palabas sa gitna

Pinag-aralan ang bond-slip curve sa pamamagitan ng pullout test, at natuklasan na ang bond damage mode ay pangunahing tendon pullout o concrete splitting. Ang pagdaragdag ng mga hibla ng basalto maaaring makapagpabagal sa pagkasira ng kongkreto at mapahusay ang ductility.

Ang karaniwang saklaw ng lakas ng pagkakabit ay 6-12 MPa, at ang partikular na halaga ay apektado ng dosis ng hibla, diyametro ng pampalakas (hal., 16 mm) at proseso ng pagproseso ng interface.

2. Modelo ng pamamahagi ng stress ng bono

Ang bond stress ay ipinamamahagi nang hindi linyar sa kahabaan ng reinforcement, at ang peak stress ay nakapokus sa dulo ng loading. Kailangang isaalang-alang ng teoretikal na modelo ang resistensya sa paglawak ng bitak at ang epekto ng interface friction ng fiber-reinforced concrete.

Mga kalamangan sa aplikasyon at mga kaso ng inhinyeriya

1. Paglaban sa kalawang at tibay

Ang BFRP reinforcement ay nagpapanatili ng mahigit 90% ng lakas ng pagkakabit nito sa mga kapaligirang may chloride ion erosion (hal., marine engineering), na mas mahusay kaysa sa mga steel at fiberglass reinforcing bar.

Halimbawa: Ang Qingdao Cross-Sea Bridge ay gumagamit ng BFRP reinforcement upang palitan ang steel reinforcement, at ang inaasahang haba ng buhay nito ay pinalawig ng mahigit 100 taon.

2. Magaan at Pagganap ng Seismic

Ang densidad ng pampalakas na BFRP ay 1/4 lamang ng bakal, na maaaring gamitin upang palakasin ang mga konkretong biga upang mabawasan ang bigat ng istruktura ng 20%-30%, at kasabay nito ay mapapahusay ang kapasidad ng pagkonsumo ng enerhiyang seismic sa pamamagitan ng pagbalot sa pampalakas.

Mga Umiiral na Hamon at Direksyon sa Pag-optimize

1. Pagpapalakas ng interfacial bond

Umiiral na problema: Ang interface sa pagitan ng mga hibla at matrix ng semento ay madaling magbalat dahil sa konsentrasyon ng stress, at kailangang paunlarin ang mga nano-modified interfacial agents (hal., nano-SiO₂ doped) upang mapahusay ang chemical bonding.

2. Pangmatagalang pagganap at estandardisasyon

Kakulangan ng pangmatagalang datos ng paggapang sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na halumigmig (hal., higit sa 10 taon), kinakailangan ang mga pagsubok sa pinabilis na pagtanda upang mapatunayan; ang mga detalye ng disenyo ay hindi pa pare-pareho sa iba't ibang bansa, at bagama't inilabas ng Tsina ang pamantayan ng GB/T 38143-2019, kailangan pa ring pagbutihin ang mga alituntunin sa detalyadong disenyo.

3. Disenyong kolaboratibo sa maraming antas

Sa hinaharap, maaari nating tuklasin ang hybrid na teknolohiya ng BFRP reinforcement at steel fiber/carbon fiber upang bumuo ng gradient composites at balansehin ang lakas at ductility.

Mga Direksyon sa Pananaliksik sa Hinaharap  

1. Matalinong pagsubaybay at digital na pagmomodelo

Mga naka-embed na fiber optic sensor sa mga tendon ng BFRP, real-time na pagsubaybay sa strain ng bond interface at pag-unlad ng bitak, na sinamahan ng finite element simulation upang ma-optimize ang disenyo.

2. Proseso ng paghahanda na mababa sa carbon

Bawasan ang temperatura ng pagkatunaw at paghila ng basalt fiber (kasalukuyang 1400-1500 ℃), at ang pagbuo ng low-temperature curing resin upang mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya.

3. Mahusay na paggamit ng mga recycled na materyales

Pagsamahin ang niresiklong aggregate at basalt fiber sa basura ng konstruksyon upang isulong ang "all-renewable" na sistema ng berdeng materyales sa pagtatayo at mabawasan ang pagkonsumo ng mapagkukunan.

Buod

Ang pananaliksik sa pagganap ng pagdidikit ng mga materyales na semento na pinatibay ng basalt fiber at BFRP Nakamit ng tendons ang mga resulta nang paunti-unti, ngunit ang malawakang aplikasyon nito ay kailangan pa ring malampasan ang mga hadlang ng interfacial optimization, pangmatagalang pag-verify ng tibay, at standardized na disenyo. Sa hinaharap, sa pamamagitan ng multidisciplinary cross-innovation (hal., matatalinong materyales, mga prosesong low-carbon), inaasahang makakamit nito ang mga teknolohikal na tagumpay sa larangan ng marine engineering at earthquake resistant reinforcement, at makakatulong sa pagpapaunlad ng mga napapanatiling gusali.