Zobrazení: 0 Autor: Editor webu Čas publikování: 2025-06-12 Původ: místo
Analýza metod pro zvýšení pevnosti spojení mezi sklolaminátovou výztuží a betonem a efekty procesů povrchové úpravy
1、 Základní metoda pro zlepšení pevnosti spoje
Optimalizace procesu povrchové úpravy
Úprava pískováním:
Mechanismus: Vysokotlakým pískováním se na povrchu výztuže ze skelných vláken vytvářejí konkávní a konvexní textury, které zvyšují kontaktní plochu s betonem a zvyšují mechanickou kousací sílu.
Účinek: Experimenty ukázaly, že ošetření pískováním může zvýšit pevnost spoje o 20 % -30 %, zejména u UHPC (ultra-vysokohodnotného betonu), kde je účinek výraznější.
Zábalová úprava (spirální žebro):
Mechanismus: Použití svazků vláken ke spirálovému obalení výztužného materiálu, čímž se vytvoří příčná žebrová struktura, která se mechanicky spojí s betonem.
Účinek: Pevnost spojení GFRP ovinuté výztuže je o 40 % -60 % vyšší než u závitové výztuže a její stabilita při dynamickém zatížení je lepší.
Úprava lepivým pískem:
Mechanismus: Jemný písek přilne k povrchu výztužného materiálu, vytváří drsný povrch a zvyšuje tření.
Účinek: Úprava pískem může zlepšit pevnost spojení o 15% -25%, ale stejnoměrnost adheze pískových částic musí být přísně kontrolována.
Optimalizace materiálů a proporcí směsi
Vysoce výkonné lepidlo: Použitím modifikované epoxidové pryskyřice a dalších lepidel s vysokou viskozitou a vysokou elasticitou lze pevnost spojení zvýšit o více než 30 %.
Zlepšení pevnosti betonu: Na každých 10 MPa zvýšení pevnosti v tlaku UHPC se pevnost spoje může zvýšit o 5% -8%.
Zvýšení tloušťky ochranné vrstvy: Na každý 0,1 nárůst relativní tloušťky ochranné vrstvy (c/db) se pevnost spoje zvýší o 10 % -15 %.
Zlepšení stavebního procesu
Kontrola délky kotvy: Doporučuje se, aby minimální délka kotvy byla 20násobkem průměru výztužného materiálu, aby se zajistilo selhání lomu spíše než selhání vytažení.
Zajištění kvality kontaktu: Aby se zabránilo nerovnoměrnému nanášení lepidla nebo zbytkových bublin, hustotu kontaktu lze zlepšit technologií vakuové infuze.
Řízení faktorů prostředí
Řízení teploty a vlhkosti: Během výstavby by měla být okolní teplota udržována na 15-30 ℃ a vlhkost by měla být nižší než 80 %, aby se omezily vady vytvrzování lepidla.
2、 Mechanismus vlivu procesu povrchové úpravy na pevnost spoje
Typ procesu, charakteristiky morfologie povrchu, mechanismus vylepšení vazby, data typických efektů, použitelné scénáře
Pískování s konkávní konvexní texturou, drsnost Ra=50-100 μm zvyšuje mechanickou kousací sílu, zlepšuje koeficient tření na rozhraní a zvyšuje pevnost spoje o 20% -30% v námořním inženýrství a prostředí s vysokou korozí
Spirálově ovinutá příčná žebra o výšce 1-2 mm a rozteči 5-10 mm tvoří s betonem klínovitý skus. Příčná žebra odolávají podélnému skluzu a mají pevnost spojení o 40 % -60 % vyšší než u tyčí se závitem. Používají se pro dynamické zatěžovací konstrukce na mostech a v oblastech náchylných k zemětřesení
Připojení jemného písku (velikost částic 0,1-0,5 mm) na povrch lepkavého písku zvyšuje koeficient tření a poskytuje 15% -25% zvýšení pevnosti mikromechanického spojení. Jedná se o nákladově citlivý projekt pro běžné betonové konstrukce
3、 Návrhy technických aplikací
Scénáře požadavků na vysokou odolnost (jako jsou offshore platformy):
Upřednostněte kombinaci pískování a UHPC, s využitím hrubého rozhraní pískování a vysoké pevnosti UHPC k dosažení synergického vylepšení.
Scénáře dynamického zatížení (jako jsou mosty, seismické konstrukce):
GFRP výztuž je ošetřena vinutím a její příčná žebrová struktura může účinně odolávat degradaci vazby při cyklickém namáhání.
Scénář kontroly nákladů:
Kombinace pískové úpravy a běžného betonu splňuje základní požadavky na lepení prostřednictvím ekonomické povrchové úpravy.
4、 Výzkum hranic a výzev
Kontrola variací: Aktuální data testu pevnosti spoje mají variabilitu 15 % -25 % a návrh je třeba optimalizovat pomocí metod statistické předpovědi intervalů.
Vylepšení konstitutivního modelu: Stávající modely (jako CMR model) postrádají dostatečný popis segmentu sestupu dluhopisů a je třeba je dále zpřesnit pomocí technologie digitální korelace obrazu (DIC).
Dlouhodobé hodnocení výkonu: Pro ověření trvanlivosti procesů povrchové úpravy je třeba provést zrychlené testy stárnutí (jako jsou cykly solné mlhy a cykly zmrazování a rozmrazování).
Prostřednictvím výše uvedených metod a optimalizace procesu lze pevnost vazby mezi výztuží ze skelných vláken a betonem zvýšit na 80 % až 90 % pevnosti ocelové výztuže, což poskytuje klíčovou technickou podporu pro propagaci kompozitních konstrukcí z FRP betonu v extrémních prostředích.
