Kuidas parandada klaaskiust tugevduse ja betooni vahelist liimimistugevust? Millised on pinnatöötlusprotsesside (nt liivapritsiga töötlemine ja pakkimine) mõju?

Klaaskiust sarruse ja betooni vahelise sideme tugevuse suurendamise meetodite ja pinnatöötlusprotsesside mõjude analüüs

1、 Põhimeetod sidumistugevuse parandamiseks

Pinnatöötlusprotsessi optimeerimine

Liivapritsi töötlemine:

Mehhanism: Kõrgsurve liivapritsiga moodustuvad klaaskiust armatuuri pinnale nõgusad ja kumerad tekstuurid, mis suurendavad betooniga kokkupuute pinda ja suurendavad mehaanilist hammustusjõudu.

Mõju: Katsed on näidanud, et liivapritsiga töötlemine võib suurendada sideme tugevust 20–30%, eriti UHPC (ülikõrge jõudlusega betoon) puhul, kus mõju on olulisem.

Mähkimisravi (spiraalriba):

Mehhanism: kiukimpude kasutamine tugevdusmaterjali spiraalseks mähkimiseks, moodustades põiki ribistruktuuri, mis haakub mehaaniliselt betooniga.

Mõju: GFRP-ga mähitud armatuuri nakketugevus on 40–60% kõrgem kui keermestatud armatuuril ja selle stabiilsus dünaamiliste koormuste korral on parem.

Kleepuva liiva töötlemine:

Mehhanism: Peen liiv kleepub tugevdusmaterjali pinnale, moodustades kareda pinna ja suurendades hõõrdumist.

Mõju: Liiva sidumistöötlus võib parandada sidumistugevust 15–25%, kuid liivaosakeste adhesiooni ühtlust tuleb rangelt kontrollida.

Materjalide ja segu proportsioonide optimeerimine

Suure jõudlusega liim: kasutades modifitseeritud epoksüvaiku ja muid kõrge viskoossusega ja suure elastsusega liime, saab sidumistugevust suurendada rohkem kui 30%.

Betooni tugevuse parandamine: UHPC survetugevuse iga 10 MPa suurenemise korral võib sideme tugevus suureneda 5–8%.

Kaitsekihi paksuse suurenemine: Iga 0,1 suhtelise kaitsekihi paksuse (c/db) suurenemise korral suureneb nakketugevus 10% -15%.

Ehitusprotsessi täiustamine

Ankru pikkuse kontroll: soovitatav on, et ankru minimaalne pikkus oleks 20 korda suurem kui tugevdusmaterjali läbimõõt, et tagada purunemise, mitte väljatõmbamise rike.

Kontaktikvaliteedi tagamine: liimi või jääkmullide ebaühtlase pealekandmise vältimiseks saab kontakti tihedust vaakum-infusioonitehnoloogia abil parandada.

Keskkonnategurite kontroll

Temperatuuri ja niiskuse juhtimine: Ehitamise ajal peab ümbritseva õhu temperatuur olema vahemikus 15-30 ℃ ja õhuniiskus peaks olema alla 80%, et vähendada liimi kõvenemisdefekte.

2 、 Pinnatöötlusprotsessi mõjumehhanism sidumistugevusele

Protsessi tüüp, pinna morfoloogilised omadused, sideme tugevdamise mehhanism, tüüpiliste efektide andmed, rakendatavad stsenaariumid

Liivapritsiga töötlemine nõgusa kumera tekstuuriga, karedus Ra = 50-100 μm suurendab mehaanilist hammustusjõudu, parandab liidese hõõrdetegurit ja suurendab sideme tugevust 20% -30% mereehituses ja kõrge korrosiooniga keskkondades

Spiraalselt mähitud põikiribid, mille kõrgus on 1-2 mm ja vahekaugus 5-10 mm, moodustavad betooniga kiilukujulise hambumuse. Ristribid peavad vastu pikisuunalisele libisemisele ja nende sidetugevus on 40–60% kõrgem kui keermestatud vardadel. Neid kasutatakse dünaamiliste koormuskonstruktsioonide jaoks sildades ja maavärinaohtlikes piirkondades

Peenliiva (osakeste suurus 0,1-0,5 mm) kinnitamine kleepuva liiva pinnale suurendab hõõrdetegurit ja suurendab 15% -25% mikromehaanilist blokeerivat sidumistugevust. See on tavaliste betoonkonstruktsioonide jaoks kulutundlik projekt

3、 Insenerirakenduste soovitused

Suure vastupidavuse nõudluse stsenaariumid (nt avamereplatvormid):

Eelistage liivapritsi ja UHPC kombinatsiooni, kasutades sünergilise täiustamise saavutamiseks liivapritsi töötlemata liidest ja UHPC suurt tugevust.

Dünaamilise koormuse stsenaariumid (nagu sillad, seismilised struktuurid):

GFRP tugevdust töödeldakse mähisega ja selle põikisuunaline ribi struktuur suudab tõhusalt vastu seista sideme lagunemisele tsüklilise koormuse korral.

Kulude kontrolli stsenaarium:

Liivliimimistöötluse ja tavalise betooni kombinatsioon vastab ökonoomse pinnatöötluse kaudu põhilistele liimimisnõuetele.

4. Teadusuuringute piirid ja väljakutsed

Variatsioonikontroll: praeguste sideme tugevuse katseandmete varieeruvus on 15–25% ja konstruktsiooni tuleb optimeerida statistiliste intervallide prognoosimise meetodite abil.

Konstitutiivse mudeli täiustamine: olemasolevatel mudelitel (nt CMR-mudelil) puudub piisav side libisemise laskumise segmendi kirjeldus ja neid tuleb täiendavalt täiustada digitaalse kujutise korrelatsiooni (DIC) tehnoloogia abil.

Pikaajaline toimivuse hindamine: pinnatöötlusprotsesside vastupidavuse kontrollimiseks tuleb läbi viia kiirendatud vananemiskatsed (nt soolapihustustsüklid ja külmutamise-sulatamise tsüklid).

Ülaltoodud meetodite ja protsessi optimeerimise abil saab klaaskiudarmatuuri ja betooni vahelist sidetugevust suurendada 80–90% terasarmatuuri omast, pakkudes olulist tehnilist tuge FRP betoonkomposiitkonstruktsioonide edendamiseks ekstreemsetes keskkondades.