Kuidas parandada klaaskiudude tugevdamise ja betooni vahelist sidumistugevust? Millised on pinna töötlemisprotsesside, näiteks liivapritsi ja pakkimise mõju?

Klaaskiudude tugevdamise ja betooni vahelise sideme tugevuse suurendamise meetodite analüüs ning pinna töötlemisprotsesside mõju

1 、 Põhimeetod sideme tugevuse parandamiseks

Pinna töötlemisprotsessi optimeerimine

Liivapritsimine:

Mehhanism: Klaasikiudude tugevdamise pinnale moodustuvad kõrgsurve liivapritsi, nõgusa ja kumer tekstuuri abil, suurendades kontaktpinda betooniga ja suurendades mehaanilise hammustusjõudu.

Efekt: katsed on näidanud, et liivapritsimine võib suurendada sidemete tugevust 20–30%, eriti UHPC (ülikõrge jõudlubetooni) korral, kui efekt on olulisem.

Pakkeravi (spiraalne rib):

Mehhanism: kiudude kimpude kasutamine spiraalseks muutmiseks tugevdusmaterjali mähkimiseks, moodustades põiki ribistruktuuri, mis mehaaniliselt betooniga tegeleb.

Efekt: GFRP mähitud tugevduse sidumistugevus on 40–60% kõrgem kui keermestatud tugevdusel ja selle stabiilsus dünaamiliste koormuste korral on parem.

Kleepuv liivaravi:

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

Efekt: liivasideme töötlemine võib parandada sidemete tugevust 15–25%, kuid liivaosakeste adhesiooni ühtlus tuleb rangelt kontrollida.

Materjalide optimeerimine ja segu proportsioonid

Kõrge jõudlusega liim: kasutades modifitseeritud epoksüvaiku ja muid kõrge viskoossuse ja kõrge elastsusega liimi, saab sidemete tugevust suurendada enam kui 30%.

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

Kaitsekihi paksuse suurenemine: iga 0,1 suhtelise kaitsekihi paksuse (C/dB) suurenemise korral suureneb sideme tugevus 10–15%.

Ehitusprotsesside parandamine

Ankru pikkuse juhtimine: on soovitatav, et minimaalne ankru pikkus oleks tugevdusmaterjali läbimõõt 20-kordselt, et tagada murdumise rike, mitte väljatõmmamise rikke.

Kontaktide kvaliteedi tagamine: liimi või jääkmullide ebaühtlase rakendamise vältimiseks saab kontakti tihedust täiustada vaakumkasutatava infusioonitehnoloogia abil.

Keskkonnategurite kontroll

Temperatuuri ja õhuniiskuse haldamine: ehituse ajal tuleks ümbritseva õhu temperatuuri kontrollida kiirusel 15-30 ℃ ja niiskus peaks olema alla 80%, et vähendada liimi kõvenemise defekte.

2 、 Pinna töötlemisprotsessi mõjumehhanism sidumisjõule

Protsessi tüüp, pinna morfoloogia omadused, sidemete suurendamise mehhanism, tüüpilised mõjuandmed, rakendatavad stsenaariumid

Liivapritsi nõgusa kumer tekstuuriga, karedus RA = 50–100 μm suurendab mehaanilist hammustusjõudu, parandab liidese hõõrdekoefitsienti ja suurendab sidemete tugevust 20–30% meretehnika ja kõrge korrosioonikeskkonnas

Spiraalsed mähitud põiki ribid, kõrgusega 1-2 mm ja vahekaugus 5-10mm, moodustavad betooniga kiilukujulise hammustuse. Riikide ribid peavad vastu pikisuunalise libisemise ja nende sideme tugevus on 40–60% kõrgem kui keermestatud ribadel. Neid kasutatakse sildade ja maavärina kõhulipiirkondade dünaamiliste koormuskonstruktsioonide jaoks

Peen liiva (osakeste suurus 0,1–0,5 mm) kinnitamine kleepuva liiva pinnale suurendab hõõrdetegurit ja annab mikromehaanilise põimimise sidumis tugevuse suurenemise 15% -25%. See on tavaliste betoonstruktuuride kulutustundlik projekt

3 、 Insenerirakenduste soovitused

Suure vastupidavuse nõudluse stsenaariumid (näiteks avamereplatvormid):

Sünergilise tugevnemise saavutamiseks prioriteetseks liivapritsimise ravi ja UHPC kombinatsioon, kasutades liivapritsi karedat liidest ja UHPC kõrge tugevust.

Dünaamilised koormuse stsenaariumid (näiteks sillad, seismilised struktuurid):

GFRP tugevdamist töödeldakse mähisega ja selle põiki ribi struktuur võib tsüklilise koormuse korral tõhusalt vastu seista.

Kulukontrolli stsenaarium:

Liivade sidumise ravi ja tavalise betooni kombinatsioon vastab põhiliste sidemete nõuetele majandusliku pinna töötlemise kaudu.

4 、 Uurimispiirid ja väljakutsed

Variatsioonikontroll: praeguse sideme tugevuse testi andmete varieeruvus on 15% -25% ja kujundus tuleb optimeerida statistiliste intervallide ennustamismeetodite abil.

Konstitutiivse mudeli parandamine: olemasolevatel mudelitel (näiteks CMR -mudel) puudub piisav kirjeldus sideme libisemise laskumise segmendi kohta ja neid tuleb digitaalse kujutise korrelatsiooni (DIC) tehnoloogia abil veel täpsustada.

Pinna töötlemisprotsesside vastupidavuse kontrollimiseks tuleb läbi viia pikaajaline jõudluse hindamine: kiirendatud vananemistestid (näiteks soolapihustustsüklid ja külmutamis-Tsüklid).

Ülaltoodud meetodite ja protsesside optimeerimise kaudu saab klaaskiudude tugevdamise ja betooni vahelise sideme tugevust suurendada 80–90% -ni terase tugevdamise omast, pakkudes peamist tehnilist tuge FRP betoonist komposiitkonstruktsioonide edendamiseks äärmuslikes keskkondades.