Kako poboljšati čvrstoću vezanja između armature od stakloplastike i betona? Koji su učinci procesa površinskog obrade poput pješčanika i omotavanja?

Analiza metoda za poboljšanje čvrstoće veze između ojačanja stakloplastike i betona i učinaka procesa površinskog obrade

1 、 Osnovna metoda za poboljšanje čvrstoće vezanja

Optimizacija procesa površinskog obrade

Tretman pješčanika:

Mehanizam: Na površini pojačanja staklenih vlakana formiraju se pomoću visokotlačnog pješčanika, konkavne i konveksne teksture, povećavajući kontaktno područje betonom i poboljšavajući mehaničku silu ugriza.

Učinak: Eksperimenti su pokazali da tretman s pijeskom može povećati čvrstoću veze za 20% -30%, posebno u UHPC -u (ultra -visoki beton) gdje je učinak značajniji.

Omotavanje tretmana (spiralno rebro):

Mehanizam: Korištenje snopova vlakana za spiralno omotavanje materijala za armaturu, formirajući poprečnu strukturu rebra koja se mehanički uključuje s betonom.

Učinak: Snaga vezanja omotanog GFRP -a omotana je 40% -60% veća od one pojačanja navojnog navoja, a njegova stabilnost u dinamičkim opterećenjima je bolja.

Liječenje ljepljivog pijeska:

Mehanizam: fini pijesak pridržava se površine materijala za armaturu, formirajući grubu površinu i pojačavajući trenje.

Učinak: Tretman vezanja pijeska može poboljšati čvrstoću veza za 15% -25%, ali jednolikost adhezije čestica pijeska treba strogo kontrolirati.

Optimizacija materijala i miješajte proporcije

Adheziva visokih performansi: Korištenjem modificirane epoksidne smole i drugih visokih viskoznosti i visokih ljepila elastičnosti, čvrstoća vezanja može se povećati za više od 30%.

Poboljšanje čvrstoće betona: za svakih 10 MPa povećanja tlačne čvrstoće UHPC -a, jačina veze može se povećati za 5% -8%.

Povećanje debljine zaštitnog sloja: za svaki 0,1 povećanje relativne debljine zaštitnog sloja (C/DB), čvrstoća vezanja povećava se za 10% -15%.

Poboljšanje procesa izgradnje

Kontrola duljine sidra: Preporučuje se da minimalna duljina sidra bude 20 puta veća od promjera materijala za armaturu kako bi se osigurao kvar loma, a ne kvar izvlačenja.

Osiguranje kvalitete kontakta: Da biste izbjegli neravnu primjenu ljepljivih ili preostalih mjehurića, kontaktna gustoća može se poboljšati tehnologijom infuzije s vakuumom.

Kontrola faktora okoliša

Upravljanje temperaturom i vlagom: Tijekom izgradnje temperaturu okoline treba kontrolirati na 15-30 ℃, a vlaga bi trebala biti ispod 80% kako bi se smanjili oštećenja lijeva.

2 、 mehanizam utjecaja procesa površinskog obrade na čvrstoću vezanja

Vrsta procesa, karakteristike površinske morfologije, mehanizam za poboljšanje vezivanja, tipični podaci o učinku, primjenjivi scenariji

Sandblasting s konkavom konveksnom teksturom, hrapavosti RA = 50-100 µm povećava mehaničku silu ugriza, poboljšava koeficijent trenja sučelja i povećava čvrstoću veza za 20% -30% u morskom inženjerstvu i visokim korozijskim okruženjima

Spirala omotana poprečna rebra, s visinom od 1-2 mm i razmakom od 5-10 mm, tvore ugriz u obliku klina s betonom. Poprečna rebra odupiru se uzdužnom klizanju i imaju čvrstoću veze 40% -60% veću od one navojnih šipki. Koriste se za dinamičke strukture opterećenja u mostovima i područjima sklonim zemljotresu

Pričvršćivanje sitnog pijeska (veličina čestica 0,1-0,5 mm) na površinu ljepljivog pijeska povećava koeficijent trenja i omogućuje 15% -25% povećanje mikro mehaničke čvrstoće vezanja. Ovo je projekt osjetljiv na troškove za obične betonske strukture

3 、 Prijedlozi inženjerske prijave

Scenariji visoke potražnje za izdržljivošću (poput offshore platforme):

Prioritetno prioritet kombinaciji tretmana pješčanom i UHPC, koristeći grubo sučelje pješčanog pješčanika i visoku čvrstoću UHPC -a za postizanje sinergističkog poboljšanja.

Scenariji dinamičkog opterećenja (poput mostova, seizmičkih struktura):

GFRP ojačanje tretira se namotom, a njegova poprečna struktura rebra može učinkovito oduprijeti degradaciju veze pod cikličkim opterećenjem.

Scenarij kontrole troškova:

Kombinacija tretmana vezivanja s pijeskom i običnog betona ispunjava osnovne zahtjeve vezivanja ekonomičnim površinskim tretmanom.

4 、 Istraživačke granice i izazovi

Kontrola varijacije: Trenutačni podaci ispitivanja čvrstoće veze imaju varijabilnost od 15% -25%, a dizajn je potrebno optimizirati metodama predviđanja statističkog intervala.

Poboljšanje konstitutivnog modela: Postojeći modeli (poput CMR modela) nemaju dovoljan opis segmenta spuštanja klizanja obveznica i potrebno ih je dodatno pročistiti pomoću tehnologije digitalne korelacije slike (DIC).

Dugoročna procjena performansi: Ubrzani testovi starenja (poput ciklusa prskanja soli i ciklusa smrzavanja-odmrzavanja) potrebno je provesti kako bi se provjerila trajnost procesa površinskog obrade.

Kroz gore navedene metode i optimizaciju procesa, čvrstoća veze između ojačanja staklenih vlakana i betona može se povećati na 80% -90% od čelične armature, pružajući ključnu tehničku podršku za promicanje kompozitnih struktura betona FRP u ekstremnim okruženjima.