Bagaimana Cara Meningkatkan Kekuatan Ikatan antara Tulangan Fiberglass dan Beton? Apa Pengaruh Proses Perawatan Permukaan Seperti Sandblasting dan Wrapping?

Analisis Metode Peningkatan Kekuatan Ikatan antara Tulangan Fiberglass dan Beton serta Pengaruh Proses Perawatan Permukaan

1[UNK] Metode inti untuk meningkatkan kekuatan ikatan

Optimalisasi proses perawatan permukaan

Perawatan peledakan pasir:

Mekanisme: Dengan sandblasting bertekanan tinggi, tekstur cekung dan cembung terbentuk pada permukaan tulangan serat kaca, meningkatkan area kontak dengan beton dan meningkatkan kekuatan gigitan mekanis.

Efek: Eksperimen menunjukkan bahwa perlakuan sandblasting dapat meningkatkan kekuatan rekat sebesar 20% -30%, terutama pada UHPC (beton kinerja sangat tinggi) yang pengaruhnya lebih signifikan.

Perawatan pembungkus (spiral rib):

Mekanisme: Menggunakan bundel serat untuk membungkus material tulangan secara spiral, membentuk struktur rusuk melintang yang secara mekanis menyatu dengan beton.

Efek: Kekuatan ikatan tulangan terbungkus GFRP 40% -60% lebih tinggi dibandingkan tulangan berulir, dan stabilitasnya pada beban dinamis lebih baik.

Perawatan pasir lengket:

Mekanisme: Pasir halus menempel pada permukaan material penguat, membentuk permukaan kasar dan meningkatkan gesekan.

Efek: Perlakuan ikatan pasir dapat meningkatkan kekuatan ikatan sebesar 15% -25%, namun keseragaman adhesi partikel pasir perlu dikontrol secara ketat.

Optimalisasi bahan dan proporsi campuran

Perekat berkinerja tinggi: Dengan menggunakan resin epoksi yang dimodifikasi dan perekat dengan viskositas tinggi dan elastisitas tinggi lainnya, kekuatan ikatan dapat ditingkatkan lebih dari 30%.

Peningkatan kekuatan beton: Setiap kenaikan kuat tekan UHPC sebesar 10 MPa maka kekuatan rekatnya dapat meningkat sebesar 5% -8%.

Peningkatan ketebalan lapisan pelindung: Untuk setiap peningkatan 0,1 ketebalan lapisan pelindung relatif (c/db), kekuatan ikatan meningkat sebesar 10% -15%.

Perbaikan proses konstruksi

Kontrol panjang jangkar: Direkomendasikan agar panjang jangkar minimum adalah 20 kali diameter material tulangan untuk memastikan kegagalan patah daripada kegagalan tarik.

Jaminan kualitas kontak: Untuk menghindari penerapan perekat atau gelembung sisa yang tidak merata, kepadatan kontak dapat ditingkatkan melalui teknologi infus berbantuan vakum.

Pengendalian faktor lingkungan

Manajemen suhu dan kelembapan: Selama konstruksi, suhu sekitar harus dikontrol pada 15-30 ℃ dan kelembapan harus di bawah 80% untuk mengurangi cacat pengawetan perekat.

2[UNK] Mekanisme pengaruh proses perawatan permukaan terhadap kekuatan ikatan

Jenis proses, karakteristik morfologi permukaan, mekanisme peningkatan ikatan, data efek tipikal, skenario yang berlaku

Sandblasting dengan tekstur cekung cembung, kekasaran Ra=50-100 μm meningkatkan gaya gigitan mekanis, meningkatkan koefisien gesekan antarmuka, dan meningkatkan kekuatan ikatan sebesar 20% -30% pada teknik kelautan dan lingkungan dengan korosi tinggi

Tulang rusuk melintang yang dibalut spiral, dengan tinggi 1-2 mm dan jarak 5-10 mm, membentuk gigitan berbentuk baji dengan beton. Tulang rusuk melintang menahan slip memanjang dan memiliki kekuatan ikatan 40% -60% lebih tinggi dibandingkan tulangan berulir. Mereka digunakan untuk struktur beban dinamis di jembatan dan daerah rawan gempa

Memasang pasir halus (ukuran partikel 0,1-0,5 mm) ke permukaan pasir lengket meningkatkan koefisien gesekan dan memberikan peningkatan kekuatan ikatan interlocking mikro mekanis sebesar 15% -25%. Ini adalah proyek yang sensitif terhadap biaya untuk struktur beton biasa

3[UNK] Saran aplikasi rekayasa

Skenario permintaan dengan daya tahan tinggi (seperti anjungan lepas pantai):

Prioritaskan kombinasi perlakuan sandblasting dan UHPC, memanfaatkan antarmuka sandblasting yang kasar dan UHPC berkekuatan tinggi untuk mencapai peningkatan sinergis.

Skenario beban dinamis (seperti jembatan, struktur seismik):

Penguatan GFRP diperlakukan dengan belitan, dan struktur rusuk melintangnya dapat secara efektif menahan degradasi ikatan akibat pembebanan siklik.

Skenario pengendalian biaya:

Kombinasi perlakuan ikatan pasir dan beton biasa memenuhi persyaratan ikatan dasar melalui perlakuan permukaan yang ekonomis.

4[UNK] Batasan dan Tantangan Penelitian

Kontrol variasi: Data uji kekuatan ikatan saat ini memiliki variabilitas 15% -25%, dan desain perlu dioptimalkan melalui metode prediksi interval statistik.

Penyempurnaan model konstitutif: Model yang ada (seperti model CMR) kurang memiliki gambaran yang memadai tentang segmen penurunan obligasi, dan perlu disempurnakan lebih lanjut menggunakan teknologi korelasi gambar digital (DIC).

Evaluasi kinerja jangka panjang: Uji penuaan yang dipercepat (seperti siklus penyemprotan garam dan siklus pembekuan-pencairan) perlu dilakukan untuk memverifikasi ketahanan proses perawatan permukaan.

Melalui metode dan optimalisasi proses di atas, kekuatan ikatan antara tulangan serat kaca dan beton dapat ditingkatkan hingga 80% -90% dari tulangan baja, sehingga memberikan dukungan teknis utama untuk promosi struktur komposit beton FRP di lingkungan ekstrem.