Bagaimana cara meningkatkan kekuatan ikatan antara penguatan fiberglass dan beton? Apa efek dari proses perawatan permukaan seperti sandblasting dan pembungkus?

Analisis metode untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara penguatan fiberglass dan beton dan efek dari proses perawatan permukaan

1 、 Metode inti untuk meningkatkan kekuatan ikatan

Optimalisasi proses perawatan permukaan

Perawatan Sandblasting:

Mekanisme: Dengan sandblasting bertekanan tinggi, tekstur cekung dan cembung terbentuk pada permukaan penguatan serat kaca, meningkatkan area kontak dengan beton dan meningkatkan gaya menggigit mekanis.

Efek: Eksperimen telah menunjukkan bahwa pengobatan sandblasting dapat meningkatkan kekuatan ikatan sebesar 20% -30%, terutama di UHPC (beton kinerja ultra -tinggi) di mana efeknya lebih signifikan.

Perawatan pembungkus (iga spiral):

Mekanisme: Menggunakan bundel serat untuk membungkus spiral bahan penguat, membentuk struktur iga melintang yang secara mekanis terlibat dengan beton.

Efek: Kekuatan ikatan penguatan yang dibungkus GFRP adalah 40% -60% lebih tinggi dari penguatan berulir, dan stabilitasnya di bawah beban dinamis lebih baik.

Perawatan pasir lengket:

Mekanisme: Pasir halus melekat pada permukaan bahan penguat, membentuk permukaan yang kasar dan meningkatkan gesekan.

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

Optimalisasi bahan dan proporsi campuran

Perekat Kinerja Tinggi: Dengan menggunakan resin epoksi yang dimodifikasi dan viskositas tinggi lainnya dan perekat elastisitas tinggi, kekuatan ikatan dapat meningkat lebih dari 30%.

Peningkatan Kekuatan Beton: Untuk setiap 10 MPa peningkatan kekuatan tekan UHPC, kekuatan ikatan dapat meningkat sebesar 5% -8%.

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

Peningkatan Proses Konstruksi

Kontrol Panjang Anchor: Disarankan bahwa panjang jangkar minimum 20 kali diameter bahan tulangan untuk memastikan kegagalan fraktur daripada kegagalan tarik.

Jaminan Kualitas Kontak: Untuk menghindari penerapan gelembung perekat atau residual yang tidak merata, kepadatan kontak dapat ditingkatkan melalui teknologi infus yang dibantu vakum.

Kontrol Faktor Lingkungan

Manajemen Suhu dan Kelembaban: Selama konstruksi, suhu sekitar harus dikontrol pada 15-30 ℃ dan kelembaban harus di bawah 80% untuk mengurangi cacat curing dari perekat.

2 、 Mekanisme pengaruh proses perawatan permukaan pada kekuatan ikatan

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

Sandblasting dengan tekstur cembung cekung, kekasaran RA = 50-100 μ m meningkatkan kekuatan menggigit mekanis, meningkatkan koefisien gesekan antarmuka, dan meningkatkan kekuatan ikatan sebesar 20% -30% dalam rekayasa laut dan lingkungan korosi yang tinggi

Ribs melintang yang dibungkus spiral, dengan ketinggian 1-2mm dan jarak 5-10mm, membentuk gigitan berbentuk baji dengan beton. Rusuk melintang menahan slip longitudinal dan memiliki kekuatan ikatan 40% -60% lebih tinggi dari batang berulir. Mereka digunakan untuk struktur beban dinamis di jembatan dan area rawan gempa

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

3 、 Saran Aplikasi Rekayasa

Skenario permintaan daya tahan tinggi (seperti platform lepas pantai):

Prioritaskan kombinasi perawatan sandblasting dan UHPC, memanfaatkan antarmuka kasar sandblasting dan kekuatan tinggi UHPC untuk mencapai peningkatan sinergis.

Skenario beban dinamis (seperti jembatan, struktur seismik):

Penguatan GFRP diobati dengan belitan, dan struktur iga melintang dapat secara efektif menahan degradasi ikatan di bawah pemuatan siklik.

Skenario Kontrol Biaya:

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

4 、 Penelitian perbatasan dan tantangan

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

Peningkatan model konstitutif: model yang ada (seperti model CMR) tidak memiliki deskripsi yang cukup dari segmen keturunan slip ikatan, dan perlu disempurnakan lebih lanjut menggunakan teknologi korelasi gambar digital (DIC).

Evaluasi kinerja jangka panjang: Tes penuaan yang dipercepat (seperti siklus semprotan garam dan siklus beku-cair) perlu dilakukan untuk memverifikasi daya tahan proses pengolahan permukaan.

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