Көріністер: 0 Автор: Сайт редакторы Жариялау уақыты: 2025-01-23 Шығу уақыты: Сайт
Геотехникалық инженерия және құрылыс саласында, зәкірлік кабельдер құрылымдық тұрақтылық пен қауіпсіздікті қамтамасыз етуде шешуші рөл атқарады. Жетілдірілген материалдардың пайда болуына әкелді Шыны талшықты анкориялық кабель , ол дәстүрлі болат якорь схемаларын жақсартады. Бұл мақалада шыны талшықты якорьдер мен олардың дәстүрлі әріптестері арасындағы жан-жақты салыстыру, олардың материалдық қасиеттері, механикалық өнімділігі, қосымшалары және болашақтағы болашақ перспективалары арасындағы жан-жақты салыстыру көрсетілген.
Шыны талшықты зәкір сыққыштары шайыр матрицасына, әдетте эпоксидті немесе полиэфирге ендірілген жоғары берік шыны талшықтардан тұрады. Талшықтар жүк көтергіштің негізгі сыйымдылығын қамтамасыз етеді, ал шайырлар қоршаған орта факторларынан қорғауды ұсынған кезде талшықтарды байланыстырады. Бұл композициялық құрылым, тек күшті ғана емес, сонымен қатар жеңіл және коррозияға төзімді кабельдерге әкеледі. Делтинг сияқты өндірістік процестер кабельдің ұзындығы бойынша тұрақты сапалы және механикалық қасиеттерді қамтамасыз етеді.
Дәстүрлі якорь сымдары негізінен болаттан жасалған, оның ішінде көміртекті болат және жоғары мықты легірленген болат. Болат сымдары - созылу күші мен икемділігімен салалық стандарт болды. Алайда, болат коррозияға, әсіресе ылғал, тұздылығы немесе қышқылдығы деңгейі жоғары агрессивті ортада да сезімтал. Гальванизация немесе эпоксидикалық бояулар сияқты қорғаныс жабындары көбінесе коррозияға қолданылады, бірақ бұл шаралар шығындарды ұлғайтуға және үнемі техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.
Шыны талшықты зәкір де, болат схемалары да, болат сымдар да созылу күшімен көрсетіледі. Шыны талшықты кабельдер 600-ден 1000 МПа-ға дейін созылады, ал болат сымдары әдетте 900-ден 1200 МПа-ға дейін болады. Алайда, шыны талшықты кабельдердің нақты күші (күші-салмақ қатынасы) олардың төменгі тығыздығына байланысты жоғарырақ. Шыны талшықты кабельдердің серпімді модулі 40-тан 50-ге дейін GPA-ны құрайды, бұл болат 200 GPA-ға қарағанда едәуір төмен. Бұл айырмашылық дегеніміз - шыны талшықты сымдар аз, бұл динамикалық жүктемелерді сіңіретін тиімді болуы мүмкін, бірақ шамадан тыс деформацияны болдырмау үшін мұқият дизайн қажет.
Коррозия дегеніміз - зәкір схоривтік кабельдердің ұзақ өміріне және сенімділігіне әсер ететін маңызды фактор. Болат кабельдері тот және коррозияға бейім, көлденең қимасы төмен және әлсіреген құрылымдық тұтастыққа әкеледі. Қайта, Шыны талшықты якорь кабелі коррозияға, тіпті қатал ортада да өте жақсы қарсылық береді. Композициялық материалдардың инертті сипаты оларды ылғалға, химиялық заттарға және хлоридтерге төзімді етеді, нәтижесінде қызмет мерзімі ұзағырақ және техникалық қызмет көрсету шығындары азайды.
Шыны талшықты композиттердің тығыздығы шамамен 1,9-дан 2,1 г / см³ құрайды, бұл болаттың 7,85 г / см³ құрайды. Бұл айтарлықтай салмақтық айырмашылық оңай өңдеуге, тасымалдау шығындарының төмендеуіне және жылдам орнату уақытына аударылады. Егер қол жеткізу қиын болса немесе жабдықтың сыйымдылығы шектеулі, онда жабдықтардың сыйымдылығы шектеулі, шыны талшықты зәкірдің жеңіл табиғаты практикалық артықшылыққа, жобаның жалпы тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Шыны талшықты якорь схемалары болатпен салыстырғанда жылу кеңеюінің төменгі коэффициенті бар, температураның өзгеруіне ұшыраған құрылымдардағы жылу кернеулерін азайтады. Бұған қоса, олар өткізбейтін және магнитті емес, оларды электр оқшаулау қажет болған немесе электромагниттік кедергілерді азайту керек. Бұл мүлік электр станциялары, туннельдер және тау-кен жұмыстары сияқты ортадағы қауіпсіздікті жақсартады, онда электрлік қауіптер алаңдаушылық тудырады.
Тау-кен саласында жерасты жұмыстарының қауіпсіздігі үшін жер үсті қолдауы өте маңызды. Шыны талшықты анкориялық кабельдерді қолдану олардың коррозияға төзімділігі мен өткізбейтін қасиеттеріне байланысты қауіпсіздікті арттырады. Олар жанғыш газдар болуы мүмкін орталарда өте маңызды және электрлік қауіптердің алдын алады. Сонымен қатар, олардың жеңіл табиғаты қоршаған ортаны қорғаудың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Шыны талшықты зәкір скоркалар көгалдандыру, қабырғалар және іргетастың арматурасы сияқты құрылыс салаларында жиі қолданылады. Олардың коррозияға төзімділігі қорғаныс жабындарын қажет етпестен ұзақ мерзімді қойылымдарды қамтамасыз етеді. Топырақтың агрессивті жағдайында немесе жағалаудағы алқаптарда олар құрылымдардың қызмет ету мерзімін ұзартатын тұрақты шешім ұсынады. Инженерлер сонымен қатар материалдың болжамды мінез-құлқынан және әртүрлі жер жағдайларымен үйлесімділіктен пайда көреді.
Теңіз ортасы тұзды сулардың әсерінен ашық коррозияға ұшырайтын күштерге пәндік материалдар. Дәстүрлі болат якорьдер уақыт өте келе маңызды техникалық қызмет көрсетуді және ауыстыруды қажет етеді. Шыны талшықты анкориялық кабельдер деградациясыз қатты теңіз жағдайына төтеп бере отырып, жоғары балама ұсынады. Олар қоныстану, теңіз қабырғалы арматурасы, теңіз қабырғаларын күшейту және ұзақ өмір сүру және сенімділіктің негізі қалауы бойынша оффшорлық платформалар сияқты қолданылады.
Альпілік туннель құрылысында инженерлер ылғал және қышқыл жер асты суларымен күрделі геологиялық жағдайларға тап болды. Шыны талшықты якорь кабельдерін пайдалану туралы шешім олардың коррозияға төзімділігі мен механикалық қасиеттеріне негізделген. Бес жыл мониторингі бес жыл ішінде кабельдер беріктік деградациясының белгілерін қоймады, тоннель құрылымы тұрақты болып қалды. Бұл жоба жерасты ортасында шыны талшықты зәкір скоркаларының өміршеңдігін көрсетті.
Алтын шығанағы көпірі қалпына келтіруді қажет етті, оның болат якорь жүйелерінің коррозияға ұшырағаны. Инженерлер болашақ коррозияның алдын алу үшін ескі зәкірлерді шыны талшықты анкорьмен алмастырды. Жаңа жүйе болат якорьмен байланысты тұрақты техникалық қызмет көрсету мәселелерін жою кезінде қажетті құрылымдық қолдау көрсетті. Бұл жобаның жетістігі әйнек талшықты кабельдерін жалпыұлттық құрылыстарда қабылдауды ынталандырды.
Шыны талшықты анкориялық кабельдерде дәстүрлі болат сымдарымен салыстырғанда бастапқы құны жоғары болуы мүмкін, бұл өмірлік циклдің шығындарын талдау маңызды ұзақ мерзімді үнемдеуді көрсетеді. Бұған ықпал ететін факторларға техникалық қызмет көрсету шығындары, коррозиядан қорғау жүйелеріне қажеттілік азаяды және қызмет ету мерзімі ұзартылған. Мысалы, жағалаудағы инфрақұрылым жобасымен жүргізілген зерттеу 20 жылдық кезеңнен асып, шыны талшықты кабельдер үшін меншік құқығының жалпы құны болат кабельдерден 30% -ға төмен екенін көрсетті.
Шыны талшықты анкориялық кабельдерді пайдаланудың экологиялық пайдасы қызықтырады. Композициялық материалдар өндірісі әдетте металлургия өндірісімен салыстырғанда көміртегі шығарындыларына әкеледі. Сонымен қатар, коррозияның болмауы қоршаған ортаның ластану қаупін азайтады және қорғаныс жабыны материалдарын сілтілендіруге байланысты. Шыны талшықты сымдарды пайдалану құрылымдардың ұзақ өмір сүруін жақсарту және ауыстыру және жөндеу жиілігін азайту арқылы тұрақтылық мақсаттарына ықпал етеді.
Ғылыми-зерттеу жұмыстары жалғасуда, әйнек талшықты зәкір скоркаларының қасиеттерін одан әрі жақсарту үшін жалғасуда. Талшықты технологиядағы инновациялар, мысалы, жоғары сапалы шыны талшықтарды немесе гибридті композиттерді қолдану, созылу күші мен қаттылықты арттыруға бағытталған. Шайыр түріндегі жетістіктер сонымен қатар ультракүлгін сәуле мен өртке төзімділікті арттырады, сонымен қатар қосымшалар ауқымын кеңейту. Өндірістік процестер тиімді бола бастағанда, шыны талшықты зәкір схорлық скоркаларының құны төмендейді деп күтілуде, оларды дәстүрлі материалдармен бәсекеге қабілетті етеді.
Шыны талшықты зәкір схорлық сымдарының интеграциясы өз жобаларына интеграциялауды қарастырады, олар жүктемелерге қойылатын талаптарға, қоршаған ортаның жағдайына және қолданыстағы құрылыс материалдарымен үйлесімділікті мұқият орындауы керек. Өндірушілермен ынтымақтастық материалдық мінез-құлық туралы құнды түсініктер бере алады және жобалық параметрлерді оңтайландыруға көмектеседі. Сондай-ақ, құрылымдық қосымшаларда композициялық материалдарды қолдануды реттейтін салалық стандарттар мен нұсқаулықтар туралы жаңартылу қажет.
Олардың артықшылықтарына қарамастан, шыны талшықты анкориялық кабельдердің шектеулері болуы керек шектеулер бар. Олардың төменгі модулдері болатпен салыстырғанда икемділіктің төменгі модулі жүктеме бойынша үлкен ұзартуға әкелуі мүмкін, бұл барлық қосымшаларға сәйкес келмеуі мүмкін. Бұған қоса, кабельдерді ультрафиолет сәулеленуден қорғау үшін абай болу керек, егер олар күн сәулесінің әсерінен болса, ультрафиолет терин матрицасын нашарлатуы мүмкін. Отқа төзімділік тағы бір қарастыру, өйткені композициялық материалдар болатпен салыстырғанда жоғары температурада әр түрлі мінез-құлық болуы мүмкін.
Шыны талшықты зәкір скоркаларын қолдану саланың бірнеше стандарттары мен сертификаттарымен қолдау көрсетеді. Американдық бетон институты (ACI) және американдық тестілеу және материалдар (ASTM) сияқты ұйымдар талшықты күшейтілген полимерлі материалдарды жобалау, сынау және қолдану бойынша нұсқаулықтар жасады. Осы стандарттардың сақталуы өнімдердің құрылымдық қауіпсіздік үшін сапа мен өнімділік өлшемдеріне сәйкес келетіндігін қамтамасыз етеді.
Салалық сарапшылар олардың жұмысы мен беріктігіне қарай шыны талшықты анкорь схемаларын қабылдауға арналған. Ант. Эмили Эмили Джонсон, әйгілі құрылымдық инженер, «Ұзақ мерзімді артықшылықтар және шыны талшықты анкорь кабельдерінің техникалық қызмет көрсету сұраныстарын азайту, әсіресе коррозия маңызды алаңдаушылық тудыратын ортада оларды қолдану үшін қосымша істі ұсынады. «
Шыны талшықты якорь схемалары мен дәстүрлі болат скоркалар арасындағы салыстыру, алайда олардың салада өз орны бар болғанымен, шыны талшықты кабельдердің артықшылықтары айтарлықтай, әсіресе коррозиялық немесе салмаққа байланысты қосымшаларда айтарлықтай. Олардың жоғары созылу күші, коррозияға төзімділігі және жеңіл қасиеттері оларды болатқа құнды балама етеді. Материалдардың технологиясы бойынша алға жылжу жалғасуда, рөлі шыны талшықты анкорь кабелі өседі деп күтілуде. Құрылыс және машина жасаудағы Инженерлер мен өнеркәсіп мамандары бұл материалдарды олардың жобалары үшін қарастыруы керек, олар жұмыс істеу, ұзақ өмір сүру және жалпы экономикалық тиімділік тұрғысынан ұсынатын артықшылықтарды пайдалануға беруі керек.
