Hvordan forbedre bindingsstyrken mellom glassfiberarmering og betong? Hva er effekten av overflatebehandlingsprosesser som sandblåsing og innpakning?

Analyse av metoder for å styrke bindingsstyrken mellom glassfiberforsterkning og betong og effekten av overflatebehandlingsprosesser

1 、 Kjernemetoden for å forbedre bindingsstyrken

Optimalisering av overflatebehandlingsprosessen

Sandblåsende behandling:

Mekanisme: Ved høytrykks sandblåsing dannes konkave og konvekse teksturer på overflaten av glassfiberarmering, noe som øker kontaktområdet med betong og forbedrer mekanisk bitende kraft.

Effekt: Eksperimenter har vist at sandblåsende behandling kan øke bindingsstyrken med 20% -30%, spesielt i UHPC (ultrahøy ytelsesbetong) der effekten er mer betydelig.

Innpakningsbehandling (spiral rib):

Mekanisme: Bruke fiberbunter for å spiral pakke armeringsmaterialet, og danner en tverrgående ribbestruktur som mekanisk engasjerer seg med betongen.

Effekt: Bindingsstyrken til GFRP -pakket armering er 40% -60% høyere enn for gjenget forsterkning, og dens stabilitet under dynamiske belastninger er bedre.

Klissete sandbehandling:

Mekanisme: Fin sand fester seg til overflaten av armeringsmaterialet, danner en grov overflate og forbedrer friksjonen.

Effekt: Sandbindingsbehandlingen kan forbedre bindingsstyrken med 15% -25%, men ensartetheten av sandpartikkeladhesjon må kontrolleres strengt.

Optimalisering av materialer og bland proporsjoner

Lim med høy ytelse: Ved å bruke modifisert epoksyharpiks og annen høy viskositet og høy elastisitetslim, kan bindingsstyrken økes med mer enn 30%.

Forbedring av betongstyrke: For hver 10 MPa -økning i trykkfastheten til UHPC kan bindingsstyrken øke med 5% -8%.

Økning i beskyttende lagtykkelse: For hver 0,1 økning i relativ beskyttende lagtykkelse (C/dB) øker bindingsstyrken med 10% -15%.

Forbedring av byggeprosesser

Ankerlengdekontroll: Det anbefales at den minste ankerlengden er 20 ganger diameteren til armeringsmaterialet for å sikre bruddsvikt i stedet for uttrekkssvikt.

Kontakt kvalitetssikring: For å unngå ujevn påføring av lim eller gjenværende bobler, kan kontakttettheten forbedres gjennom vakuumassistert infusjonsteknologi.

Miljøfaktorkontroll

Temperatur- og fuktighetsstyring: Under konstruksjonen skal omgivelsestemperaturen kontrolleres ved 15-30 ℃ og fuktigheten skal være under 80% for å redusere herdingsdefektene i limet.

2 、 Påvirkningsmekanismen for overflatebehandlingsprosess på bindingsstyrke

Prosesstype, overflatemorfologiegenskaper, bindingsforbedringsmekanisme, typiske effektdata, gjeldende scenarier

Sandblåsing med konkav konveks tekstur, ruhet RA = 50-100 μm øker mekanisk bitende kraft, forbedrer grensesnittfriksjonskoeffisienten og øker bindingsstyrken med 20% -30% i marin ingeniør- og høye korrosjonsmiljøer

Spiralpakket tverrgående ribbeina, med en høyde på 1-2mm og en avstand på 5-10 mm, danner en kileformet bitt med betongen. De tverrgående ribbeina motstår langsgående glidning og har en bindingsstyrke 40% -60% høyere enn for gjengede stenger. De brukes til dynamiske belastningsstrukturer i broer og utsatte områder

Å feste fin sand (partikkelstørrelse 0,1-0,5 mm) til overflaten av klebrig sand øker friksjonskoeffisienten og gir en økning på 15% -25% i mikromekanisk interlocking bindingsstyrke. Dette er et kostnadsfølsomt prosjekt for vanlige betongkonstruksjoner

3 、 Forslag til ingeniørapplikasjoner

Scenarier med høy holdbarhet (for eksempel offshore -plattformer):

Prioriter kombinasjonen av sandblåsende behandling og UHPC, ved å bruke det grove grensesnittet til sandblåsing og den høye styrken til UHPC for å oppnå synergistisk forbedring.

Dynamiske lastescenarier (for eksempel broer, seismiske strukturer):

GFRP -forsterkningen behandles med vikling, og dens tverrgående ribbestruktur kan effektivt motstå bindingsnedbrytning under syklisk belastning.

Kostnadskontrollscenario:

Kombinasjonen av sandbindingsbehandling og vanlig betong oppfyller de grunnleggende bindingskravene gjennom økonomisk overflatebehandling.

4 、 Forskningsgrenser og utfordringer

Variasjonskontroll: De gjeldende dataene for obligasjonsstyrke har en variasjon på 15% -25%, og designen må optimaliseres gjennom statistiske intervall prediksjonsmetoder.

Forbedring av konstitutiv modell: eksisterende modeller (for eksempel CMR -modell) mangler tilstrekkelig beskrivelse av Bond Slip Descent -segmentet, og må videreutvikles ved bruk av Digital Image Correlation (DIC) -teknologi.

Langvarig ytelsesevaluering: akselererte aldringstester (for eksempel saltsprøytsykluser og frys-tine sykluser) må utføres for å bekrefte holdbarheten til overflatebehandlingsprosesser.

Gjennom ovennevnte metoder og prosessoptimalisering kan bindingsstyrken mellom glassfiberarmering og betong økes til 80% -90% av den for stålarmering, noe som gir nøkkel teknisk støtte for promotering av FRP -konkrete komposittstrukturer i ekstreme miljøer.