Cum se îmbunătățește rezistența de legătură între armarea din fibră de sticlă și beton? Care sunt efectele proceselor de tratare a suprafeței, cum ar fi sablarea și ambalarea?

Analiza metodelor de îmbunătățire a rezistenței legăturii între armarea din fibră de sticlă și beton și efectele proceselor de tratare a suprafeței

1 、 Metoda de bază pentru îmbunătățirea puterii de legătură

Optimizarea procesului de tratare a suprafeței

Tratament de sablare:

Mecanism: prin intermediul presiunii de înaltă presiune, se formează texturi concave și convexe pe suprafața armăturii de fibre de sticlă, crescând zona de contact cu beton și îmbunătățirea forței de mușcătură mecanică.

Efect: Experimentele au arătat că tratamentul de sablare poate crește rezistența legăturii cu 20% -30%, în special în UHPC (beton de performanță ultra -înaltă), unde efectul este mai semnificativ.

Tratament de ambalare (coastă spirală):

Mecanism: folosind pachete de fibre pentru a înfășura în spirală materialul de armare, formând o structură de coaste transversale care se angajează mecanic cu betonul.

Efect: rezistența de legare a armatei învelite GFRP este cu 40% -60% mai mare decât cea a armăturii filetate, iar stabilitatea acesteia sub sarcini dinamice este mai bună.

Tratamentul cu nisip lipicios:

Mecanism: nisipul fin aderă la suprafața materialului de armare, formând o suprafață aspră și îmbunătățirea frecării.

Efect: Tratamentul de legare a nisipului poate îmbunătăți rezistența la lipire cu 15% -25%, dar uniformitatea aderenței particulelor de nisip trebuie să fie strict controlată.

Optimizarea materialelor și a proporțiilor de amestec

Adeziv de înaltă performanță: prin utilizarea rășinii epoxidice modificate și a altor adezivi de vâscozitate ridicată și de elasticitate ridicată, rezistența la lipire poate fi crescută cu mai mult de 30%.

Îmbunătățirea rezistenței concrete: pentru fiecare creștere de 10 MPa a rezistenței la compresiune a UHPC, rezistența legăturii poate crește cu 5% -8%.

Creșterea grosimii stratului de protecție: pentru fiecare creștere de 0,1 a grosimii relative a stratului de protecție (C/dB), rezistența la lipire crește cu 10% -15%.

Îmbunătățirea procesului de construcție

Controlul lungimii ancorei: Se recomandă ca lungimea minimă a ancorei să fie de 20 de ori diametrul materialului de armare pentru a asigura defecțiunea fracturii, mai degrabă decât defecțiunea de extragere.

Asigurarea calității contactelor: Pentru a evita aplicarea inegală a bulelor adezive sau reziduale, densitatea de contact poate fi îmbunătățită prin tehnologia de perfuzie asistată în vid.

Controlul factorilor de mediu

Gestionarea temperaturii și a umidității: În timpul construcției, temperatura ambiantă trebuie controlată la 15-30 ℃, iar umiditatea ar trebui să fie sub 80% pentru a reduce defectele de întărire ale adezivului.

2 、 Mecanismul de influență al procesului de tratare a suprafeței asupra rezistenței legăturii

Tipul procesului, caracteristicile morfologiei de suprafață, mecanismul de îmbunătățire a legăturii, datele de efect tipice, scenariile aplicabile

Sandblasting cu textură convexă concavă, rugozitate RA = 50-100 μm crește forța de mușcătură mecanică, îmbunătățește coeficientul de frecare a interfeței și crește rezistența la lipire cu 20% -30% în inginerie marină și mediile de coroziune ridicate

Coaste transversale înfășurate în spirală, cu o înălțime de 1-2mm și o distanțare de 5-10 mm, formează o mușcătură în formă de pană cu betonul. Coastele transversale rezistă la alunecare longitudinală și au o rezistență a legăturii cu 40% -60% mai mare decât cea a barelor filetate. Sunt utilizate pentru structuri de încărcare dinamică în poduri și zone predispuse la cutremur

Atașarea nisipului fin (mărimea particulelor 0,1-0,5 mm) la suprafața nisipului lipicios crește coeficientul de frecare și oferă o creștere de 15% -25% a rezistenței micro -mecanice de blocare a legăturii. Acesta este un proiect sensibil la costuri pentru structurile obișnuite din beton

3 、 Sugestii pentru aplicații de inginerie

Scenarii de cerere de mare durabilitate (cum ar fi platforme offshore):

Prioritizează combinația dintre tratamentul cu sablare și UHPC, utilizând interfața brută a sandblastingului și rezistența ridicată a UHPC pentru a obține îmbunătățirea sinergică.

Scenarii de încărcare dinamică (cum ar fi poduri, structuri seismice):

Armarea GFRP este tratată cu înfășurare, iar structura sa transversală a coastei poate rezista efectiv degradării legăturilor sub încărcare ciclică.

Scenariu de control al costurilor:

Combinația dintre tratamentul de legare a nisipului și betonul obișnuit îndeplinește cerințele de legare de bază prin tratamentul economic de suprafață.

4 、 Cercetare frontiere și provocări

Controlul variației: Datele curente de testare a rezistenței obligațiunilor au o variabilitate de 15% -25%, iar proiectarea trebuie să fie optimizată prin metode de predicție a intervalului statistic.

Îmbunătățirea modelului constitutiv: modelele existente (cum ar fi modelul CMR) nu au o descriere suficientă a segmentului de coborâre a alunecării de obligațiuni și trebuie să fie rafinate în continuare folosind tehnologia de corelație digitală a imaginilor (DIC).

Evaluarea performanței pe termen lung: trebuie efectuate teste de îmbătrânire accelerate (cum ar fi ciclurile de pulverizare cu sare și ciclurile de îngheț-dezgheț) pentru a verifica durabilitatea proceselor de tratare a suprafeței.

Prin metodele de mai sus și optimizarea procesului, rezistența legăturii între armarea fibrelor de sticlă și beton poate fi crescută la 80% -90% din cea a armatei de oțel, oferind suport tehnic cheie pentru promovarea structurilor compuse din beton FRP în medii extreme.