Cum să îmbunătățești rezistența de aderență între armătura cu fibră de sticlă și beton? Care sunt efectele proceselor de tratare a suprafețelor, cum ar fi sablare și împachetare?

Analiza metodelor de îmbunătățire a rezistenței de aderență între armătura cu fibră de sticlă și beton și efectele proceselor de tratare a suprafeței

1、 Metoda de bază pentru îmbunătățirea rezistenței de lipire

Optimizarea procesului de tratare a suprafeței

Tratament de sablare:

Mecanism: Prin sablare la presiune înaltă, pe suprafața armăturii cu fibră de sticlă se formează texturi concave și convexe, crescând zona de contact cu betonul și sporind forța mecanică de mușcare.

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

Tratament de împachetare (nervatură spirală):

Mecanism: Folosind mănunchiuri de fibre pentru a înfășura în spirală materialul de armare, formând o structură nervură transversală care se cuplează mecanic cu betonul.

Efect: Rezistența de aderență a armăturii învelite GFRP este cu 40% -60% mai mare decât cea a armăturii filetate, iar stabilitatea sa la sarcini dinamice este mai bună.

Tratament cu nisip lipicios:

Mecanism: Nisipul fin aderă la suprafața materialului de armare, formând o suprafață rugoasă și sporind frecarea.

Efect: Tratamentul de lipire cu nisip poate îmbunătăți rezistența de lipire cu 15% -25%, dar uniformitatea aderenței particulelor de nisip trebuie controlată strict.

Optimizarea materialelor și a proporțiilor de amestec

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

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

Creșterea grosimii stratului de protecție: La fiecare creștere cu 0,1 a grosimii relative a stratului de protecție (c/db), rezistența de 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 mai mare decât diametrul materialului de armătură pentru a asigura ruperea ruperii, mai degrabă decât ruperea prin extragere.

Asigurarea calității contactului: pentru a evita aplicarea neuniformă a adezivului sau a bulelor reziduale, densitatea contactului poate fi îmbunătățită prin tehnologia de perfuzie asistată cu vid.

Controlul factorilor de mediu

Gestionarea temperaturii și 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 de lipire

Tipul procesului, caracteristicile morfologiei suprafeței, mecanismul de îmbunătățire a legăturii, date despre efectele tipice, scenarii aplicabile

Sablare cu textură convexă concavă, rugozitatea Ra=50-100 μm mărește forța mecanică de mușcare, îmbunătățește coeficientul de frecare a interfeței și crește rezistența de lipire cu 20% -30% în medii de inginerie marină și coroziune ridicată.

Nervurile transversale învelite în spirală, cu o înălțime de 1-2mm și o distanță de 5-10mm, formează o mușcătură în formă de pană cu betonul. Nervurile transversale rezistă la alunecare longitudinală și au o rezistență de aderență cu 40% -60% mai mare decât cea a barelor filetate. Ele sunt utilizate pentru structuri de încărcare dinamică în poduri și zone predispuse la cutremur

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

3, Sugestii de aplicații de inginerie

Scenarii de cerere de durabilitate ridicată (cum ar fi platformele offshore):

Prioritizează combinația de tratament cu sablare și UHPC, utilizând interfața brută de sablare și rezistența ridicată a UHPC pentru a obține o îmbunătățire sinergică.

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

Armătura GFRP este tratată cu înfășurare, iar structura sa transversală poate rezista în mod eficient la degradarea legăturii sub încărcare ciclică.

Scenariul de control al costurilor:

Combinația dintre tratamentul de lipire cu nisip și betonul obișnuit îndeplinește cerințele de bază de lipire printr-un tratament economic de suprafață.

4、 Frontierele și provocările cercetării

Controlul variației: Datele actuale ale testului de rezistență a legăturii au o variabilitate de 15% -25%, iar designul trebuie optimizat prin metode de predicție a intervalelor statistice.

Îmbunătățirea modelului constitutiv: Modelele existente (cum ar fi modelul CMR) nu au o descriere suficientă a segmentului de coborâre a alunecării și trebuie să fie perfecționate în continuare folosind tehnologia de corelare a imaginii digitale (DIC).

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

Prin metodele de mai sus și optimizarea procesului, rezistența de legătură dintre armătura cu fibră de sticlă și beton poate fi crescută la 80% -90% din cea a armăturilor din oțel, oferind suport tehnic cheie pentru promovarea structurilor compozite din beton FRP în medii extreme.