Kako izboljšati trdnost vezi med ojačitvijo iz steklenih vlaken in betonom? Kakšni so učinki procesov površinske obdelave, kot sta peskanje in zavijanje?

Analiza metod za izboljšanje trdnosti vezi med ojačitvijo vlaken in betonom ter učinki površinskih procesov

1 、 temeljna metoda za izboljšanje trdnosti vezi

Optimizacija procesa površinske obdelave

Obdelava peskanja:

Mehanizem: Z visokotlačnim peskanjem se na površini ojačitve steklenih vlaken oblikujejo konkavna in konveksna tekstura, ki povečujejo kontaktno območje z betonsko in izboljšanje mehanske sile grizenja.

Učinek: Poskusi so pokazali, da lahko obdelavo peskanja poveča trdnost vezi za 20% -30%, zlasti pri UHPC (ultra -visok beton z betonom), kjer je učinek pomembnejši.

Zavijanje (spiralno rebro):

Mehanizem: Uporaba snopov vlaken za spiralno zavijanje armaturnega materiala, ki tvori prečno strukturo rebra, ki mehansko sodeluje z betonom.

Učinek: Moč vezave za zavito GFRP je za 40% -60% višja od moči, ki je bila navojna ojačitev, njegova stabilnost pod dinamičnimi obremenitvami pa je boljša.

Stiketalna peska obdelava:

Mehanizem: Fini pesek se prilepi na površino armaturnega materiala, ki tvori grobo površino in poveča trenje.

Učinek: Zdravljenje z vezanjem peska lahko izboljša trdnost vezanja za 15% -25%, vendar je treba natančno nadzorovati enakomernost adhezije peščenih delcev.

Optimizacija materialov in mešanico

Visokozmogljivo lepilo: Z uporabo spremenjene epoksi smole in drugih visokih viskoznosti in lepil z visoko elastičnostjo se lahko vezana moč poveča za več kot 30%.

Izboljšanje trdnosti betona: Na vsakem 10 MPa povečanje tlačne trdnosti UHPC se lahko trdnost vezi poveča za 5% -8%.

Povečanje debeline zaščitne plasti: Za vsakega 0,1 povečanje relativne debeline zaščitne plasti (c/dB) se trdnost vezi poveča za 10% -15%.

Izboljšanje gradbenega procesa

Nadzor dolžine sidra: Priporočljivo je, da je najmanjša dolžina sidra 20-krat večja od premera armaturnega materiala, da se zagotovi okvara zloma, ne pa odpoved.

Zagotavljanje kakovosti stika: Da bi se izognili neenakomerni uporabi lepilnih ali preostalih mehurčkov, lahko kontaktno gostoto izboljšate s pomočjo infuzijske tehnologije, ki podpira vakuum.

Nadzor okoljskega faktorja

Obvladovanje temperature in vlažnosti: Med gradnjo je treba temperaturo okolice nadzorovati pri 15-30 ℃, vlaga pa mora biti pod 80%, da se zmanjša okvare strjevanja lepila.

2 、 Mehanizem vpliva na površinsko obdelavo na trdnost vezi

Vrsta procesa, značilnosti površinske morfologije, mehanizem za izboljšanje vezi, tipični podatki o učinkih, uporabni scenariji

Peščeno propadanje s konkavno konvekno teksturo, hrapavostjo RA = 50-100 μm poveča mehansko silo grizenja, izboljša koeficient trenja vmesnika in poveča trdnost vezi za 20% -30% v pomorskem inženiringu in visokih korozijskih okoljih

Spiralno zavita prečna rebra, z višino 1-2 mm in razmikom 5-10 mm, tvorijo klinasti ugriz z betonom. Prečna rebra se upirajo vzdolžnemu zdrsu in imajo trdnost vezi za 40% -60% višjo kot pri navojih. Uporabljajo se za dinamične strukture obremenitve v mostovih in potresnih območjih

Pritrditev finega peska (velikost delcev 0,1-0,5 mm) na površino lepljivega peska poveča koeficient trenja in zagotavlja 15% -25% povečanje trdnosti mikro mehanskega zaklepanja. To je stroškovno občutljiv projekt za navadne betonske strukture

3 、 Predlogi za inženirsko aplikacijo

Scenariji povpraševanja z visoko trajnostjo (na primer platforme na morju):

Prednostno določite kombinacijo čiščenja peskanja in UHPC, pri čemer uporabite grobi vmesnik peskanja in visoko moč UHPC za doseganje sinergistične izboljšave.

Dinamični scenariji obremenitve (kot so mostovi, potresne strukture):

GFRP ojačitev se zdravi z navijanjem, njegova prečna struktura rebra pa se lahko učinkovito upira razgradnji vezi pri ciklični obremenitvi.

Scenarij nadzora stroškov:

Kombinacija obdelave peska in navadnega betona izpolnjuje osnovne zahteve vezi z ekonomičnim obdelavo površin.

4 、 Raziskovalne meje in izzivi

Nadzor variacije: Podatki o preskusu trdnosti trenutnih vezi imajo spremenljivost 15% -25%, zasnovo pa je treba optimizirati s statističnimi metodami napovedovanja intervalov.

Izboljšanje konstitutivnega modela: obstoječi modeli (na primer model CMR) nimajo zadostnega opisa segmenta spuščanja veznega zdrsa in ga je treba še bolj izpopolniti s tehnologijo digitalne slike s korelacijo slike (DIC).

Dolgoročna ocena uspešnosti: Za preverjanje trajnosti procesov površinskega obdelave je treba izvesti pospešene preskuse staranja (na primer cikli razpršila soli in cikli zamrznitve-odtajanja).

Z zgornjimi metodami in optimizacijo procesov se lahko trdnost vezi med ojačitvijo steklenih vlaken in betonom poveča na 80% -90% moči jeklene ojačitve, kar zagotavlja ključno tehnično podporo za spodbujanje frp betonskih sestavljenih struktur v ekstremnih okoljih.