Како побољшати чврстоћу везивања између арматуре од фибергласа и бетона? Који су ефекти процеса обраде површине као што су пескарење и умотавање?

Анализа метода за повећање чврстоће везе између арматуре од фибергласа и бетона и ефеката процеса површинске обраде

1、 Основни метод за побољшање чврстоће везивања

Оптимизација процеса површинске обраде

Третман пескарењем:

Механизам: Пескарењем под високим притиском формирају се конкавне и конвексне текстуре на површини арматуре стакленим влакнима, повећавајући површину контакта са бетоном и повећавајући механичку силу гризења.

Ефекат: Експерименти су показали да третман пескарењем може повећати снагу везе за 20% -30%, посебно у УХПЦ (бетон ултра високих перформанси) где је ефекат значајнији.

Обрада омотача (спирално ребро):

Механизам: Коришћењем снопова влакана за спирално омотавање материјала за ојачање, формирајући попречну ребрасту структуру која механички захвата бетон.

Ефекат: Снага везивања арматуре омотане ГФРП-ом је 40% -60% већа од оне навојне арматуре, а њена стабилност под динамичким оптерећењима је боља.

Третман лепљивог песка:

Механизам: Фини песак пријања на површину материјала за ојачање, формирајући храпаву површину и повећавајући трење.

Ефекат: Третман везивања песка може побољшати чврстоћу везивања за 15% -25%, али униформност адхезије честица песка треба строго контролисати.

Оптимизација материјала и пропорција мешавине

Лепак високих перформанси: Коришћењем модификоване епоксидне смоле и других лепкова високог вискозитета и високе еластичности, снага везивања се може повећати за више од 30%.

Побољшање чврстоће бетона: За сваких 10 МПа повећања чврстоће на притисак УХПЦ, чврстоћа везе се може повећати за 5% -8%.

Повећање дебљине заштитног слоја: За сваких 0,1 повећања релативне дебљине заштитног слоја (ц/дб), снага везивања се повећава за 10% -15%.

Побољшање процеса изградње

Контрола дужине анкера: Препоручује се да минимална дужина анкера буде 20 пута већа од пречника материјала за ојачање како би се осигурало ломљење, а не извлачење.

Осигурање квалитета контакта: Да би се избегло неравномерно наношење лепка или заосталих мехурића, густина контакта се може побољшати технологијом инфузије уз помоћ вакуума.

Контрола фактора животне средине

Управљање температуром и влажношћу: Током изградње, температура околине треба да се контролише на 15-30 ℃, а влажност треба да буде испод 80% да би се смањили дефекти очвршћавања лепка.

2、 Механизам утицаја процеса површинске обраде на чврстоћу везивања

Тип процеса, карактеристике површинске морфологије, механизам побољшања везивања, типични подаци о ефектима, применљиви сценарији

Пескарење са конкавном конвексном текстуром, храпавост Ра=50-100 μм повећава механичку силу угриза, побољшава коефицијент трења на интерфејсу и повећава чврстоћу везивања за 20% -30% у поморском инжењерству и окружењима са високом корозијом

Попречна ребра обмотана спиралом, висине 1-2 мм и размака од 5-10 мм, формирају клинасти угриз са бетоном. Попречна ребра су отпорна на уздужно клизање и имају снагу везе 40% -60% већу од оне са навојним шипкама. Користе се за конструкције са динамичким оптерећењем у мостовима и подручјима подложним земљотресима

Причвршћивање финог песка (величине честица 0,1-0,5 мм) на површину лепљивог песка повећава коефицијент трења и обезбеђује 15% -25% повећање чврстоће микромеханичког међусобног спајања. Ово је трошковно осетљив пројекат за обичне бетонске конструкције

3、 Предлози инжењерских апликација

Сценарији потражње високе издржљивости (као што су оффсхоре платформе):

Дајте предност комбинацији третмана пескарењем и УХПЦ, користећи грубо сучеље пескарења и високу чврстоћу УХПЦ да бисте постигли синергијско побољшање.

Сценарији динамичког оптерећења (као што су мостови, сеизмичке структуре):

ГФРП ојачање је третирано намотавањем, а његова попречна ребраста структура може ефикасно да се одупре деградацији везе под цикличним оптерећењем.

Сценарио контроле трошкова:

Комбинација третмана везивања песка и обичног бетона испуњава основне захтеве за везивање кроз економичну обраду површине.

4、 Истраживачке границе и изазови

Контрола варијације: Тренутни подаци теста чврстоће везе имају варијабилност од 15% -25%, а дизајн треба оптимизовати помоћу метода предвиђања статистичких интервала.

Побољшање конститутивног модела: Постојећи модели (као што је ЦМР модел) немају довољан опис сегмента спуштања клизања везе и треба их даље усавршити коришћењем технологије дигиталне корелације слике (ДИЦ).

Дугорочна евалуација перформанси: Убрзани тестови старења (као што су циклуси сланог прскања и циклуси замрзавања-одмрзавања) треба да се спроведу да би се проверила трајност процеса површинске обраде.

Кроз горе наведене методе и оптимизацију процеса, чврстоћа везе између арматуре стакленим влакнима и бетона може се повећати на 80% -90% од оне челичне арматуре, пружајући кључну техничку подршку за промоцију ФРП бетонских композитних структура у екстремним окружењима.