จะปรับปรุงความแข็งแรงของพันธะระหว่างการเสริมแรงไฟเบอร์กลาสและคอนกรีตได้อย่างไร? กระบวนการบำบัดพื้นผิวเช่นการพ่นทรายและการห่อมีผลอย่างไร

การวิเคราะห์วิธีการเพิ่มความแข็งแรงของพันธะระหว่างการเสริมแรงไฟเบอร์กลาสและคอนกรีตและผลกระทบของกระบวนการบำบัดพื้นผิว

1、 วิธีหลักในการปรับปรุงความแข็งแรงของพันธะ

การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการบำบัดพื้นผิว

การบำบัดด้วยการพ่นทราย:

กลไก: โดยพื้นผิวการพ่นทรายแรงดันสูงเว้าและนูนจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของการเสริมแรงของเส้นใยแก้วเพิ่มพื้นที่สัมผัสด้วยคอนกรีตและเพิ่มแรงกัดเชิงกล

ผล: การทดลองแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยการพ่นทรายสามารถเพิ่มความแข็งแรงของพันธะได้ 20% -30% โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน UHPC (คอนกรีตประสิทธิภาพสูงพิเศษ) ซึ่งผลกระทบมีความสำคัญมากขึ้น

การห่อหุ้ม (ซี่โครงเกลียว):

กลไก: การใช้การรวมกันของเส้นใยกับเกลียวห่อวัสดุเสริมแรงทำให้เกิดโครงสร้างซี่โครงตามขวางที่มีกลไกกับคอนกรีต

ผล: ความแข็งแรงของพันธะของการเสริมแรงที่ห่อหุ้ม GFRP สูงกว่าการเสริมแรงแบบเกลียว 40% -60% และความเสถียรภายใต้โหลดแบบไดนามิกดีกว่า

การบำบัดทรายเหนียว:

กลไก: ทรายละเอียดยึดติดกับพื้นผิวของวัสดุเสริมแรงสร้างพื้นผิวขรุขระและเพิ่มแรงเสียดทาน

ผล: การรักษาด้วยการยึดติดทรายสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของพันธะได้ 15% -25% แต่ความสม่ำเสมอของการยึดเกาะของอนุภาคทรายจะต้องมีการควบคุมอย่างเคร่งครัด

การเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุและสัดส่วนผสม

กาวประสิทธิภาพสูง: โดยการใช้อีพอกซีเรซินดัดแปลงและความหนืดสูงอื่น ๆ และกาวความยืดหยุ่นสูงความแข็งแรงของพันธะสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 30%

การปรับปรุงความแข็งแรงของคอนกรีต: สำหรับทุก ๆ 10 MPa ที่เพิ่มขึ้นของความแข็งแรงในการบีบอัดของ UHPC ความแข็งแรงของพันธะสามารถเพิ่มขึ้น 5% -8%

การเพิ่มความหนาของชั้นป้องกัน: สำหรับทุก ๆ 0.1 การเพิ่มขึ้นของความหนาของชั้นการป้องกันสัมพัทธ์ (C/dB) ความแข็งแรงของพันธะเพิ่มขึ้น 10% -15%

การปรับปรุงกระบวนการก่อสร้าง

การควบคุมความยาวสมอ: ขอแนะนำให้ความยาวจุดยึดขั้นต่ำเป็น 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของวัสดุเสริมแรงเพื่อให้แน่ใจว่าการแตกหักล้มเหลวมากกว่าการดึงออกจากความล้มเหลว

การประกันคุณภาพการติดต่อ: เพื่อหลีกเลี่ยงการประยุกต์ใช้ฟองกาวหรือฟองที่ไม่สม่ำเสมอความหนาแน่นของการติดต่อสามารถปรับปรุงได้ผ่านเทคโนโลยีการแช่เครื่องดูดฝุ่น

การควบคุมปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

การจัดการอุณหภูมิและความชื้น: ในระหว่างการก่อสร้างควรควบคุมอุณหภูมิแวดล้อมที่ 15-30 ℃และความชื้นควรต่ำกว่า 80% เพื่อลดข้อบกพร่องในการบ่มของกาว

2、 กลไกอิทธิพลของกระบวนการบำบัดพื้นผิวต่อความแข็งแรงของพันธะ

ประเภทกระบวนการ, ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพื้นผิว, กลไกการเสริมสร้างพันธะ, ข้อมูลเอฟเฟกต์ทั่วไป, สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง

การพ่นทรายด้วยพื้นผิวนูนเว้า Roughness RA = 50-100 μ m เพิ่มแรงกัดเชิงกลปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอินเตอร์เฟสและเพิ่มความแข็งแรงของพันธะ 20% -30% ในวิศวกรรมทางทะเลและสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนสูง

ซี่โครงที่ห่อหุ้มด้วยเกลียวมีความสูง 1-2 มม. และระยะห่าง 5-10 มม. ก่อให้เกิดการกัดรูปลิ่มด้วยคอนกรีต ซี่โครงตามขวางต้านทานการลื่นตามยาวและมีความแข็งแรงของพันธะสูงกว่าแถบเกลียว 40% -60% พวกเขาใช้สำหรับโครงสร้างโหลดแบบไดนามิกในสะพานและพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหว

การติดตั้งทรายละเอียด (ขนาดอนุภาค 0.1-0.5 มม.) กับพื้นผิวของทรายเหนียวเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและเพิ่มความแข็งแรงพันธะเชื่อมต่อกลไกเชิงกลขนาดเล็ก 15% -25% นี่เป็นโครงการที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุนสำหรับโครงสร้างคอนกรีตธรรมดา

3、 คำแนะนำการใช้งานทางวิศวกรรม

สถานการณ์ความต้องการความทนทานสูง (เช่นแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง):

จัดลำดับความสำคัญของการรวมกันของการบำบัดด้วยทรายและ UHPC โดยใช้ส่วนต่อประสานที่หยาบของการพ่นทรายและความแข็งแรงสูงของ UHPC เพื่อให้ได้การเสริมฤทธิ์เสริมฤทธิ์กัน

สถานการณ์โหลดแบบไดนามิก (เช่นสะพานโครงสร้างแผ่นดินไหว):

การเสริมแรง GFRP ได้รับการรักษาด้วยการคดเคี้ยวและโครงสร้างซี่โครงตามขวางสามารถต้านทานการย่อยสลายพันธะได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้การโหลดแบบวนรอบ

สถานการณ์การควบคุมต้นทุน:

การรวมกันของการรักษาด้วยทรายและคอนกรีตทั่วไปตรงตามข้อกำหนดการเชื่อมพื้นฐานผ่านการรักษาพื้นผิวที่ประหยัด

4、 การวิจัยพรมแดนและความท้าทาย

การควบคุมการเปลี่ยนแปลง: ข้อมูลการทดสอบความแข็งแรงพันธบัตรในปัจจุบันมีความแปรปรวน 15% -25% และการออกแบบจะต้องปรับให้เหมาะสมผ่านวิธีการทำนายช่วงเวลาทางสถิติ

การปรับปรุงแบบจำลองที่เป็นส่วนประกอบ: แบบจำลองที่มีอยู่ (เช่นโมเดล CMR) ขาดคำอธิบายที่เพียงพอของส่วนการสืบเชื้อสายพันธะลื่นและจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยใช้เทคโนโลยีความสัมพันธ์ของภาพดิจิตอล (DIC)

การประเมินประสิทธิภาพในระยะยาว: การทดสอบอายุแบบเร่ง (เช่นวัฏจักรสเปรย์เกลือและวัฏจักรแช่แข็ง-ละลาย) ต้องดำเนินการเพื่อตรวจสอบความทนทานของกระบวนการบำบัดพื้นผิว

ด้วยวิธีการข้างต้นและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการความแข็งแรงของพันธะระหว่างการเสริมแรงของเส้นใยแก้วและคอนกรีตสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 80% -90% ของการเสริมแรงเหล็กซึ่งให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับการส่งเสริมโครงสร้างคอมโพสิตคอนกรีต FRP ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง