Як покращити міцність на скріплення між арматурою склопластику та бетоном? Які ефекти процесів обробки поверхні, такі як піскоструминство та обгортання?

Аналіз методів посилення міцності зв’язку між арматурою зі склопластику та бетоном та наслідками поверхневої обробки

1 、 Основний метод покращення міцності на зв’язок

Оптимізація процесу обробки поверхні

Лікування піскоструминкою:

Механізм: за допомогою піскоструминства високого тиску, увігнуті та опуклі текстури утворюються на поверхні армування скловолокна, збільшуючи контактну площу з бетоном та посилюючи механічну силу укусу.

Ефект: Експерименти показали, що обробка піскоструминної обробки може підвищити міцність зв’язку на 20% -30%, особливо в UHPC (ультра -високий бетон продуктивності), де ефект є більш значним.

Обгортання (спіральне ребро):

Механізм: Використання пучків волокон до спірального обгортання арматурного матеріалу, утворюючи поперечну структуру ребер, що механічно взаємодіє з бетоном.

Ефект: міцність на з'єднання GFRP, обгорнута арматура, на 40% -60% вище, ніж у різьбової арматури, і його стабільність при динамічних навантаженнях краща.

Липне обробка піску:

Механізм: Тонкий пісок дотримується поверхні арматури матеріалу, утворюючи шорстку поверхню та посилюючи тертя.

Ефект: обробка пісочного склеювання може покращити міцність зв’язку на 15% -25%, але рівномірність адгезії частинок піску потрібно суворо контролювати.

Оптимізація матеріалів та змішуйте пропорції

Високопродуктивний клей: за допомогою модифікованої епоксидної смоли та іншої високої в'язкості та високої еластичності клеї, міцність зв’язку може бути збільшена більш ніж на 30%.

Поліпшення сили бетону: на кожні 10 МПа збільшення міцності на стиск UHPC міцність зв’язку може збільшуватися на 5% -8%.

Збільшення товщини захисного шару: на кожні 0,1 збільшення відносної товщини захисного шару (c/db) міцність на зв’язок збільшується на 10% -15%.

Поліпшення процесів будівництва

Контроль довжини якоря: рекомендується, щоб мінімальна довжина якоря в 20 разів перевищувала діаметр арматури, щоб забезпечити збій руйнування, а не відмови.

Забезпечення якості: Щоб уникнути нерівномірного застосування клейових або залишкових бульбашок, щільність контакту може бути покращена за допомогою вакуумної технології інфузії.

Контроль фактора навколишнього середовища

Управління температурою та вологості: Під час будівництва температуру навколишнього середовища слід контролювати при 15-30 ℃, а вологість повинна бути нижче 80%, щоб зменшити дефекти затвердіння клею.

2 、 Механізм впливу процесу обробки поверхні на міцність на зв’язок

Тип процесу, характеристики морфології поверхні, механізм посилення зв'язку, типові дані про ефект, застосовні сценарії

Пісковироба з увігнутою опуклою текстурою, шорсткість ra = 50-100 мкм збільшує механічну силу кусання, покращує коефіцієнт тертя інтерфейсу та збільшує міцність на зв’язок на 20% -30% у середовищах морської інженерії та високої корозії

Спірально загорнуті поперечні ребра з висотою 1-2 мм і відстань 5-10 мм, утворюють клиноподібну укус з бетоном. Поперечні ребра протистоять поздовжньому ковзанню і мають міцність зв’язку на 40% -60% вище, ніж у різьбових брусків. Вони використовуються для динамічних навантажувальних конструкцій у мостах та схильних до землетрусів

Прикріплення дрібного піску (розмір частинок 0,1-0,5 мм) до поверхні липкого піску збільшує коефіцієнт тертя і забезпечує збільшення на 15% -25% збільшення міцності мікро механічного блокування. Це проект, чутливий до витрат, для звичайних бетонних конструкцій

3 、 Пропозиції з інженерним додатком

Сценарії попиту на високу міцність (наприклад, офшорні платформи):

Визначте пріоритетність комбінації обробки пісочниці та UHPC, використовуючи шорсткий інтерфейс пісковиробництва та високу міцність UHPC для досягнення синергетичного посилення.

Динамічні сценарії навантаження (такі як мости, сейсмічні структури):

Підсилення GFRP обробляється обмоткою, і його поперечна структура ребер може ефективно протистояти деградації зв’язків при циклічному навантаженні.

Сценарій контролю витрат:

Поєднання обробки піску та звичайного бетону відповідає основним вимогам зв'язку за допомогою економічної обробки поверхні.

4 、 дослідницькі кордони та виклики

Контроль змін: поточні дані тесту на міцність облігації мають мінливість 15% -25%, а конструкцію потрібно оптимізувати за допомогою методів прогнозування статистичного інтервалу.

Вдосконалення конститутивної моделі: існуючі моделі (наприклад, модель CMR) не мають достатнього опису сегмента спуску ковзання зв'язку, і їх потрібно додатково вдосконалити за допомогою технології кореляції цифрових зображень (DIC).

Довгострокова оцінка ефективності: прискорені тести на старіння (такі як цикли розпилення солі та цикли заморожування-відтавання) повинні бути проведені для перевірки довговічності процесів обробки поверхні.

Завдяки вищезазначеним методам та оптимізації процесів міцність зв’язку між арматурою скловолокна та бетоном може бути збільшена до 80% -90% від міцності на сталеву арматуру, що забезпечує ключову технічну підтримку просування композиційних конструкцій FRP в екстремальних умовах.