habarlar

Aýna aýna süýümli kabron süýüminiň mazmunyna baryp göreniňiz üçin sag boluň.Çäkli CSS goldawy bilen brauzer wersiýasyny ulanýarsyňyz.Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gabat geliş tertibini öçüriň).Mundan başga-da, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezýäris.
Polimer-demirbeton (FRP) gurluşy abatlamagyň innowasion we tygşytly usuly hasaplanýar.Bu gözlegde betonyň berk şertlerde betonyň güýçlendiriji täsirini öwrenmek üçin iki sany adaty material [uglerod süýümi bilen güýçlendirilen polimer (CFRP) we aýna süýümli demir polimer (GFRP)] saýlandy.FRP bolan betonyň sulfat hüjümine we doňdurma eriş sikllerine garşylygy ara alnyp maslahatlaşyldy.Gurlan eroziýa wagtynda betonyň üstüni we içki zaýalanmagyny öwrenmek üçin elektron mikroskopiýa.Natriý sulfat poslamasynyň derejesi we mehanizmi pH bahasy, SEM elektron mikroskopiýasy we EMF energiýa spektri bilen seljerildi.FR-çäklendirilen beton sütünleriň berkidilmegine baha bermek üçin eksenel gysyjy güýç synaglary ulanyldy we eroziýa birikdirilen gurşawda FRP-ni saklamagyň dürli usullary üçin stres-dartyş gatnaşyklary alyndy.Bar bolan çaklaýyş modelleriniň dördüsini ulanyp, synag synaglarynyň netijelerini kalibrlemek üçin säwlik derňewi geçirildi.Allhli gözegçilikler, FRP bilen çäklendirilen betonyň zaýalanmak prosesiniň konýugat streslerinde çylşyrymly we dinamiki bolandygyny görkezýär.Natriý sulfat başda çig görnüşinde betonyň berkligini ýokarlandyrýar.Şeýle-de bolsa, soňraky doňdurma siklleri betonyň ýarylmagyny güýçlendirip biler we natriý sulfat ýarylmagy öňe sürmek bilen betonyň berkligini hasam azaldar.FRP bilen çäklendirilen betonyň ömrüni taslamak we baha bermek üçin möhüm bolan stres-dartyş gatnaşyklaryny takyklamak üçin takyk san modeli teklip edilýär.
1970-nji ýyllardan bäri gözlenýän innowasion beton berkitme usuly hökmünde, FRP ýeňil agramyň, ýokary güýjüň, poslama garşylygy, ýadawlyga garşylygy we amatly gurluşyk artykmaçlyklaryna eýedir1,2,3.Çykdajylaryň azalmagy bilen, gurluş berkitmek üçin iň köp ulanylýan FRP4, 5 süýümli aýna (GFRP), uglerod süýümi (CFRP), bazalt süýümi (BFRP) we aramid süýümi (AFRP) ýaly in engineeringenerçilik programmalarynda has ýygy duş gelýär. Teklip edilýän FRP saklamak usuly anyk öndürijiligi gowulaşdyryp we wagtyndan öň ýykylmagynyň öňüni alyp biler.Şeýle-de bolsa, mehaniki in engineeringenerçilikdäki dürli daşky gurşawlar köplenç FRP bilen çäklendirilen betonyň berkligine täsir edýär we onuň güýjüniň bozulmagyna sebäp bolýar.
Birnäçe gözlegçiler dürli kesiş şekilleri we ululyklary bilen betondaky stres we dartyş üýtgemelerini öwrendiler.Yangaň we ş.m.6 ahyrky stresiň we dartyşyň süýümli dokumanyň galyňlygynyň ösmegi bilen oňyn arabaglanyşygyny ýüze çykardy.Wu we al.7, ahyrky ştamlary we ýükleri çaklamak üçin dürli süýüm görnüşlerini ulanyp, FRP bilen çäklendirilen beton üçin stres-gysyş egrilerini aldy.Lin we al.8, tegelek, inedördül, gönüburçly we elliptik çyzyklar üçin FRP stres-dartyş modelleriniň hem düýpgöter tapawutlanýandygyny we ini we burç radiusynyň parametrlerini ulanyp, dizaýna gönükdirilen stres-dartyş modelini döreddiler.Lam we al.9, FRP-iň birmeňzeş däl gabat gelmegi we egriligi, plitanyň dartyş synaglaryna garanyňda, FRP-de döwükleriň we stresleriň az bolmagyna sebäp boldy.Mundan başga-da, alymlar dürli real dizaýn zerurlyklaryna laýyklykda bölekleýin çäklendirmeleri we täze çäklendirme usullaryny öwrendiler.Wang we başgalar.[10] üç sany çäkli re inimde doly, bölekleýin we çäklendirilmedik betonda eksenel gysyş synaglaryny geçirdi.“Stress-dartyş” modeli işlenip düzüldi we bölekleýin ýapyk beton üçin çäklendiriji täsir koeffisiýentleri berilýär.Wu we başgalar.11 ululykdaky effektleri göz öňünde tutýan FRP bilen çäklendirilen betonyň stres-dartyş garaşlylygyny çaklamagyň usuly döredildi.Moran we başg. 12, FRP dik zolaklary bilen çäklendirilen betonyň eksenel monotoniki gysyş aýratynlyklaryna baha berdi we stres-egri egrilerini aldy.Şeýle-de bolsa, ýokardaky gözleg esasan bölekleýin ýapylan beton bilen doly ýapylan betonyň arasyndaky tapawudy öwrenýär.Beton bölümleri bölekleýin çäklendirýän FRP-leriň roly jikme-jik öwrenilmedi.
Mundan başga-da, gözleg FRP bilen çäklendirilen betonyň gysyş güýji, ştamyň üýtgemegi, çeýeligiň başlangyç moduly we dürli şertlerde dartyş gaty moduly nukdaýnazaryndan baha berildi.Tijani we başgalar.13,14, FRP bilen çäklendirilen betonyň abatlanylmagynyň ilkibaşda zeper ýeten beton boýunça FRP abatlaýyş synaglarynda zyýanyň köpelmegi bilen azalýandygyny anyklady.Ma we başgalar.[15] başlangyç zyýanyň FRP bilen çäklendirilen beton sütünlerine täsirini öwrendi we zeper derejesiniň dartyş güýjüne täsiriniň ujypsyzdygyny, ýöne gapdal we uzyn deformasiýalara ep-esli täsir edendigini aýtdy.Şeýle-de bolsa, Cao we başgalar.Ilkinji zeper ýeten FRP çäklendirilen betonyň stres-dartyş egrileri we stres-dartyş konwert egrileri.Ilkinji beton şowsuzlygy baradaky gözleglerden başga-da, daşky gurşawyň agyr şertlerinde FRP bilen çäklendirilen betonyň berkligi barada käbir gözlegler hem geçirildi.Bu alymlar agyr şertlerde FRP bilen çäklendirilen betonyň zaýalanmagyny öwrendiler we hyzmat möhletini çaklamak üçin zaýalanmak modellerini döretmek üçin zyýany bahalandyrmak usullaryny ulandylar.Sie we başgalar.17 sany FRP çäklendirilen betony gidrotermiki gurşawda ýerleşdirdi we gidrotermiki şertleriň FRP-iň mehaniki aýratynlyklaryna ep-esli derejede täsir edendigini we gysyş güýjüniň kem-kemden azalmagyna sebäp boldy.Kislota esasly gurşawda CFRP bilen betonyň arasyndaky interfeýs ýaramazlaşýar.Çokundyrylmagyň wagty artdygyça, CFRP gatlagynyň ýok edilmeginiň energiýasynyň çykarylyş tizligi ep-esli azalýar, netijede interfeýs nusgalarynyň ýok edilmegine sebäp bolýar 18,19,20.Mundan başga-da, käbir alymlar doňdurmagyň we eremegiň FRP bilen çäklendirilen betona täsirini öwrendiler.Liu we başg.Mundan başga-da, betonyň mehaniki häsiýetleriniň ýaramazlaşmagy bilen baglanyşykly model teklip edilýär.Şeýle-de bolsa, Peng et al.22 temperatura we doňdurma sikl maglumatlary ulanyp, CFRP we beton ýelimleriň ömrüni hasaplady.Guang we başgalar.23 betonyň çalt doňdurma synaglaryny geçirdi we doňdurma täsirinde zeper ýeten gatlagyň galyňlygyna esaslanyp aýaz garşylygyny bahalandyrmagyň usulyny teklip etdi.Dazdani we başgalar.24, FRP gatlaklarynyň hlorid ionlarynyň betona aralaşmagyna täsirini öwrendi.Netijeler, FRP gatlagynyň himiki taýdan çydamlydygyny we içki betony daşky hlorid ionlaryndan izolýasiýa edýändigini görkezýär.Liu we al.25 sulfat bilen poslanan FRP betony üçin gabyk synag şertlerini simulasiýa etdi, süýşmek modelini döretdi we FRP-beton interfeýsiniň zaýalanmagyny çaklady.Wang we başgalar.26, uniaxial gysyş synaglary arkaly FRP bilen çäklendirilen sulfat-ero beton üçin stres-dartyş modelini döretdi.Zhou we başgalar.[27] duzuň birleşdirilen doňdurma siklleriniň netijesinde ýüze çykarylmadyk betonyň zeperini öwrendi we ilkinji gezek şowsuzlyk mehanizmini beýan etmek üçin logistik funksiýany ulandy.Bu gözlegler, FRP bilen çäklendirilen betonyň berkligini bahalandyrmakda ep-esli ösüş gazandy.Şeýle-de bolsa, gözlegçileriň köpüsi bir amatsyz şertde eroziw metbugaty modelleşdirmäge ünsi jemlediler.Beton köplenç dürli daşky gurşaw şertleri bilen baglanyşykly eroziýa sebäpli zaýalanýar.Bu birleşdirilen daşky gurşaw şertleri, FRP bilen çäklendirilen betonyň işleýşini düýpli peseldýär.
Kükürt we doňdurma siklleri betonyň berkligine täsir edýän iki adaty möhüm parametrdir.FRP lokalizasiýa tehnologiýasy betonyň häsiýetlerini gowulandyryp biler.In engineeringenerçilik we gözleg işlerinde giňden ulanylýar, ýöne häzirki wagtda çäklendirmeleri bar.Birnäçe gözleg, FRP bilen çäklendirilen betonyň sowuk sebitlerde sulfat poslama garşylygyna gönükdirildi.Natriý sulfaty we doňdurma bilen doly ýapyk, ýarym ýapyk we açyk betonyň eroziýasy has jikme-jik öwrenilmelidir, esasanam şu makalada beýan edilen täze ýarym ýapyk usul.Beton sütünlere berkitme täsiri, FRP saklamak we eroziýa tertibini alyşmak arkaly öwrenildi.Baglanyşyň eroziýasy sebäpli ýüze çykan nusgadaky mikrokosmiki we makroskopiki üýtgeşmeler elektron mikroskop, pH synagy, SEM elektron mikroskopy, EMF energiýa spektriniň derňewi we ikitaraplaýyn mehaniki synag bilen häsiýetlendirildi.Mundan başga-da, bu gözleg, birmeňzeş mehaniki synagda ýüze çykýan stres-dartyş gatnaşyklaryny düzgünleşdirýän kanunlary ara alyp maslahatlaşýar.Synag arkaly barlanan çäk stresleri we dartyş bahalary bar bolan dört sany stres-dartyş modelini ulanyp, ýalňyşlyk derňewi bilen tassyklandy.Teklip edilýän model, geljekki FRP berkitmek amaly üçin peýdaly materialyň iň soňky dartgynlygyny we güýjüni doly çaklap biler.Netijede, FRP beton duz aýazlaryna garşylyk düşünjesi üçin konseptual esas bolup hyzmat edýär.
Bu gözleg, doňdurma siklleri bilen bilelikde sulfat ergininiň poslamagyny ulanyp, FRP bilen çäklendirilen betonyň ýaramazlaşmagyna baha berýär.Beton eroziýa sebäpli ýüze çykan mikroskopiki we makroskopiki üýtgeşmeler, elektron mikroskopiýa, pH synagy, EDS energiýa spektroskopiýasy we uniaxial mehaniki synag arkaly görkezildi.Mundan başga-da, birleşdirilen eroziýa sezewar bolan FRP çäklendirilen betonyň mehaniki aýratynlyklary we stres-dartyş üýtgemeleri eksenel gysyş synaglary arkaly derňeldi.
FRP Çäklendirilen beton çig betondan, FRP daşky örtük materialyndan we epoksi ýelimden ybarat.Iki sany daşarky izolýasiýa materialy saýlandy: CFRP we GRP, materiallaryň häsiýetleri 1-nji tablisada görkezilýär. A we B epoksi rezinleri ýelimleýji hökmünde ulanyldy (göwrümi boýunça garyşyk gatnaşygy 2: 1).Tüwi.1 beton garyndy materiallarynyň gurluşygynyň jikme-jikliklerini görkezýär.1a suratda Swan PO 42.5 Portland sementi ulanyldy.Gödek agregatlar, injirde görkezilişi ýaly, diametri 5-10 we 10-19 mm bolan bazalt daşy ezilýär.1b we c.1g suratda inçe doldurgyç hökmünde 2,3 inçe modully tebigy derýa çägeleri ulanyldy.Suwsyz natriý sulfatynyň granulalaryndan we belli bir mukdarda suwdan natriý sulfatynyň erginini taýýarlaň.
Beton garyndynyň düzümi: a - sement, b - jemi 5-10 mm, c - jemi 10–19 mm, d - derýa gumy.
Betonyň dizaýn güýji 30 MPa bolup, täze sement beton 40-100 mm aralykda ýerleşýär.Beton garyndynyň gatnaşygy 2-nji tablisada görkezilýär, gödek jemi 5-10 mm we 10-20 mm gatnaşygy 3: 7.Daşky gurşaw bilen täsiriň täsiri ilki 10% NaSO4 erginini taýýarlamak, soň bolsa ergini doňdurma aýlaw kamerasyna guýmak bilen modellendi.
Beton garyndylary 0,5 m3 mejbury mikserde taýýarlandy we zerur nusgalary goýmak üçin betonyň ähli partiýasy ulanyldy.Ilki bilen, beton maddalar 2-nji tablisa laýyklykda taýýarlanylýar we sement, gum we gödek agregat üç minutlap deslapky görnüşde goýulýar.Soňra suwy deň paýlaň we 5 minut garmaly.Soňra beton nusgalary silindr görnüşlerine guýuldy we titreýän stoluň üstünde gysyldy (galyndy diametri 10 sm, beýikligi 20 sm).
28 günläp bejergiden soň, nusgalar FRP materialy bilen örtüldi.Bu gözleg, demirbeton sütünleri üçin doly ýapyk, ýarym çäklendirilen we çäklendirilmedik üç usuly ara alyp maslahatlaşýar.Çäkli materiallar üçin iki görnüş, CFRP we GFRP ulanylýar.FRP Uzynlygy 20 sm we uzynlygy 39 sm bolan FRP beton gabygy.FRP bilen baglanyşykly betonyň ýokarky we aşagy epoksi bilen möhürlenmedi.Recentlyakynda teklip edilýän howa geçirijilik tehnologiýasy hökmünde ýarym germetiki synag prosesi aşakdaky ýaly beýan edilýär.
(2) FRP zolaklarynyň ýerleşişini kesgitlemek üçin hökümdar ulanyp, beton silindr ýüzüne çyzyk çyzyň, zolaklaryň arasyndaky aralyk 2,5 sm.Soňra lentany FRP zerur däl ýerlere örtüň.
(3) Beton ýüzügi çäge kagyzy bilen tekizlenýär, alkogol ýüň bilen süpürilýär we epoksi bilen örtülýär.Soňra süýümli aýna zolaklaryny beton ýüzüne el bilen ýapyň we boşluklary basyň, süýümli aýna beton ýüzüne doly ýapyşar we howa köpürjiklerinden gaça durar.Ahyrynda, FRP zolaklaryny hökümdar bilen edilen belliklere görä ýokardan aşaklygyna beton ýüzüne ýelimläň.
(4) halfarym sagatdan soň betonyň FRP-den aýrylandygyny ýa-da ýokdugyny barlaň.FRP süýşüp ýa-da ýapyşýan bolsa, derrew düzedilmeli.Galyplanan nusgalary bejerilen güýji üpjün etmek üçin 7 gün bejermeli.
(5) Bejerilenden soň, beton ýüzündäki lentany aýyrmak üçin peýdaly pyçak ulanyň we ahyrynda ýarym germetik FRP beton sütünini alyň.
Dürli çäklendirmelerdäki netijeler injirde görkezilýär.2. 2a suratda doly ýapyk CFRP beton, 2b suratda ýarym umumylaşdyrylan CFRP beton, 2c suratda doly ýapyk GFRP beton, 2d suratda ýarym çäklendirilen CFRP beton görkezilýär.
Berkidilen stiller: (a) doly ýapylan CFRP;(b) ýarym ýapyk uglerod süýümi;(c) süýümli aýna bilen doly gurşalan;(d) ýarym ýapyk süýümli aýna.
FRP çäklendirmeleriniň we eroziýa yzygiderliliginiň silindrleriň eroziýa gözegçilik işine täsirini öwrenmek üçin döredilen dört sany esasy parametr bar.3-nji tablisada beton sütün nusgalarynyň sany görkezilýär.Her kategoriýa üçin nusgalar maglumatlary yzygiderli saklamak üçin üç sany meňzeş ýagdaý nusgasyndan ybaratdy.Üç nusganyň manysy, bu makaladaky ähli synag synaglary üçin derňeldi.
(1) Howa geçirijilik materialy uglerod süýümi ýa-da süýümli aýna diýilýär.Iki görnüşli süýümiň betonyň berkidilmegine täsiri deňeşdirildi.
(2) Beton sütüni saklamagyň usullary üç görnüşe bölünýär: doly çäklendirilen, ýarym çäkli we çäksiz.Semiarym ýapyk beton sütünleriň eroziýa garşylygy beýleki iki görnüş bilen deňeşdirildi.
(3) Eroziýa şertleri doňdurma siklleri we sulfat ergini, doňdurma siklleriniň sany degişlilikde 0, 50 we 100 esse.Birleşdirilen eroziýanyň FRP bilen çäklendirilen beton sütünlerine täsiri öwrenildi.
(4) Synag bölekleri üç topara bölünýär.Birinji topar FRP örtmek, soň bolsa poslamak, ikinji topar ilki poslama, soň bolsa gaplamak, üçünji topar ilki poslama, soň bolsa örtmek, soň bolsa poslamak.
Synag prosedurasy ähliumumy synag maşynyny, dartyş synag maşynyny, doňdurma sikl birligini (CDR-Z görnüşi), elektron mikroskopy, pH metrini, ştamm ölçeýjisini, süýşüriji enjamy, SEM elektron mikroskopyny we Bu gözlegde EDS energiýa spektr analizatory.Nusga 10 sm beýikligi we diametri 20 sm bolan beton sütün.Beton, 3a suratda görkezilişi ýaly, guýlandan we gysylandan soň 28 günüň içinde bejerildi.Ingshli nusgalar guýlandan soň düşürildi we 18-22 ° C we 95% çyglylyk derejesinde 28 gün saklandy, soňra käbir nusgalar süýümli aýna bilen örtüldi.
Synag usullary: (a) hemişelik temperaturany we çyglylygy saklamak üçin enjamlar;(b) doňdurma sikli maşyn;(c) uniwersal synag enjamy;(d) pH barlaýjy;(e) mikroskopiki gözegçilik.
Doňdurma synagynda 3b suratda görkezilişi ýaly fleş doňdurma usuly ulanylýar.GB / T 50082-2009 “Adaty beton üçin çydamlylyk ülňülerine” görä, doňdurmazdan we eremezden 4 günüň dowamynda beton nusgalary 15-20 ° C derejesinde 10% natriý sulfat erginine doly çümdürildi.Şondan soň sulfat hüjümi doňdurma sikli bilen bir wagtda başlaýar we tamamlanýar.Doňdurma sikliniň wagty 2-den 4 sagada çenli, eriş wagty bolsa aýlaw wagtynyň 1/4 böleginden az bolmaly däldir.Esasy ýadro temperaturasy (-18 ± 2) -den (5 ± 2) ° С aralygynda saklanmalydyr.Doňdurylan erişlere geçmek on minutdan köp bolmaly däldir.Her kategoriýanyň üç silindr görnüşli birmeňzeş nusgasy, 3d-nji suratda görkezilişi ýaly 25 doňdurma sikliniň ergininiň horlanmagyny we pH üýtgemegini öwrenmek üçin ulanyldy.Her 25 doňdurma siklinden soň, nusgalar aýryldy we täze agramyny (Wd) kesgitlemezden ozal ýüzleri arassalandy.Allhli synaglar nusgalaryň üç nusgasynda geçirildi we synag netijelerini ara alyp maslahatlaşmak üçin ortaça bahalar ulanyldy.Synagyň massasyny we güýjüni ýitirmegiň formulalary aşakdaky ýaly kesgitlenýär:
Formulada ΔWd her 25 doňdurma siklinden soň nusganyň agramy (%), W0 doňdurma siklinden (kg) beton nusganyň ortaça agramy, Wd ortaça beton agramydyr.25 doňdurma siklinden (kg) nusganyň agramy.
Nusganyň kuwwatynyň peselmegi koeffisiýenti Kd bilen häsiýetlendirilýär we hasaplama formulasy aşakdaky ýaly:
Formulada ΔKd, her 50 doňdurma siklinden soň nusganyň güýç ýitgisiniň tizligi (%), f0 doňdurma siklinden (MPa) öň beton nusganyň ortaça güýji, fd ortaça güýji 50 doňdurma sikli (MPa) üçin beton nusga.
Injirde.3c beton nusgalary üçin gysyjy synag maşynyny görkezýär.“Betonyň fiziki we mehaniki aýratynlyklary üçin synag usullary üçin standart” (GBT50081-2019) laýyklykda gysyjy güýç üçin beton sütünleri barlamagyň usuly kesgitlenildi.Gysyş synagynda ýükleýiş tizligi 0,5 MPa / s bolup, synagyň dowamynda üznüksiz we yzygiderli ýüklemek ulanylýar.Her nusga üçin ýük-süýşme gatnaşygy mehaniki synag wagtynda hasaba alyndy.Ok we gorizontal ştamlary ölçemek üçin nusgalaryň beton we FRP gatlaklarynyň daşky ýüzüne ştamm ölçegleri berkidildi.Düwürtik öýjügi gysyş synagy wagtynda nusga ştamynyň üýtgemegini ýazmak üçin mehaniki synagda ulanylýar.
Her 25 doňdurma siklinde doňdurma ergininiň nusgasy aýryldy we bir gapda goýuldy.Injirde.3d bir gapda nusga ergininiň pH synagyny görkezýär.Doňdurma şertlerinde nusganyň üstüni we kesişini mikroskopiki gözden geçirmek 3-nji suratda görkezilýär.Sulfat ergininde 50 we 100 doňdurma siklinden soň dürli nusgalaryň üstki ýagdaýy mikroskopda syn edildi.Mikroskop 400x ulaltma ulanýar.Nusganyň ýüzüne syn edilende, FRP gatlagynyň we betonyň daşky gatlagynyň eroziýasy esasan ýüze çykýar.Nusganyň kesişmesine syn etmek, esasan daşky gatlakdan 5, 10 we 15 mm uzaklykda eroziýa şertlerini saýlaýar.Sulfat önümleriniň we doňdurma siklleriniň emele gelmegi hasam synagdan geçirilmegini talap edýär.Şonuň üçin saýlanan nusgalaryň üýtgedilen ýüzüni energiýa dispersiýa spektrometri (EDS) bilen enjamlaşdyrylan skaner elektron mikroskopy (SEM) ulanyp gözden geçirildi.
Elektron mikroskop bilen nusga ýüzüni wizual gözden geçiriň we 400X ulaltmagy saýlaň.Doňdurma sikllerinde ýarym ýapyk we birleşdirilmedik GRP betonda ýerüsti zeperlenme derejesi we sulfatlara täsir etmek derejesi gaty ýokary, doly ýapylan betonda bolsa ähmiýetsiz.Birinji kategoriýa, natriý sulfaty bilen erkin akýan betonyň eroziýasynyň we 4a-njy suratda görkezilişi ýaly 0-dan 100-e çenli doňdurma sikliniň ýüze çykmagyna degişlidir.Aýaz täsir etmezden beton nusgalary görünýän aýratynlyklary bolmazdan tekiz ýüzüne eýe.50 eroziýadan soň, pulpanyň ak gabygyny açyp, üstündäki pulpa bölegi bölekleýin gabyklandy.100 eroziýadan soň, betonyň üstüni wizual gözden geçirmekde erginleriň gabyklary düýbünden ýykyldy.Mikroskopiki gözegçilik, doňdurylan eritilen betonyň ýüzüniň tekizdigini we üstüň agregatynyň we minomyň bir tekizligindedigini görkezdi.50 doňdurma sikli bilen ereýän betonyň üstünde deň däl, gödek ýer syn edildi.Muny minomyň bir böleginiň ýok edilendigi we esasan agregat, minomýot we ak kristallardan emele gelen az mukdarda ak granula kristallarynyň ýer ýüzüne ýapyşmagy bilen düşündirip bolar.100 doňdurma siklinden soň, betonyň üstünde ak kristallaryň uly meýdany peýda boldy, gara reňkli agregat daşky gurşawa täsir etdi.Häzirki wagtda betonyň üstünde esasan agregat we ak kristallar bar.
Eroziw doňdurma beton sütüniniň morfologiýasy: (a) çäklendirilmedik beton sütün;(b) ýarym ýapyk uglerod süýümi demirbeton;(c) GRP ýarym ýapyk beton;(d) doly ýapylan CFRP beton;(e) GRP beton ýarym ýapyk beton.
Ikinji kategoriýa, doňdurma eriş sikllerinde ýarym germetiki CFRP we GRP beton sütünleriniň poslamagy we 4b, c suratda görkezilişi ýaly sulfatlara täsir etmekdir.Wizual gözden geçirmek (1x ulaltmak) süýümli gatlagyň üstünde ak poroşokyň kem-kemden emele gelendigini, doňdurma siklleriniň sanynyň köpelmegi bilen çalt ýykylandygyny görkezdi.Doňdurma eriş siklleriniň sanynyň köpelmegi bilen ýarym germetik FRP betonynyň çäklendirilmedik ýerüsti eroziýasy has aýdyň boldy.“Şişirmek” görünýän hadysa (beton sütüniň ergininiň açyk ýüzi çökmek bosagasynda).Muňa garamazdan, gabyk hadysasy ýanaşyk uglerod süýümi bilen örtülýär).Mikroskop astynda sintetiki uglerod süýümleri 400x ulalanda gara fonda ak sapaklar ýaly görünýär.Süýümleriň tegelek görnüşi we deň däl ýagtylyga sezewar bolmagy sebäpli ak görünýär, ýöne uglerod süýüminiň bukjalary özleri gara.Fiberglas ilkibaşda ak ýüpe meňzeýär, ýöne ýelim bilen kontaktda aýdyň bolýar we süýümli aýnanyň içindäki betonyň ýagdaýy aýdyň görünýär.Süýümli aýna açyk ak we baglaýjy sarymtyl bolýar.Ikisiniňem reňki gaty açyk, şonuň üçin ýelimiň reňki süýümli aýna süýümlerini gizlär we umumy görnüşe sary reňk berer.Uglerod we aýna süýümleri daşarky epoksi rezin bilen zeperlerden goraýar.Doňdurma hüjümleriniň sanynyň köpelmegi bilen ýer ýüzünde has köp boşluk we birnäçe ak kristal görünýärdi.Sulfat doňdurma sikliniň artmagy bilen baglaýjy kem-kemden inçe bolýar, sary reňk ýitýär we süýümler görünýär.
Üçünji kategoriýa, doňdurma sikllerinde doly ýapylan CFRP we GRP betonyň poslamagy we 4d, e suratda görkezilişi ýaly sulfatlara täsir etmekdir.Againene-de syn edilen netijeler beton sütüniň ikinji görnüşli çäklendirilen bölüminiň netijelerine meňzeýär.
Aboveokarda beýan edilen üç saklaýyş usuly ulanylandan soň görlen hadysalary deňeşdiriň.Doly izolirlenen FRP betonyndaky süýümli dokumalar doňdurma siklleriniň sanynyň köpelmegi bilen durnukly bolýar.Beýleki tarapdan, ýelim halka gatlagy ýüzünde has inçe.Epoksi rezinler esasan açyk halkaly kükürt kislotasyndaky işjeň wodorod ionlary bilen reaksiýa berýär we sulfat bilen gaty reaksiýa berýär28.Şeýlelik bilen, eroziýa esasan doňdurma siklleriniň netijesinde ýelim gatlagynyň häsiýetlerini üýtgedýär we şeýlelik bilen FRP-iň güýçlendiriji täsirini üýtgedýär diýip hasaplamak bolar.FRP ýarym germetik betonyň beton üstü, eroziýa hadysasy çäklendirilmedik beton ýüzüne meňzeýär.Onuň FRP gatlagy doly ýapylan betonyň FRP gatlagyna gabat gelýär we zyýany belli däl.Şeýle-de bolsa, ýarym möhürlenen GRP betonda süýüm zolaklary açyk beton bilen kesişýän ýerinde giň eroziýa çatryklary ýüze çykýar.Açyk beton ýüzleriň eroziýasy doňdurma siklleriniň sanynyň köpelmegi bilen has agyrlaşýar.
Doly ýapyk, ýarym ýapyk we çäklendirilmedik FRP betonyň interýerleri doňdurma sikllerine we sulfat erginlerine sezewar bolanda düýpli tapawutlary görkezýär.Nusga tersine kesildi we 400x ulalanda elektron mikroskop arkaly kesiş syn edildi.Injirde.5 degişlilikde beton bilen minomyň araçäginden 5 mm, 10 mm we 15 mm uzaklykda mikroskopiki şekilleri görkezýär.Natriý sulfat ergini doňdurma bilen birleşdirilende, betondan zeper ýetip, ýeriň içinden kem-kemden döwülýär.CFRP we GFRP bilen çäklendirilen betonyň içki eroziýa şertleri birmeňzeş bolany üçin, bu bölüm iki gaplaýyş materialyny deňeşdirmeýär.
Sütüniň beton böleginiň içini mikroskopiki gözegçilik: (a) süýümli aýna bilen doly çäklendirilen;(b) süýümli aýna bilen örtülen;(c) çäksiz.
FRP doly ýapylan betonyň içki eroziýasy injirde görkezilýär.5a.Acksaryklar 5 mm-de görünýär, üstü birneme tekiz, kristallaşma ýok.Surfaceerüsti tekiz, kristalsyz, galyňlygy 10-15 mm.FRP ýarym germetik betonyň içki eroziýasy injirde görkezilýär.5 B. acksaryklar we ak kristallar 5mm we 10mm görünýär, üstü bolsa 15mm.5c-nji suratda 5, 10 we 15 mm aralykda ýarylan tapylan beton FRP sütünleriniň bölümleri görkezilýär.Acksaryklardaky birnäçe ak kristallar betonyň daşyndan içeri geçip barýarka kem-kemden seýrek boldy.Tükeniksiz beton sütünler iň köp eroziýany görkezdi, ondan soň ýarym çäkli FRP beton sütünleri görkezildi.Natriý sulfat 100-den gowrak doňdurma sikliniň doly ýapylan FRP beton nusgalarynyň içki bölegine az täsir etdi.Bu, doly çäklendirilen FRP betonynyň eroziýasynyň esasy sebäbiniň belli bir wagtyň dowamynda doňdurma eroziýasy bilen baglanyşyklydygyny görkezýär.Kesişe gözegçilik, doňdurmazdan we eremezden ozal bölümiň tekiz we agregatlaryň ýokdugyny görkezdi.Beton doňup, ereýärkä, çatryklar görünýär, agregatda-da edil şonuň ýaly, ak granul kristallary bolsa çatryklar bilen örtülendir.Geçirilen gözlegler, beton natriý sulfat erginine ýerleşdirilende, natriý sulfatyň betona aralaşjakdygyny, olaryň käbiri natriý sulfat kristallary ýaly çökjekdigini, käbirleriniň sement bilen reaksiýa görkezjekdigini görkezdi.Natriý sulfat kristallary we reaksiýa önümleri ak granulalara meňzeýär.
FRP birleşdirilen eroziýada beton çatryklary doly çäklendirýär, ýöne bölüm kristallaşmazdan tekiz.Beýleki tarapdan, FRP ýarym ýapyk we çäklendirilmedik beton bölümleri konýugirlenen eroziýa astynda içki çatryklary we kristallaşmagy ösdürdi.Suratyň beýanyna we öňki gözleglere görä29, çäklendirilmedik we ýarym çäklendirilen FRP betonyň bilelikdäki eroziýa prosesi iki tapgyra bölünýär.Beton döwmegiň birinji basgançagy doňdurma wagtynda giňelmek we gysylmak bilen baglanyşyklydyr.Sulfat betona aralaşyp, görünip başlanda, degişli sulfat doňdurma we gidrasiýa reaksiýalarynyň gysylmagy netijesinde döredilen çatryklary doldurýar.Şonuň üçin sulfat irki döwürde betona aýratyn gorag täsirini ýetirýär we betonyň mehaniki aýratynlyklaryny belli bir derejede gowulaşdyryp biler.Sulfat hüjüminiň ikinji basgançagy, çatryklara ýa-da boşluklara aralaşyp, sement bilen reaksiýa edip, uçurym emele getirýär.Netijede, çatryk ulalýar we zeper ýetirýär.Bu döwürde doňdurma we eremek bilen baglanyşykly giňelme we gysylma reaksiýalary betonyň içerki zeperlenmesini güýçlendirer, netijede göterijilik ukybynyň azalmagyna getirer.
Injirde.6, 0, 25, 50, 75 we 100 doňdurma siklinden soň gözegçilik edilýän üç sany çäkli usul üçin beton emdirmek çözgütleriniň pH üýtgemelerini görkezýär.Çäklendirilmedik we ýarym ýapyk FRP beton minomlary iň çalt pH ýokarlanmagyny 0-dan 25-e çenli doňdurma siklini görkezdi.Olaryň pH bahalary degişlilikde 7.5-den 11.5 we 11,4-e çenli ýokarlandy.Doňdurma siklleriniň sanynyň köpelmegi bilen 25-100 doňdurma siklinden soň pH ýokarlanmagy kem-kemden haýallady.Olaryň pH bahalary degişlilikde 11.5 we 11,4-den 12,4 we 11.84-e çenli ýokarlandy.Doly birleşdirilen FRP betony FRP gatlagyny öz içine alýandygy sebäpli, natriý sulfat ergininiň aralaşmagy kyn.Şol bir wagtyň özünde, sement düzüminiň daşarky çözgütlere aralaşmagy kyn.Şeýlelik bilen, pH 0-dan 100-e çenli doňdurma sikliniň arasynda 7.5-den 8.0-a çenli ýokarlandy.PH üýtgemeginiň sebäbi aşakdaky ýaly seljerilýär.Betondaky silikat suwdaky wodorod ionlary bilen birleşip, kremniý kislotasyny emele getirýär, galan OH bolsa doýgun erginiň pH-ni ýokarlandyrýar.PH-iň üýtgemegi 0-25 doňdurma sikliniň arasynda has göze ilýärdi we 25-100 doňdurma sikliniň arasynda has az aýdylýar30.Şeýle-de bolsa, bu ýerde 25-100 doňdurma siklinden soň pH-iň artmagyny dowam etdirýändigi anyklandy.Muny natriý sulfatynyň betonyň içki bölegi bilen himiki reaksiýa bilen, erginiň pH-ni üýtgedip, düşündirip bolar.Himiki düzümiň seljermesi betonyň natriý sulfaty bilen aşakdaky görnüşde reaksiýa görkezýändigini görkezýär.
(3) we (4) formulalar sementdäki natriý sulfatyň we kalsiý gidroksidiniň gips (kalsiý sulfat) emele getirýändigini, kalsiý sulfat bolsa alýum kristallaryny emele getirmek üçin sementdäki kalsiý metaaluminat bilen täsir edýändigini görkezýär.Reaksiýa (4) pH-iň ýokarlanmagyna getirýän esasy OH- emele gelmegi bilen utgaşýar.Şeýle hem, bu reaksiýa tersine bolansoň, pH belli bir wagtda ýokarlanýar we haýal üýtgeýär.
Injirde.7a sulfat ergininde doňdurma siklleri wagtynda doly ýapyk, ýarym ýapyk we biri-birine bagly GRP betonyň agramyny görkezýär.Köpçülikleýin ýitginiň iň aýdyň üýtgemegi çäklendirilmedik betondyr.Çäklendirilmedik beton 50 doňdurma hüjüminden soň massasynyň takmynan 3,2% -ini we 100 doňdurma hüjüminden soň takmynan 3,85% ýitirdi.Netijeler, doňan eriş siklleriniň sanynyň köpelmegi bilen birleşdirilen eroziýanyň erkin akýan betonyň hiline edýän täsiriniň azalýandygyny görkezýär.Şeýle-de bolsa, nusganyň ýüzüne syn edilende, 100 doňdurma siklinden soň minomyň ýitgisiniň 50 doňdurma siklinden has köpdügi anyklandy.Öňki bölümdäki gözlegler bilen bilelikde sulfatlaryň betona aralaşmagy köpçülikleýin ýitgileriň haýallaşmagyna sebäp bolýar diýip çaklamak mümkin.Şol bir wagtyň özünde, himiki deňlemeler (3) we (4) çak edilişi ýaly içerde öndürilen alýum we gips hem haýal horlanýar.
Agramyň üýtgemegi: (a) agramyň üýtgemegi bilen doňdurma siklleriniň sany;(b) köpçülikleýin üýtgemegiň we pH bahasynyň arasyndaky baglanyşyk.
FRP ýarym germetik betonyň horlanmagynyň üýtgemegi ilki azalýar we soň ýokarlanýar.50 doňdurma siklinden soň ýarym germetik süýümli aýna betonyň köpçülikleýin ýitmegi 1,3% töweregi.100 aýlawdan soň horlanmak 0,8% boldy.Şonuň üçin natriý sulfatynyň erkin akýan betona aralaşýandygy barada netije çykaryp bolar.Mundan başga-da, synag böleginiň ýüzüne syn etmek süýüm zolaklarynyň açyk meýdanda minomyň gabygyna garşy durup biljekdigini we şeýlelik bilen horlanmagy azaldyp biljekdigini görkezdi.
Doly ýapylan FRP betonynyň köpçülikleýin ýitgisiniň üýtgemegi, ilkinji ikisinden tapawutlanýar.Massa ýitirenok, ýöne goşýar.50 aýaz eremesinden soň massa takmynan 0.08% ýokarlandy.100 gezekden soň onuň massasy takmynan 0,428% ýokarlandy.Beton doly guýlandygy sebäpli, betonyň üstündäki minom çykmaz we hiliň ýitmegine sebäp bolmaz.Beýleki tarapdan, suwuň we sulfatlaryň ýokary mazmunly ýerden pes mazmunly betonyň içki bölegine aralaşmagy hem betonyň hilini ýokarlandyrýar.
Eroziýa şertlerinde FRP bilen çäklendirilen betonda pH bilen köpçülikleýin ýitginiň arasyndaky baglanyşyk barada birnäçe gözleg geçirildi.Gözlegleriň köpüsi esasan köpçülikleýin ýitginiň, elastik modulyň we güýjüň ýitmeginiň arasyndaky baglanyşygy ara alyp maslahatlaşýar.Injirde.7b üç çäklendirmede beton pH bilen köpçülikleýin ýitginiň arasyndaky baglanyşygy görkezýär.Ukyply model, dürli pH bahalarynda saklamagyň üç usulyny ulanyp, anyk köpçülikleýin ýitgini çaklamak teklip edilýär.7b-nji suratdan görnüşi ýaly, Pearsonyň koeffisiýenti ýokary bolup, pH bilen köpçülikleýin ýitginiň arasynda hakykatdanam arabaglanyşygyň bardygyny görkezýär.Çäklendirilmedik, ýarym çäklendirilen we doly çäklendirilen beton üçin r-kwadrat bahalar degişlilikde 0.86, 0.75 we 0.96 boldy.Bu, pH üýtgemeginiň we doly izolirlenen betonyň agramynyň sulfat we doňdurma şertlerinde birneme çyzyklydygyny görkezýär.Çäklendirilmedik betonda we ýarym germetik FRP betonda, sementiň suw ergini bilen reaksiýa bermegi bilen pH kem-kemden ýokarlanýar.Netijede, beton üst ýuwaş-ýuwaşdan ýok edilýär, bu bolsa agramsyzlyga sebäp bolýar.Beýleki tarapdan, doly ýapylan betonyň pH-si az üýtgeýär, sebäbi FRP gatlagy sementiň suw ergini bilen himiki reaksiýasyny haýalladýar.Şeýlelik bilen, doly ýapylan beton üçin ýerüsti eroziýa görünmeýär, ýöne sulfat erginleriniň siňdirilmegi sebäpli doýma sebäpli agram artýar.
Injirde.8, natriý sulfat doňdurma bilen eriş nusgalaryny SEM barlagynyň netijelerini görkezýär.Elektron mikroskopiýa beton sütünleriň daşky gatlagyndan alnan bloklardan ýygnanan nusgalary gözden geçirdi.8a surat, eroziýadan öň ýapylmadyk betonyň skanerleýän elektron mikroskop şekili.Nusganyň üstünde aýaz eremezden ozal beton sütüniň berkligine täsir edýän köp deşikleriň bardygy bellendi.Injirde.8b 100 doňdurma siklinden soň doly izolirlenen FRP beton nusgasynyň elektron mikroskop şekilini görkezýär.Doňdurma we eremek sebäpli nusgadaky çatryklar ýüze çykyp biler.Şeýle-de bolsa, üstü birneme tekiz we üstünde kristal ýok.Şonuň üçin doldurylmadyk çatryklar has görünýär.Injirde.8c, 100 aýaz eroziýa siklinden soň ýarym germetik GRP betonyň nusgasyny görkezýär.Acksaryklaryň giňelendigi we ýaryklaryň arasynda däne emele gelendigi düşnüklidir.Bu bölejikleriň käbiri ýaryklara dakylýar.Çäklendirilmedik beton sütüniň nusgasynyň SEM skaneri, ýarym çäklendirmä laýyk gelýän hadysadyr 8d suratda görkezilýär.Bölejikleriň düzümini has giňişleýin düşündirmek üçin çatrykdaky bölejikler hasam ulaldy we EDS spektroskopiýasy arkaly derňeldi.Bölejikler esasan üç dürli görnüşde bolýar.Energiýa spektriniň derňewine görä, 9a suratda görkezilişi ýaly birinji görnüş, esasan O, S, Ca we beýleki elementlerden durýan adaty blok kristalydyr.Öňki formulalary (3) we (4) birleşdirip, materialyň esasy düzüminiň gips (kalsiý sulfat) bolandygyny kesgitläp bolýar.Ikinjisi 9b suratda görkezilýär;energiýa spektriniň derňewine görä, ol asikulýar däl bir jisim we onuň esasy bölekleri O, Al, S we Ca.Kombinasiýa reseptleri materialyň esasan uçurymdan ybaratdygyny görkezýär.9c-nji suratda görkezilen üçünji blok, esasan O, Na we S. komponentlerinden durýan energiýa spektriniň derňewi bilen kesgitlenýän tertipsiz bir blok, bularyň esasan natriý sulfat kristallarydygy ýüze çykdy.Elektron mikroskopiýa, boşluklaryň köpüsiniň 9c-nji suratda görkezilişi ýaly az mukdarda gips we alýum bilen birlikde natriý sulfat kristallaryndan doldurylandygyny görkezdi.
Poslamadan öň we soň nusgalaryň elektron mikroskopik şekilleri: (a) poslamazdan öň açyk beton;(b) poslandan soň süýümli aýna doly möhürlenendir;(c) GRP ýarym ýapyk betonyň poslamagyndan soň;d) açyk betonyň poslamagyndan soň.
Derňew bize aşakdaky netijeleri çykarmaga mümkinçilik berýär.Üç nusganyň elektron mikroskop şekilleriniň hemmesi 1k × bolup, şekillerde çatryklar we eroziýa önümleri tapyldy we syn edildi.Çäklendirilmedik betonyň iň giň çatryklary bar we köp däne bar.FRP ýarym basyşly beton, ýaryş giňligi we bölejikleriň sany boýunça basyşsyz betondan pesdir.Doly ýapylan FRP betonynyň iň kiçi çatryk giňligi we doňdurma eroziýasyndan soň bölejikleri ýok.Bularyň hemmesi, doly ýapylan FRP betonynyň doňmakdan we eremeginden eroziýa has az sezewar bolýandygyny görkezýär.Semiarym ýapyk we açyk FRP beton sütünleriniň içindäki himiki prosesler alýumyň we gipsiň döremegine sebäp bolýar we sulfatyň aralaşmagy gözeneklilige täsir edýär.Doňdurma siklleri betonyň ýarylmagynyň esasy sebäbi bolsa-da, sulfatlar we önümleri ilkinji nobatda käbir çatryklary we gözenekleri doldurýar.Şeýle-de bolsa, eroziýanyň mukdary we wagty artdygyça, çatryklar giňelýär we emele gelen alýumyň mukdary köpelýär we netijede ekstruziýa ýarylýar.Netijede, doňdurma we sulfat täsiri sütüniň berkligini azaldar.