newyddion

Diolch i chi am ymweld gwasgariad fiber glassfiber cynnwys ffibr cabron .Rydych chi'n defnyddio fersiwn porwr gyda chefnogaeth CSS gyfyngedig.I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod yn defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu analluogi Modd Cydnawsedd yn Internet Explorer).Yn ogystal, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, rydym yn dangos y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Ystyrir bod concrit wedi'i atgyfnerthu â pholymer (FRP) yn ddull arloesol ac economaidd o atgyweirio strwythurol.Yn yr astudiaeth hon, dewiswyd dau ddeunydd nodweddiadol [polymer atgyfnerthu ffibr carbon (CFRP) a pholymer atgyfnerthu ffibr gwydr (GFRP)] i astudio effaith atgyfnerthu concrit mewn amgylcheddau llym.Trafodwyd ymwrthedd concrit sy'n cynnwys FRP i ymosodiad sylffad a chylchredau rhewi-dadmer cysylltiedig.Microsgopeg electron i astudio diraddiad wyneb a mewnol concrid yn ystod erydiad cyfun.Dadansoddwyd gradd a mecanwaith cyrydiad sodiwm sylffad yn ôl gwerth pH, ​​microsgopeg electron SEM, a sbectrwm ynni EMF.Defnyddiwyd profion cryfder cywasgol echelinol i werthuso atgyfnerthu colofnau concrit wedi'u cyfyngu gan FRP, ac mae perthnasoedd straen-straen wedi'u deillio ar gyfer gwahanol ddulliau o gadw FRP mewn amgylchedd cypledig erydol.Perfformiwyd dadansoddiad gwall i raddnodi canlyniadau profion arbrofol gan ddefnyddio pedwar model rhagfynegol presennol.Mae'r holl arsylwadau'n dangos bod y broses ddiraddio o goncrit cyfyngedig FRP yn gymhleth ac yn ddeinamig o dan bwysau cyfun.I ddechrau, mae sodiwm sylffad yn cynyddu cryfder concrit yn ei ffurf amrwd.Fodd bynnag, gall cylchoedd rhewi-dadmer dilynol waethygu cracio concrit, ac mae sodiwm sylffad yn lleihau cryfder concrit ymhellach trwy hyrwyddo cracio.Cynigir model rhifiadol cywir i efelychu'r berthynas straen-straen, sy'n hanfodol ar gyfer dylunio a gwerthuso cylch bywyd concrit wedi'i gyfyngu gan FRP.
Fel dull atgyfnerthu concrit arloesol yr ymchwiliwyd iddo ers y 1970au, mae gan FRP fanteision pwysau ysgafn, cryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd blinder ac adeiladu cyfleus1,2,3.Wrth i gostau leihau, mae'n dod yn fwy cyffredin mewn cymwysiadau peirianneg fel gwydr ffibr (GFRP), ffibr carbon (CFRP), ffibr basalt (BFRP), a ffibr aramid (AFRP), sef y FRP a ddefnyddir amlaf ar gyfer atgyfnerthu strwythurol4, 5 Gall y dull cadw FRP arfaethedig wella perfformiad concrit ac osgoi cwympo cynamserol.Fodd bynnag, mae amgylcheddau allanol amrywiol mewn peirianneg fecanyddol yn aml yn effeithio ar wydnwch concrit cyfyngedig FRP, gan beryglu ei gryfder.
Mae sawl ymchwilydd wedi astudio newidiadau straen a straen mewn concrit gyda gwahanol siapiau a meintiau trawsdoriadol.Roedd Yang et al.Canfu 6 fod cydberthynas gadarnhaol rhwng straen a straen yn y pen draw â thwf mewn trwch meinwe ffibrog.Cafodd Wu et al.7 gromliniau straen-straen ar gyfer concrit wedi'i gyfyngu gan FRP gan ddefnyddio gwahanol fathau o ffibr i ragweld straen a llwythi yn y pen draw.Canfu Lin et al.8 fod modelau straen-straen FRP ar gyfer bariau crwn, sgwâr, hirsgwar ac eliptig hefyd yn wahanol iawn, a datblygodd fodel straen-straen newydd sy'n canolbwyntio ar ddyluniad gan ddefnyddio cymhareb lled a radiws cornel fel paramedrau.Sylwodd Lam et al.9 fod gorgyffwrdd a chrymedd y FRP heb fod yn unffurf wedi arwain at lai o straen torasgwrn a straen yn y FRP nag mewn profion tynnol slab.Yn ogystal, mae gwyddonwyr wedi astudio cyfyngiadau rhannol a dulliau cyfyngu newydd yn unol â gwahanol anghenion dylunio'r byd go iawn.Mae Wang et al.[10] perfformio profion cywasgu echelinol ar goncrid llawn, rhannol a anghyfyngedig mewn tri modd cyfyngedig.Mae model “straen-straen” wedi'i ddatblygu a rhoddir cyfernodau'r effaith gyfyngol ar gyfer concrit rhannol gaeedig.Roedd Wu et al.Datblygodd 11 ddull ar gyfer rhagfynegi dibyniaeth straen-straen concrit wedi'i gyfyngu gan FRP sy'n ystyried effeithiau maint.Gwerthusodd Moran et al.12 briodweddau cywasgu monotonig echelinol concrit cyfyngedig gyda stribedi helical FRP a deilliodd ei gromliniau straen-straen.Fodd bynnag, mae'r astudiaeth uchod yn bennaf yn archwilio'r gwahaniaeth rhwng concrit rhannol gaeedig a choncrit cwbl gaeedig.Nid yw rôl FRPs sy'n cyfyngu'n rhannol ar adrannau concrit wedi'i hastudio'n fanwl.
Yn ogystal, gwerthusodd yr astudiaeth berfformiad concrit wedi'i gyfyngu gan FRP o ran cryfder cywasgol, newid straen, modwlws elastigedd cychwynnol, a modwlws caledu straen o dan amodau amrywiol.Roedd Tijani et al.Canfu 13,14 fod atgyweirio concrit cyfyngedig FRP yn lleihau gyda difrod cynyddol mewn arbrofion atgyweirio FRP ar goncrit a ddifrodwyd i ddechrau.Ma et al.[15] astudiodd effaith difrod cychwynnol ar golofnau concrit cyfyngedig FRP ac ystyriodd fod effaith gradd difrod ar gryfder tynnol yn ddibwys, ond yn cael effaith sylweddol ar anffurfiadau ochrol ac hydredol.Fodd bynnag, mae Cao et al.Arsylwodd 16 cromlin straen-straen a chromliniau amlen straen-straen o goncrit wedi'i gyfyngu gan FRP yr effeithiwyd arno gan ddifrod cychwynnol.Yn ogystal ag astudiaethau ar fethiant concrit cychwynnol, mae rhai astudiaethau hefyd wedi'u cynnal ar wydnwch concrit cyfyngedig FRP o dan amodau amgylcheddol llym.Astudiodd y gwyddonwyr hyn ddiraddiad concrit wedi'i gyfyngu gan FRP o dan amodau llym a defnyddio technegau asesu difrod i greu modelau diraddio i ragweld bywyd gwasanaeth.Mae Xie et al.Gosododd 17 goncrit wedi'i gyfyngu gan FRP mewn amgylchedd hydrothermol a chanfod bod amodau hydrothermol yn effeithio'n sylweddol ar briodweddau mecanyddol FRP, gan arwain at ostyngiad graddol yn ei gryfder cywasgol.Mewn amgylchedd asid-sylfaen, mae'r rhyngwyneb rhwng CFRP a choncrit yn dirywio.Wrth i'r amser trochi gynyddu, mae cyfradd rhyddhau egni dinistrio'r haen CFRP yn gostwng yn sylweddol, sydd yn y pen draw yn arwain at ddinistrio samplau rhyngwynebol18,19,20.Yn ogystal, mae rhai gwyddonwyr hefyd wedi astudio effeithiau rhewi a dadmer ar goncrit cyfyngedig FRP.Nododd Liu et al.21 fod gan rebar CFRP wydnwch da o dan gylchoedd rhewi-dadmer yn seiliedig ar fodwlws deinamig cymharol, cryfder cywasgol, a chymhareb straen-straen.Yn ogystal, cynigir model sy'n gysylltiedig â dirywiad priodweddau mecanyddol concrit.Fodd bynnag, cyfrifodd Peng et al.22 oes CFRP a gludyddion concrit gan ddefnyddio data cylchred tymheredd a rhewi-dadmer.Mae Guang et al.Cynhaliodd 23 brofion rhewi-dadmer cyflym o goncrit a chynigiodd ddull o asesu ymwrthedd rhew yn seiliedig ar drwch yr haen a ddifrodwyd o dan amlygiad rhewi-dadmer.Mae Yazdani et al.24 astudio effaith haenau FRP ar dreiddiad ïonau clorid i goncrid.Mae'r canlyniadau'n dangos bod yr haen FRP yn gwrthsefyll cemegol ac yn inswleiddio'r concrit mewnol o'r ïonau clorid allanol.Fe wnaeth Liu et al.25 efelychu amodau prawf croen ar gyfer concrit FRP wedi'i gyrydu sylffad, creu model slip, a rhagfynegi diraddio'r rhyngwyneb FRP-concrid.Mae Wang et al.Sefydlodd 26 fodel straen-straen ar gyfer concrit wedi'i erydu gan sylffad wedi'i gyfyngu gan FRP trwy brofion cywasgu unial.Mae Zhou et al.[27] astudio difrod i goncrit heb ei gyfyngu a achosir gan gylchredau rhewi-dadmer cyfun o halen ac am y tro cyntaf defnyddio swyddogaeth logistaidd i ddisgrifio'r mecanwaith methiant.Mae'r astudiaethau hyn wedi gwneud cynnydd sylweddol wrth werthuso gwydnwch concrit cyfyngedig FRP.Fodd bynnag, mae'r rhan fwyaf o ymchwilwyr wedi canolbwyntio ar fodelu cyfryngau erydol o dan un cyflwr anffafriol.Mae concrit yn aml yn cael ei niweidio oherwydd erydiad cysylltiedig a achosir gan amodau amgylcheddol amrywiol.Mae'r amodau amgylcheddol cyfunol hyn yn diraddio perfformiad concrit â chyfyngiad FRP yn ddifrifol.
Mae cylchoedd sylffiad a rhewi-dadmer yn ddau baramedr pwysig nodweddiadol sy'n effeithio ar wydnwch concrit.Gall technoleg lleoleiddio FRP wella priodweddau concrit.Fe'i defnyddir yn eang mewn peirianneg ac ymchwil, ond mae ganddo ei gyfyngiadau ar hyn o bryd.Mae sawl astudiaeth wedi canolbwyntio ar wrthwynebiad concrit wedi'i gyfyngu gan FRP i gyrydiad sylffad mewn rhanbarthau oer.Mae'r broses o erydu concrid cwbl gaeedig, lled-gaeedig ac agored gan sodiwm sylffad a rhewi-dadmer yn haeddu astudiaeth fanylach, yn enwedig y dull lled-gaeedig newydd a ddisgrifir yn yr erthygl hon.Astudiwyd yr effaith atgyfnerthu ar golofnau concrit hefyd trwy gyfnewid trefn cadw FRP ac erydiad.Nodweddwyd newidiadau microcosmig a macrosgopig yn y sampl a achoswyd gan erydiad bond gan ficrosgop electron, prawf pH, microsgop electron SEM, dadansoddiad sbectrwm ynni EMF a phrawf mecanyddol un echelinol.Yn ogystal, mae'r astudiaeth hon yn trafod y deddfau sy'n rheoli'r berthynas straen-straen sy'n digwydd mewn profion mecanyddol un echelinol.Dilyswyd y gwerthoedd straen terfyn a straen a ddilyswyd yn arbrofol trwy ddadansoddi gwallau gan ddefnyddio pedwar model straen terfyn-straen presennol.Gall y model arfaethedig ragweld yn llawn straen a chryfder y deunydd yn y pen draw, sy'n ddefnyddiol ar gyfer ymarfer atgyfnerthu FRP yn y dyfodol.Yn olaf, mae'n sail cysyniadol ar gyfer cysyniad ymwrthedd rhew halen concrid FRP.
Mae'r astudiaeth hon yn gwerthuso dirywiad concrit cyfyngedig FRP gan ddefnyddio cyrydiad hydoddiant sylffad ar y cyd â chylchoedd rhewi-dadmer.Mae newidiadau microsgopig a macrosgopig a achosir gan erydiad concrit wedi'u dangos gan ddefnyddio microsgopeg electron sganio, profion pH, sbectrosgopeg ynni EDS, a phrofion mecanyddol unial.Yn ogystal, archwiliwyd priodweddau mecanyddol a newidiadau straen-straen o goncrit wedi'i gyfyngu gan FRP a oedd yn destun erydiad bondio gan ddefnyddio arbrofion cywasgu echelinol.
Mae Concrit Cyfyngedig FRP yn cynnwys concrit amrwd, deunydd lapio allanol FRP a gludiog epocsi.Dewiswyd dau ddeunydd inswleiddio allanol: CFRP a GRP, dangosir priodweddau'r deunyddiau yn Nhabl 1. Defnyddiwyd resinau epocsi A a B fel gludyddion (cymhareb cymysgu 2: 1 yn ôl cyfaint).Reis.Mae 1 yn dangos manylion adeiladu deunyddiau cymysgedd concrit.Yn Ffigur 1a, defnyddiwyd Swan PO 42.5 Portland sment.Mae agregau bras yn garreg basalt wedi'i falu â diamedr o 5-10 a 10-19 mm, yn y drefn honno, fel y dangosir yn ffig.1b ac c.Fel llenwad mân yn Ffig. 1g, defnyddiwyd tywod afon naturiol gyda modwlws mân o 2.3.Paratowch hydoddiant sodiwm sylffad o ronynnau sodiwm sylffad anhydrus a rhywfaint o ddŵr.
Cyfansoddiad y cymysgedd concrit: a - sment, b - agreg 5-10 mm, c - agreg 10-19 mm, d - tywod afon.
Cryfder dylunio concrit yw 30 MPa, sy'n arwain at setliad concrit sment ffres o 40 i 100 mm.Dangosir y gymhareb cymysgedd concrid yn Nhabl 2, a'r gymhareb o agreg bras 5-10 mm a 10-20 mm yw 3:7.Modelwyd effaith rhyngweithio â'r amgylchedd trwy baratoi datrysiad NaSO4 10% yn gyntaf ac yna arllwys yr hydoddiant i siambr feicio rhewi-dadmer.
Paratowyd cymysgeddau concrit mewn cymysgydd gorfodol 0.5 m3 a defnyddiwyd y swp cyfan o goncrit i osod y samplau gofynnol.Yn gyntaf oll, mae'r cynhwysion concrit yn cael eu paratoi yn unol â Thabl 2, ac mae'r sment, y tywod a'r agreg bras yn cael eu rhag-gymysgu am dri munud.Yna dosbarthwch y dŵr yn gyfartal a'i droi am 5 munud.Nesaf, cafodd samplau concrit eu bwrw i fowldiau silindrog a'u cywasgu ar fwrdd dirgrynol (diamedr llwydni 10 cm, uchder 20 cm).
Ar ôl halltu am 28 diwrnod, cafodd y samplau eu lapio â deunydd FRP.Mae'r astudiaeth hon yn trafod tri dull ar gyfer colofnau concrit cyfnerth, gan gynnwys cwbl gaeedig, lled-gyfyngedig, a heb gyfyngiad.Defnyddir dau fath, CFRP a GFRP, ar gyfer deunyddiau cyfyngedig.FRP Cragen goncrit FRP wedi'i hamgáu'n llawn, 20 cm o uchder a 39 cm o hyd.Nid oedd top a gwaelod y concrit wedi'i rwymo â FRP wedi'i selio ag epocsi.Disgrifir y broses brofi lled-hermetic fel technoleg aerglos a gynigiwyd yn ddiweddar fel a ganlyn.
(2) Gan ddefnyddio pren mesur, tynnwch linell ar yr wyneb silindrog concrit i bennu lleoliad y stribedi FRP, y pellter rhwng y stribedi yw 2.5 cm.Yna lapiwch y tâp o amgylch yr ardaloedd concrit lle nad oes angen FRP.
(3) Mae'r wyneb concrit wedi'i sgleinio'n llyfn gyda phapur tywod, wedi'i sychu â gwlân alcohol, a'i orchuddio ag epocsi.Yna gludwch y stribedi gwydr ffibr â llaw ar yr wyneb concrit a gwasgwch y bylchau allan fel bod y gwydr ffibr yn glynu'n llawn at yr wyneb concrit ac yn osgoi swigod aer.Yn olaf, gludwch y stribedi FRP ar yr wyneb concrit o'r top i'r gwaelod, yn ôl y marciau a wnaed gyda phren mesur.
(4) Ar ôl hanner awr, gwiriwch a yw'r concrit wedi gwahanu oddi wrth y FRP.Os yw'r FRP yn llithro neu'n sticio allan, dylid ei drwsio ar unwaith.Rhaid gwella sbesimenau wedi'u mowldio am 7 diwrnod i sicrhau cryfder wedi'i halltu.
(5) Ar ôl halltu, defnyddiwch gyllell cyfleustodau i dynnu'r tâp o'r wyneb concrit, ac yn olaf cael colofn goncrit FRP lled-hermetic.
Dangosir y canlyniadau o dan gyfyngiadau amrywiol yn ffig.2. Mae Ffigur 2a yn dangos concrit CFRP cwbl gaeedig, mae Ffigur 2b yn dangos concrit CFRP lled-gyffredinol, mae Ffigur 2c yn dangos concrit GFRP cwbl gaeedig, ac mae Ffigur 2d yn dangos concrit CFRP lled-gyfyngedig.
Arddulliau caeedig: (a) CFRP cwbl gaeedig;( b ) ffibr carbon lled-gaeedig;( c ) wedi'i amgáu'n gyfan gwbl mewn gwydr ffibr;(d) gwydr ffibr lled-gaeedig.
Mae pedwar prif baramedr wedi'u cynllunio i ymchwilio i effaith cyfyngiadau FRP a dilyniannau erydiad ar berfformiad rheoli erydiad silindrau.Mae Tabl 3 yn dangos nifer y samplau colofn concrit.Roedd y samplau ar gyfer pob categori yn cynnwys tri sampl o'r un statws i gadw'r data'n gyson.Dadansoddwyd cymedr tri sampl ar gyfer yr holl ganlyniadau arbrofol yn yr erthygl hon.
(1) Mae deunydd aerglos yn cael ei ddosbarthu fel ffibr carbon neu wydr ffibr.Gwnaed cymhariaeth o effaith dau fath o ffibrau ar atgyfnerthu concrit.
(2) Rhennir dulliau cyfyngu colofnau concrit yn dri math: cwbl gyfyngedig, lled-gyfyngedig a diderfyn.Cymharwyd ymwrthedd erydiad colofnau concrit lled-gaeedig â dau fath arall.
(3) Yr amodau erydiad yw cylchoedd rhewi-dadmer ynghyd â hydoddiant sylffad, a nifer y cylchoedd rhewi-dadmer yw 0, 50 a 100 gwaith, yn y drefn honno.Astudiwyd effaith erydiad cypledig ar golofnau concrit wedi'u cyfyngu gan FRP.
(4) Rhennir y darnau prawf yn dri grŵp.Y grŵp cyntaf yw lapio FRP ac yna cyrydiad, yr ail grŵp yw cyrydiad yn gyntaf ac yna lapio, a'r trydydd grŵp yw cyrydiad yn gyntaf ac yna lapio ac yna cyrydiad.
Mae'r weithdrefn arbrofol yn defnyddio peiriant profi cyffredinol, peiriant profi tynnol, uned beicio rhewi-dadmer (math CDR-Z), microsgop electron, mesurydd pH, mesurydd straen, dyfais dadleoli, microsgop electron SEM, a Dadansoddwr sbectrwm ynni EDS yn yr astudiaeth hon.Mae'r sampl yn golofn goncrit 10 cm o uchder ac 20 cm mewn diamedr.Cafodd y concrit ei halltu o fewn 28 diwrnod ar ôl ei arllwys a'i gywasgu, fel y dangosir yn Ffigur 3a.Cafodd yr holl samplau eu dymchwel ar ôl eu castio a'u cadw am 28 diwrnod ar 18-22 ° C a 95% o leithder cymharol, ac yna cafodd rhai samplau eu lapio â gwydr ffibr.
Dulliau prawf: (a) offer ar gyfer cynnal tymheredd a lleithder cyson;( b ) peiriant cylchred rhewi-dadmer;( c ) peiriant profi cyffredinol;( ch ) profwr pH;(d) arsylwi microsgopig.
Mae'r arbrawf rhewi-dadmer yn defnyddio'r dull rhewi-fflach fel y dangosir yn Ffigur 3b.Yn ôl GB/T 50082-2009 “Safonau Gwydnwch ar gyfer Concrit Concrid”, cafodd samplau concrit eu trochi’n llwyr mewn hydoddiant sodiwm sylffad 10% ar 15-20 ° C am 4 diwrnod cyn rhewi a dadmer.Ar ôl hynny, mae'r ymosodiad sylffad yn dechrau ac yn gorffen ar yr un pryd â'r cylch rhewi-dadmer.Yr amser beicio rhewi-dadmer yw 2 i 4 awr, ac ni ddylai'r amser dadmer fod yn llai na 1/4 o'r amser beicio.Dylid cynnal tymheredd craidd y sampl o fewn yr ystod o (-18±2) i (5±2) ° C.Ni ddylai'r newid o rewi i ddadmer gymryd mwy na deng munud.Defnyddiwyd tri sampl silindrog union yr un fath o bob categori i astudio colli pwysau a newid pH yr hydoddiant dros 25 o gylchredau rhewi-dadmer, fel y dangosir yn Ffig. 3d.Ar ôl pob 25 o gylchredau rhewi-dadmer, tynnwyd y samplau a glanhawyd yr arwynebau cyn pennu eu pwysau ffres (Wd).Cynhaliwyd yr holl arbrofion yn driphlyg o'r samplau, a defnyddiwyd y gwerthoedd cyfartalog i drafod canlyniadau'r profion.Pennir y fformiwlâu ar gyfer colli màs a chryfder y sampl fel a ganlyn:
Yn y fformiwla, ΔWd yw'r golled pwysau (%) o'r sampl ar ôl pob 25 cylch rhewi-dadmer, W0 yw pwysau cyfartalog y sampl concrit cyn y cylch rhewi-dadmer (kg), Wd yw'r pwysau concrit cyfartalog.pwysau'r sampl ar ôl 25 o gylchredau rhewi-dadmer (kg).
Nodweddir cyfernod diraddio cryfder y sampl gan Kd, ac mae'r fformiwla gyfrifo fel a ganlyn:
Yn y fformiwla, ΔKd yw cyfradd colli cryfder (%) y sampl ar ôl pob 50 cylch rhewi-dadmer, f0 yw cryfder cyfartalog y sampl concrit cyn y cylch rhewi-dadmer (MPa), fd yw cryfder cyfartalog y sampl concrit ar gyfer 50 o gylchredau rhewi-dadmer (MPa).
Ar ffig.Mae 3c yn dangos peiriant profi cywasgol ar gyfer sbesimenau concrit.Yn unol â'r “Safon ar gyfer Dulliau Prawf ar gyfer Priodweddau Corfforol a Mecanyddol Concrit” (GBT50081-2019), diffinnir dull ar gyfer profi colofnau concrit ar gyfer cryfder cywasgol.Y gyfradd llwytho yn y prawf cywasgu yw 0.5 MPa/s, a defnyddir llwytho parhaus a dilyniannol trwy gydol y prawf.Cofnodwyd y berthynas dadleoli llwyth ar gyfer pob sbesimen yn ystod profion mecanyddol.Roedd mesuryddion straen wedi'u cysylltu ag arwynebau allanol haenau concrit a FRP y sbesimenau i fesur straen echelinol a llorweddol.Defnyddir y gell straen mewn profion mecanyddol i gofnodi'r newid mewn straen sbesimen yn ystod prawf cywasgu.
Bob 25 o gylchredau rhewi-dadmer, tynnwyd sampl o'r hydoddiant rhewi-dadmer a'i roi mewn cynhwysydd.Ar ffig.Mae 3d yn dangos prawf pH o hydoddiant sampl mewn cynhwysydd.Dangosir archwiliad microsgopig o arwyneb a thrawstoriad y sampl o dan amodau rhewi-dadmer yn Ffig. 3ch.Arsylwyd cyflwr arwyneb samplau amrywiol ar ôl 50 a 100 o gylchredau rhewi-dadmer mewn hydoddiant sylffad o dan ficrosgop.Mae'r microsgop yn defnyddio chwyddhad 400x.Wrth arsylwi arwyneb y sampl, gwelir erydiad yr haen FRP a'r haen allanol o goncrid yn bennaf.Mae arsylwi croestoriad y sampl yn y bôn yn dewis yr amodau erydiad ar bellter o 5, 10 a 15 mm o'r haen allanol.Mae angen profi ymhellach ffurfio cynhyrchion sylffad a chylchredau rhewi-dadmer.Felly, archwiliwyd arwyneb addasedig y samplau a ddewiswyd gan ddefnyddio microsgop electron sganio (SEM) gyda sbectromedr gwasgariad ynni (EDS).
Archwiliwch wyneb y sampl yn weledol gyda microsgop electron a dewiswch chwyddhad 400X.Mae maint y difrod arwyneb mewn concrid GRP lled-gaeedig a heb gymalau o dan gylchredau rhewi-dadmer ac amlygiad i sylffadau yn eithaf uchel, tra mewn concrit cwbl gaeedig mae'n ddibwys.Mae'r categori cyntaf yn cyfeirio at erydiad concrit sy'n llifo'n rhydd gan sodiwm sylffad ac o 0 i 100 o gylchredau rhewi-dadmer, fel y dangosir yn Ffig. 4a.Mae gan samplau concrit heb amlygiad rhew arwyneb llyfn heb nodweddion gweladwy.Ar ôl 50 o erydiadau, pliciodd y bloc mwydion ar yr wyneb yn rhannol, gan ddatgelu cragen gwyn y mwydion.Ar ôl 100 o erydiadau, disgynnodd cregyn yr hydoddiannau'n llwyr yn ystod archwiliad gweledol o'r wyneb concrit.Dangosodd arsylwi microsgopig fod wyneb y concrit 0 rhewi-dadmer wedi erydu yn llyfn a bod yr agreg arwyneb a'r morter yn yr un plân.Gwelwyd arwyneb anwastad, garw ar wyneb concrit wedi'i erydu gan 50 o gylchredau rhewi-dadmer.Gellir esbonio hyn gan y ffaith bod rhywfaint o'r morter yn cael ei ddinistrio a bod ychydig bach o grisialau gronynnog gwyn yn glynu wrth yr wyneb, sy'n cynnwys agregau, morter a grisialau gwyn yn bennaf.Ar ôl 100 o gylchredau rhewi-dadmer, ymddangosodd ardal fawr o grisialau gwyn ar wyneb y concrit, tra bod yr agreg bras tywyll yn agored i'r amgylchedd allanol.Ar hyn o bryd, mae'r wyneb concrit yn bennaf yn agored i grisialau cyfanredol a gwyn.
Morffoleg colofn goncrit erydol rhewi-dadmer: (a) colofn goncrit anghyfyngedig;( b ) concrit cyfnerthedig â ffibr carbon lled-gaeedig;(c) concrit lled-gaeedig GRP;(d) concrit CFRP cwbl gaeedig;(e) Concrit lled-gaeedig concrit GRP.
Yr ail gategori yw cyrydiad colofnau concrit CFRP a GRP lled-hermetic o dan gylchredau rhewi-dadmer ac amlygiad i sylffadau, fel y dangosir yn Ffig. 4b, c.Dangosodd archwiliad gweledol (chwyddiad 1x) fod powdr gwyn yn ffurfio'n raddol ar wyneb yr haen ffibrog, a ddisgynnodd yn gyflym gyda chynnydd yn nifer y cylchoedd rhewi-dadmer.Daeth yr erydiad arwyneb anghyfyngedig o goncrit FRP lled-hermetic yn fwy amlwg wrth i nifer y cylchoedd rhewi-dadmer gynyddu.Ffenomen weladwy “chwyddo” (mae wyneb agored hydoddiant y golofn goncrit ar fin cwympo).Fodd bynnag, mae'r ffenomen plicio yn cael ei rwystro'n rhannol gan y cotio ffibr carbon cyfagos).O dan y microsgop, mae ffibrau carbon synthetig yn ymddangos fel edafedd gwyn ar gefndir du ar chwyddhad 400x.Oherwydd siâp crwn y ffibrau ac amlygiad i olau anwastad, maent yn ymddangos yn wyn, ond mae'r bwndeli ffibr carbon eu hunain yn ddu.I ddechrau, mae gwydr ffibr yn debyg i edau gwyn, ond wrth ddod i gysylltiad â'r glud mae'n dod yn dryloyw ac mae cyflwr y concrit y tu mewn i'r gwydr ffibr i'w weld yn glir.Mae'r gwydr ffibr yn wyn llachar ac mae'r rhwymwr yn felyn.Mae'r ddau yn ysgafn iawn o ran lliw, felly bydd lliw y glud yn cuddio'r llinynnau gwydr ffibr, gan roi arlliw melynaidd i'r edrychiad cyffredinol.Mae'r ffibrau carbon a gwydr yn cael eu hamddiffyn rhag difrod gan resin epocsi allanol.Wrth i nifer yr ymosodiadau rhewi-dadmer gynyddu, daeth mwy o wagleoedd ac ychydig o grisialau gwyn yn weladwy ar yr wyneb.Wrth i'r cylch rhewi sylffad gynyddu, mae'r rhwymwr yn dod yn deneuach yn raddol, mae'r lliw melyn yn diflannu ac mae'r ffibrau'n dod yn weladwy.
Y trydydd categori yw cyrydiad concrit CFRP a GRP cwbl gaeedig o dan gylchredau rhewi-dadmer ac amlygiad i sylffadau, fel y dangosir yn Ffig. 4d, e.Unwaith eto, mae'r canlyniadau a arsylwyd yn debyg i'r rhai ar gyfer yr ail fath o adran gyfyngedig o'r golofn goncrid.
Cymharwch y ffenomenau a welwyd ar ôl cymhwyso'r tri dull cyfyngu a ddisgrifir uchod.Mae'r meinweoedd ffibrog mewn concrit FRP wedi'i inswleiddio'n llawn yn parhau'n sefydlog wrth i nifer y cylchoedd rhewi-dadmer gynyddu.Ar y llaw arall, mae'r haen cylch gludiog yn deneuach ar yr wyneb.Mae resinau epocsi gan amlaf yn adweithio ag ïonau hydrogen actif mewn asid sylffwrig cylch-agored a phrin yn adweithio â sylffadau28.Felly, gellir ystyried bod erydiad yn newid priodweddau'r haen gludiog yn bennaf o ganlyniad i gylchredau rhewi-dadmer, a thrwy hynny newid effaith atgyfnerthu FRP.Mae gan wyneb concrit concrit lled-hermetic FRP yr un ffenomen erydiad ag arwyneb concrit anghyfyngedig.Mae ei haen FRP yn cyfateb i haen FRP o goncrit cwbl gaeedig, ac nid yw'r difrod yn amlwg.Fodd bynnag, mewn concrit GRP lled-seliedig, mae craciau erydol helaeth yn digwydd lle mae'r stribedi ffibr yn croestorri â'r concrit agored.Mae erydiad arwynebau concrit agored yn dod yn fwy difrifol wrth i nifer y cylchoedd rhewi-dadmer gynyddu.
Roedd y tu mewn i goncrit FRP cwbl gaeedig, lled-gaeedig, ac anghyfyngedig yn dangos gwahaniaethau sylweddol pan oedd yn destun cylchoedd rhewi-dadmer ac amlygiad i hydoddiannau sylffad.Torrwyd y sampl ar draws ac arsylwyd y trawstoriad gan ddefnyddio microsgop electron ar chwyddo 400x.Ar ffig.Mae 5 yn dangos delweddau microsgopig ar bellter o 5 mm, 10 mm a 15 mm o'r ffin rhwng concrit a morter, yn y drefn honno.Sylwyd, pan gyfunir hydoddiant sodiwm sylffad â rhewi-dadmer, bod difrod concrit yn cael ei dorri'n raddol o'r wyneb i'r tu mewn.Oherwydd bod amodau erydiad mewnol concrit wedi'i gyfyngu gan CFRP a GFRP yr un fath, nid yw'r adran hon yn cymharu'r ddau ddeunydd cyfyngu.
Arsylwi microsgopig o'r tu mewn i adran goncrid y golofn: (a) wedi'i gyfyngu'n llwyr gan wydr ffibr;( b ) yn lled-gaeedig â gwydr ffibr;(c) anghyfyngedig.
Dangosir erydiad mewnol o goncrit cwbl gaeedig FRP yn ffig.5a.Mae craciau yn weladwy ar 5 mm, mae'r wyneb yn gymharol llyfn, nid oes unrhyw grisialu.Mae'r wyneb yn llyfn, heb grisialau, 10 i 15 mm o drwch.Dangosir erydiad mewnol concrit lled-hermetic FRP yn ffig.5 B. Mae craciau a chrisialau gwyn yn weladwy ar 5mm a 10mm, ac mae'r wyneb yn llyfn ar 15mm.Mae Ffigur 5c yn dangos rhannau o golofnau FRP concrit lle canfuwyd craciau ar 5, 10 a 15 mm.Daeth ychydig o grisialau gwyn yn y craciau yn fwyfwy prin wrth i'r craciau symud o'r tu allan i'r concrit i'r tu mewn.Colofnau concrit diddiwedd oedd yn dangos yr erydiad mwyaf, ac yna colofnau concrit FRP lled-gyfyngedig.Ychydig o effaith a gafodd sodiwm sylffad ar y tu mewn i samplau concrid FRP cwbl gaeedig dros 100 o gylchredau rhewi-dadmer.Mae hyn yn dangos mai prif achos erydiad concrit FRP cyfyngedig yw erydiad rhewi-dadmer cysylltiedig dros gyfnod o amser.Wrth arsylwi ar y trawstoriad, gwelwyd bod y rhan yn union cyn rhewi a dadmer yn llyfn ac yn rhydd o agregau.Wrth i'r concrit rewi a dadmer, mae craciau i'w gweld, mae'r un peth yn wir am agregau, ac mae'r crisialau gronynnog gwyn wedi'u gorchuddio'n ddwys â chraciau.Mae astudiaethau27 wedi dangos pan fydd concrit yn cael ei roi mewn hydoddiant sodiwm sylffad, bydd sodiwm sylffad yn treiddio i mewn i'r concrit, y bydd rhywfaint ohono'n dyddodi fel crisialau sodiwm sylffad, a bydd rhai yn adweithio â sment.Mae crisialau sodiwm sylffad a chynhyrchion adwaith yn edrych fel gronynnau gwyn.
Mae FRP yn cyfyngu'n llwyr ar graciau concrit mewn erydiad cyfun, ond mae'r rhan yn llyfn heb grisialu.Ar y llaw arall, mae adrannau concrit lled-gaeedig ac anghyfyngedig FRP wedi datblygu craciau mewnol a chrisialu o dan erydiad cyfun.Yn ôl y disgrifiad o'r ddelwedd ac astudiaethau blaenorol29, mae'r broses erydiad ar y cyd o goncrit FRP anghyfyngedig a lled-gyfyngedig wedi'i rannu'n ddau gam.Mae cam cyntaf cracio concrit yn gysylltiedig ag ehangu a chrebachu yn ystod rhewi-dadmer.Pan fydd sylffad yn treiddio i'r concrit ac yn dod yn weladwy, mae'r sylffad cyfatebol yn llenwi craciau a grëwyd gan grebachu o adweithiau rhewi-dadmer a hydradu.Felly, mae sylffad yn cael effaith amddiffynnol arbennig ar goncrit yn gynnar a gall wella priodweddau mecanyddol concrit i raddau.Mae ail gam ymosodiad sylffad yn parhau, gan dreiddio craciau neu wagleoedd ac adweithio gyda'r sment i ffurfio alum.O ganlyniad, mae'r crac yn tyfu mewn maint ac yn achosi difrod.Yn ystod yr amser hwn, bydd yr adweithiau ehangu a chrebachu sy'n gysylltiedig â rhewi a dadmer yn gwaethygu'r difrod mewnol i'r concrit, gan arwain at ostyngiad yn y gallu dwyn.
Ar ffig.Mae 6 yn dangos y newidiadau pH o hydoddiannau trwytho concrit ar gyfer tri dull cyfyngedig sy'n cael eu monitro ar ôl cylchoedd rhewi-dadmer 0, 25, 50, 75, a 100.Morter concrit FRP anghyfyngedig a lled-gaeedig a ddangosodd y cynnydd pH cyflymaf o 0 i 25 o gylchredau rhewi-dadmer.Cynyddodd eu gwerthoedd pH o 7.5 i 11.5 ac 11.4, yn y drefn honno.Wrth i nifer y cylchoedd rhewi-dadmer gynyddu, arafodd y cynnydd pH yn raddol ar ôl 25-100 o gylchoedd rhewi-dadmer.Cynyddodd eu gwerthoedd pH o 11.5 a 11.4 i 12.4 a 11.84, yn y drefn honno.Oherwydd bod y concrit FRP sydd wedi'i fondio'n llawn yn gorchuddio'r haen FRP, mae'n anodd i hydoddiant sodiwm sylffad dreiddio.Ar yr un pryd, mae'n anodd i'r cyfansoddiad sment dreiddio i atebion allanol.Felly, cynyddodd y pH yn raddol o 7.5 i 8.0 rhwng 0 a 100 o gylchoedd rhewi-dadmer.Dadansoddir y rheswm dros y newid mewn pH fel a ganlyn.Mae'r silicad mewn concrid yn cyfuno ag ïonau hydrogen mewn dŵr i ffurfio asid silicig, ac mae'r OH sy'n weddill yn codi pH yr hydoddiant dirlawn.Roedd y newid mewn pH yn fwy amlwg rhwng 0-25 o gylchredau rhewi-dadmer ac yn llai amlwg rhwng 25-100 o gylchredau rhewi-dadmer30.Fodd bynnag, canfuwyd yma bod y pH yn parhau i gynyddu ar ôl 25-100 o gylchredau rhewi-dadmer.Gellir esbonio hyn gan y ffaith bod sodiwm sylffad yn adweithio'n gemegol â thu mewn y concrit, gan newid pH yr hydoddiant.Mae dadansoddiad o'r cyfansoddiad cemegol yn dangos bod concrit yn adweithio â sodiwm sylffad yn y ffordd ganlynol.
Mae fformiwlâu (3) a (4) yn dangos bod sodiwm sylffad a chalsiwm hydrocsid mewn sment yn ffurfio gypswm (calsiwm sylffad), ac mae calsiwm sylffad yn adweithio ymhellach â metaalwminiad calsiwm mewn sment i ffurfio crisialau alum.Mae adwaith (4) yn cyd-fynd â ffurfio OH- sylfaenol, sy'n arwain at gynnydd mewn pH.Hefyd, gan fod yr adwaith hwn yn gildroadwy, mae'r pH yn codi ar amser penodol ac yn newid yn araf.
Ar ffig.Mae 7a yn dangos colli pwysau concrit GRP cwbl gaeedig, lled-gaeedig a chyd-gloi yn ystod cylchoedd rhewi-dadmer mewn hydoddiant sylffad.Y newid mwyaf amlwg mewn colled màs yw concrit anghyfyngedig.Collodd concrit anghyfyngedig tua 3.2% o'i fàs ar ôl 50 o ymosodiadau rhewi-dadmer a thua 3.85% ar ôl 100 o ymosodiadau rhewi-dadmer.Dengys y canlyniadau fod effaith erydiad cyfun ar ansawdd concrid llif rhydd yn lleihau wrth i nifer y cylchoedd rhewi-dadmer gynyddu.Fodd bynnag, wrth arsylwi arwyneb y sampl, canfuwyd bod colli morter ar ôl 100 o gylchoedd rhewi-dadmer yn fwy nag ar ôl 50 o gylchredau rhewi-dadmer.Ar y cyd â'r astudiaethau yn yr adran flaenorol, gellir rhagdybio bod treiddiad sylffadau i goncrid yn arwain at arafu colled màs.Yn y cyfamser, mae alum a gypswm a gynhyrchir yn fewnol hefyd yn arwain at golli pwysau yn arafach, fel y rhagfynegwyd gan hafaliadau cemegol (3) a (4).
Newid pwysau: (a) y berthynas rhwng newid pwysau a nifer y cylchoedd rhewi-dadmer;(b) y berthynas rhwng newid màs a gwerth pH.
Mae'r newid mewn colli pwysau o goncrit lled-hermetic FRP yn gostwng yn gyntaf ac yna'n cynyddu.Ar ôl 50 o gylchoedd rhewi-dadmer, mae colled màs concrit gwydr ffibr lled-hermetic tua 1.3%.Colli pwysau ar ôl 100 cylch oedd 0.8%.Felly, gellir dod i'r casgliad bod sodiwm sylffad yn treiddio i mewn i goncrit sy'n llifo'n rhydd.Yn ogystal, dangosodd arsylwi arwyneb y darn prawf hefyd y gallai'r stribedi ffibr wrthsefyll plicio morter mewn man agored, a thrwy hynny leihau colli pwysau.
Mae'r newid mewn colled màs o goncrit FRP cwbl gaeedig yn wahanol i'r ddau gyntaf.Nid yw màs yn colli, ond yn ychwanegu.Ar ôl 50 o erydiadau rhew-dadmer, cynyddodd y màs tua 0.08%.Ar ôl 100 gwaith, cynyddodd ei fàs tua 0.428%.Gan fod y concrit wedi'i dywallt yn llwyr, ni fydd y morter ar wyneb y concrit yn dod i ffwrdd ac mae'n annhebygol o arwain at golli ansawdd.Ar y llaw arall, mae treiddiad dŵr a sylffadau o'r wyneb cynnwys uchel i'r tu mewn i'r concrit cynnwys isel hefyd yn gwella ansawdd y concrit.
Mae nifer o astudiaethau wedi'u cynnal o'r blaen ar y berthynas rhwng pH a cholli màs mewn concrid cyfyngedig FRP o dan amodau erydol.Mae'r rhan fwyaf o'r ymchwil yn bennaf yn trafod y berthynas rhwng colled màs, modwlws elastig a cholli cryfder.Ar ffig.Mae 7b yn dangos y berthynas rhwng pH concrit a cholli màs o dan dri chyfyngiad.Cynigir model rhagfynegol i ragfynegi colled màs concrit gan ddefnyddio tri dull cadw ar wahanol werthoedd pH.Fel y gwelir yn Ffigur 7b, mae cyfernod Pearson yn uchel, sy'n dangos bod cydberthynas yn wir rhwng pH a cholli màs.Y gwerthoedd r-sgwâr ar gyfer concrit anghyfyngedig, lled-gyfyngedig, a chyfyngiad llawn oedd 0.86, 0.75, a 0.96, yn y drefn honno.Mae hyn yn dangos bod y newid pH a cholli pwysau o goncrit wedi'i inswleiddio'n llawn yn gymharol llinol o dan amodau sylffad a rhewi-dadmer.Mewn concrid anghyfyngedig a choncrid FRP lled-hermetic, mae'r pH yn cynyddu'n raddol wrth i'r sment adweithio â'r hydoddiant dyfrllyd.O ganlyniad, mae'r wyneb concrit yn cael ei ddinistrio'n raddol, sy'n arwain at ddiffyg pwysau.Ar y llaw arall, nid yw pH concrit cwbl gaeedig yn newid fawr ddim oherwydd bod yr haen FRP yn arafu adwaith cemegol y sment â'r hydoddiant dŵr.Felly, ar gyfer concrit cwbl gaeedig, nid oes unrhyw erydiad arwyneb gweladwy, ond bydd yn ennill pwysau oherwydd dirlawnder oherwydd amsugno atebion sylffad.
Ar ffig.Mae 8 yn dangos canlyniadau sgan SEM o samplau wedi'u hysgythru â rhewi-dadmer sodiwm sylffad.Archwiliodd microsgopeg electron samplau a gasglwyd o flociau a gymerwyd o haen allanol colofnau concrit.Mae Ffigur 8a yn ddelwedd sganio microsgop electron o goncrit heb ei amgáu cyn erydiad.Nodir bod llawer o dyllau ar wyneb y sampl, sy'n effeithio ar gryfder y golofn goncrit ei hun cyn dadmer rhew.Ar ffig.Mae 8b yn dangos delwedd microsgop electron o sampl concrit FRP wedi'i inswleiddio'n llawn ar ôl 100 o gylchredau rhewi-dadmer.Efallai y bydd craciau yn y sampl oherwydd rhewi a dadmer yn cael eu canfod.Fodd bynnag, mae'r wyneb yn gymharol llyfn ac nid oes unrhyw grisialau arno.Felly, mae craciau heb eu llenwi yn fwy gweladwy.Ar ffig.Mae 8c yn dangos sampl o goncrit GRP lled-hermetic ar ôl 100 o gylchredau erydiad rhew.Mae'n amlwg bod y craciau ehangu a grawn ffurfio rhwng y craciau.Mae rhai o'r gronynnau hyn yn glynu wrth graciau.Dangosir sgan SEM o sampl o golofn concrid anghyfyngedig yn Ffigur 8d, ffenomen sy'n gyson â lled-gyfyngiad.Er mwyn egluro cyfansoddiad y gronynnau ymhellach, cafodd y gronynnau yn y craciau eu chwyddo ymhellach a'u dadansoddi gan ddefnyddio sbectrosgopeg EDS.Yn y bôn daw gronynnau mewn tri siâp gwahanol.Yn ôl y dadansoddiad sbectrwm ynni, mae'r math cyntaf, fel y dangosir yn Ffigur 9a, yn grisial bloc rheolaidd, sy'n cynnwys O, S, Ca ac elfennau eraill yn bennaf.Trwy gyfuno'r fformiwlâu blaenorol (3) a (4), gellir penderfynu mai prif gydran y deunydd yw gypswm (calsiwm sylffad).Dangosir yr ail yn Ffigur 9b;yn ôl y dadansoddiad sbectrwm ynni, mae'n wrthrych acicular nad yw'n gyfeiriadol, a'i brif gydrannau yw O, Al, S a Ca.Mae ryseitiau cyfuniad yn dangos bod y deunydd yn cynnwys alum yn bennaf.Mae'r trydydd bloc a ddangosir yn Ffig. 9c, yn bloc afreolaidd, a bennir gan ddadansoddiad sbectrwm ynni, yn bennaf yn cynnwys cydrannau O, Na a S. Mae'n troi allan mai crisialau sodiwm sylffad yw'r rhain yn bennaf.Dangosodd microsgopeg electron sganio fod y rhan fwyaf o'r gwagleoedd wedi'u llenwi â grisialau sodiwm sylffad, fel y dangosir yn Ffigur 9c, ynghyd â symiau bach o gypswm ac alum.
Delweddau microsgopig electron o samplau cyn ac ar ôl cyrydiad: (a) concrit agored cyn cyrydiad;(b) ar ôl cyrydiad, mae'r gwydr ffibr wedi'i selio'n llwyr;( c ) ar ôl cyrydu concrit lled-gaeedig GRP;(ch) ar ôl cyrydu concrit agored.
Mae'r dadansoddiad yn ein galluogi i ddod i'r casgliadau canlynol.Roedd delweddau microsgop electron y tri sampl i gyd yn 1k × a darganfuwyd craciau a chynhyrchion erydiad ac arsylwyd arnynt yn y delweddau.Mae gan goncrit anghyfyngedig y craciau ehangaf ac mae'n cynnwys llawer o rawn.Mae concrit lled-bwysedd FRP yn israddol i goncrit di-bwysedd o ran lled crac a chyfrif gronynnau.Concrit FRP cwbl gaeedig sydd â'r lled crac lleiaf a dim gronynnau ar ôl erydiad rhewi-dadmer.Mae hyn oll yn dangos mai concrit FRP cwbl gaeedig yw'r lleiaf agored i erydiad o rewi a dadmer.Mae prosesau cemegol y tu mewn i golofnau concrid FRP lled-gaeedig ac agored yn arwain at ffurfio alwm a gypswm, ac mae treiddiad sylffad yn effeithio ar fandylledd.Er mai cylchoedd rhewi-dadmer yw prif achos cracio concrit, mae sylffadau a'u cynhyrchion yn llenwi rhai o'r craciau a'r mandyllau yn y lle cyntaf.Fodd bynnag, wrth i faint ac amser yr erydiad gynyddu, mae'r craciau'n parhau i ehangu ac mae cyfaint yr alwm a ffurfiwyd yn cynyddu, gan arwain at graciau allwthio.Yn y pen draw, bydd rhewi-dadmer a datguddiad sylffad yn lleihau cryfder y golofn.