Lauko betono korozijai{0}}atspari danga banguotais plieno pluoštais
Įvadas: Lauko betono patvarumo iššūkis
Betonines konstrukcijas nuolat veikia drėgmė, chloridai ir užšalimo{0}}atšilimo ciklai lauko statybose. Šie veiksniai gali pagreitinti įterptosios plieno armatūros koroziją, sukeldami įtrūkimus, skilimus ir konstrukcijų gedimus. Pluoštas-armuotas betonas (FRC) padidino betono atsparumą tempimui ir atsparumą įtrūkimams, tačiau plieno pluošto korozija atšiauriomis lauko sąlygomis tebėra pagrindinė problema.
Dviguba banguotų plieno pluoštų funkcija betone
Šiuolaikinis FRC naudoja banguotus arba deformuotus plieno pluoštus geresniam mechaniniam tvirtinimui betono matricoje. Pagrindinis jų tikslas yra užtaisyti įtrūkimus po įtrūkimų, perduoti tempimo apkrovas ir pagerinti kietumą bei energijos sugėrimą. Šis procesas pagerina dangų, tunelių apmušalų ir surenkamųjų tiltų paklotų konstrukcines charakteristikas, kur plyšių plitimas yra labai svarbus. Lauko situacijose plienas, laikantis betoną, gali būti jo žlugimas. Dėl atvirų pluoštų galų arba pluoštų, susikertančių su plyšiais, korozija gali sukelti rūdžių išsiplėtimą, sumažinant pluošto efektyvumą ir betono stabilumą. Taigi šių pluoštų apsauga yra labai svarbi ilgalaikiam-patvarumui užtikrinti.
Metalinės dangos, skirtos apsaugoti nuo korozijos
Katodinė apsauga, dažnai naudojant metalines dangas, yra sėkmingiausias ir{0}}ištirtas betono plieno apsaugos metodas. Cinkuotas plienas, padengtas cinku, iliustruoja šį principą. Cinkas yra elektrochemiškai aktyvesnis (anodinis) nei plienas. Cinkas lengviau koroduoja nei plienas elektrolite, pavyzdžiui, betono porų vandenyje, apsaugodamas plieną. Net esant dangos gedimams, kai matomas plieninis pagrindas, aplink esantis cinkas suteikia galvaninę apsaugą, kol sunaudojama pakankamai. Šis metodas paverčia uždengtą sistemą sugedusia ir apsaugo pagrindą. Pažangūs metodai, tokie kaip nuskaitymo vibruojančių elektrodų technika (SVET), gali palyginti dangų sistemas ir aplinkos sąlygas, kad būtų galima išmatuoti šį apsauginį aktyvumą laikui bėgant.
Pažangių dangų derinimas su banguotu pluoštu
Šis aukojamas dengimo procesas sukuria tvirtą išorinį betono kompozitą iš banguotų plieno pluoštų. Cinko arba cinko -lydinio danga yra pradinė apsauga. Banguotas pluoštų dizainas pagerina mechaninį dangos ir betono sujungimą, sumažindamas dangos pažeidimus maišant ir dedant. Kai betono plyšys atidengia padengtą pluoštą, aukų danga veikia greitai. Dėl lėtos, kontroliuojamos korozijos susidaro stabilios oksido/hidroksido/karbonato nuosėdos, kurios užkemša mikro{5}}plyšius. Mechaninis įtrūkimų{7}} tiltelis su pluoštu ir elektrocheminė apsauga dangoje labai pailgina betono elementų tarnavimo laiką. Naujos dangos, pvz., išmanieji nanokonteineriai, kurie pagal poreikį išskiria korozijos inhibitorius, ir savaime{9}}susirenkantys barjeriniai lakštai žada savarankiškesnę ir ilgalaikę apsaugą.
Ekonominė nauda ir pritaikymas
Korozijai{1}}atsparus dengtas banguotas plieno pluoštas yra naudingas kelioms didelės vertės{0}}lauko reikmėms. Tiltų paklotai, greitkelių dangos ir garso izoliacinės sienos, veikiamos ledo-druskų, kurios sukelia plieno koroziją, yra jų ypatybė. Danga apsaugo jūrų infrastruktūrą, įskaitant uosto įrenginius, jūros sieneles ir prieplaukas, nuo sūraus vandens purslų ir panardinimo, kurie yra atšiaurūs neapsaugotam plienui. Kadangi ilgaamžiškumas turi įtakos priežiūros išlaidoms ir eksploatavimo trukmei, surenkamos fasado plokštės, komunaliniai skliautai ir atraminiai sienų blokai taip pat yra naudingi. Ekonomiškai FRC su padengtais pluoštais gali sumažinti gyvavimo ciklo išlaidas. Tai sumažina arba pašalina antrinį įprastą armatūrą, supaprastina konstrukciją tiesiogiai pridedant pluošto ir žymiai sumažina korozijos žalos priežiūros ir remonto išlaidas. Padengtas pluoštas yra ekonomiškas-naudingas ilgalaikiams-infrastruktūros projektams dėl jų ilgaamžiškumo ir mažesnės katastrofiško gedimo tikimybės.
Paskutinės mintys ir perspektyvos
Korozijai{0}}atsparių dangų ir banguotų plieno pluoštų naudojimas, kad būtų sukurtas patvarus, tvarus betonas, tinkantis priešiškoms lauko sąlygoms, yra proveržis. Šis sprendimas pašalina pagrindinį standartinės betono technologijos trūkumą, nes pluošto armavimo mechaninius pranašumus derina su katodinės apsaugos elektrochemine chemija. Ateityje galima optimizuoti dangos sudėtį ir dengimo metodus, pagerinti dangos-pluošto sukibimą ir kurti daugiafunkcines dangas, apsaugančias nuo korozijos, trinties ir cheminio poveikio. Medžiagų mokslui tobulėjant, išmanusis betonas, kuris savaime-stebi ir išgydo nedidelius pažeidimus, tampa realybe. Dengtas banguotas plieno pluoštas yra moksliškai pagrįstas būdas-inžinieriams ir specialistams padidinti mūsų infrastruktūros atsparumą ir prailginti lauko betoninių konstrukcijų tarnavimo laiką bei našumą.