նորություններ

Շնորհակալություն այցելության համար ցրված ապակե մանրաթելային կաբրոն մանրաթելերի պարունակությունը:Դուք օգտագործում եք զննարկչի տարբերակ՝ CSS-ի սահմանափակ աջակցությամբ:Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել Համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում):Բացի այդ, շարունակական աջակցություն ապահովելու համար մենք կայքը ցուցադրում ենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Պոլիմերային երկաթբետոնը (FRP) համարվում է կառուցվածքային վերանորոգման նորարարական և խնայող մեթոդ:Այս ուսումնասիրության մեջ ընտրվել են երկու բնորոշ նյութեր [ածխածնային մանրաթելերով ամրացված պոլիմեր (CFRP) և ապակե մանրաթելերով ամրացված պոլիմեր (GFRP)]՝ կոշտ միջավայրում բետոնի ամրապնդող ազդեցությունը ուսումնասիրելու համար:Քննարկվել է FRP պարունակող բետոնի դիմադրությունը սուլֆատի հարձակմանը և հարակից սառեցման-հալման ցիկլերին:Էլեկտրոնային մանրադիտակ՝ կոնյուգացված էրոզիայի ժամանակ բետոնի մակերեսը և ներքին քայքայումը ուսումնասիրելու համար:Նատրիումի սուլֆատի կոռոզիայի աստիճանը և մեխանիզմը վերլուծվել են pH արժեքով, SEM էլեկտրոնային մանրադիտակով և EMF էներգիայի սպեկտրով:Սռնու սեղմման ուժի փորձարկումները օգտագործվել են FRP-ով սահմանափակված բետոնե սյուների ամրացումը գնահատելու համար, և լարվածություն-լարում հարաբերությունները ստացվել են էրոզիվ զուգակցված միջավայրում FRP-ի պահպանման տարբեր մեթոդների համար:Սխալների վերլուծությունը կատարվել է փորձնական թեստի արդյունքները չափորոշելու համար՝ օգտագործելով չորս գոյություն ունեցող կանխատեսող մոդելներ:Բոլոր դիտարկումները ցույց են տալիս, որ FRP-ով սահմանափակված բետոնի քայքայման գործընթացը բարդ և դինամիկ է կոնյուգացիոն լարումների պայմաններում:Նատրիումի սուլֆատը սկզբում մեծացնում է բետոնի ուժը հում վիճակում:Այնուամենայնիվ, սառեցման-հալման հետագա ցիկլերը կարող են սրել բետոնի ճաքերը, իսկ նատրիումի սուլֆատը հետագայում նվազեցնում է բետոնի ամրությունը՝ նպաստելով ճաքերին:Առաջարկվում է ճշգրիտ թվային մոդել՝ ստրես-լարում հարաբերությունը մոդելավորելու համար, որը կարևոր է FRP-ով սահմանափակված բետոնի կյանքի ցիկլը նախագծելու և գնահատելու համար:
Որպես բետոնի ամրացման նորարարական մեթոդ, որը հետազոտվել է 1970-ականներից ի վեր, FRP-ն ունի թեթև քաշի, բարձր ամրության, կոռոզիոն դիմադրության, հոգնածության դիմադրության և հարմար կառուցվածքի առավելությունները1,2,3:Քանի որ ծախսերը նվազում են, այն դառնում է ավելի տարածված ինժեներական կիրառություններում, ինչպիսիք են ապակեպլաստե (GFRP), ածխածնային մանրաթել (CFRP), բազալտե մանրաթել (BFRP) և արամիդ մանրաթել (AFRP), որոնք առավել հաճախ օգտագործվող FRP-ն են կառուցվածքային ամրացման համար4, 5: Առաջարկվող FRP պահպանման մեթոդը կարող է բարելավել բետոնի աշխատանքը և խուսափել վաղաժամ փլուզումից:Այնուամենայնիվ, մեքենաշինության տարբեր արտաքին միջավայրերը հաճախ ազդում են FRP-սահմանափակ բետոնի ամրության վրա, ինչը հանգեցնում է դրա ամրության վտանգի:
Մի քանի հետազոտողներ ուսումնասիրել են բետոնի լարվածության և դեֆորմացման փոփոխությունները տարբեր խաչմերուկային ձևերով և չափերով:Յանգը և այլք:6-ը պարզել է, որ վերջնական սթրեսը և լարվածությունը դրականորեն կապված են մանրաթելային հյուսվածքի հաստության աճի հետ:Wu et al.7-ը ստացել է լարում-լարում կորեր FRP-ով սահմանափակված բետոնի համար, օգտագործելով տարբեր տեսակի մանրաթելեր՝ վերջնական դեֆորմացիաներն ու բեռները կանխատեսելու համար:Lin et al.8-ը պարզել է, որ կլոր, քառակուսի, ուղղանկյուն և էլիպսաձև ձողերի համար FRP լարվածության մոդելները նույնպես մեծապես տարբերվում են, և մշակել են նոր դիզայնի վրա հիմնված լարվածություն-լարման մոդել՝ օգտագործելով լայնության և անկյունի շառավիղի հարաբերակցությունը որպես պարամետրեր:Լամը և ուրիշները 9-ը նկատեցին, որ FRP-ի ոչ միատեսակ համընկնումը և կորությունը հանգեցրել են FRP-ում ավելի քիչ կոտրվածքային լարվածության և լարվածության, քան սալերի առաձգական փորձարկումներում:Բացի այդ, գիտնականներն ուսումնասիրել են մասնակի սահմանափակումներ և սահմանափակումների նոր մեթոդներ՝ ըստ իրական աշխարհի նախագծման տարբեր կարիքների:Wang et al.[10] կատարեց առանցքային սեղմման փորձարկումներ ամբողջությամբ, մասնակի և անսահմանափակ բետոնի վրա երեք սահմանափակ ռեժիմներով։Մշակվել է «լարվածություն» մոդել և տրված են մասնակի փակ բետոնի սահմանափակող ազդեցության գործակիցները:Wu et al.11-ը մշակել է FRP-ով սահմանափակված բետոնի լարվածությունից կախվածությունը կանխատեսելու մեթոդ, որը հաշվի է առնում չափի ազդեցությունը:Moran et al.12-ը գնահատել է սահմանափակված բետոնի առանցքային միատոն սեղմման հատկությունները FRP պարուրաձև շերտերով և ստացել դրա լարվածություն-լարում կորերը:Այնուամենայնիվ, վերը նշված ուսումնասիրությունը հիմնականում ուսումնասիրում է մասնակի փակ բետոնի և ամբողջովին փակ բետոնի միջև եղած տարբերությունը:Բետոնե հատվածները մասամբ սահմանափակող FRP-ների դերը մանրամասն ուսումնասիրված չէ:
Բացի այդ, ուսումնասիրությունը գնահատել է FRP-ով սահմանափակված բետոնի գործունակությունը՝ տարբեր պայմաններում սեղմման ուժի, լարվածության փոփոխության, առաձգականության սկզբնական մոդուլի և լարվածության կարծրացման մոդուլի առումով:Տիջանին և այլք։13,14-ը պարզել է, որ FRP-սահմանափակ բետոնի վերանորոգելիությունը նվազում է սկզբնապես վնասված բետոնի վրա FRP վերանորոգման փորձերի ժամանակ վնասի աճի հետ:Մա et al.[15] ուսումնասիրել է սկզբնական վնասի ազդեցությունը FRP-ով սահմանափակված բետոնե սյուների վրա և համարել, որ վնասի աստիճանի ազդեցությունը առաձգական ուժի վրա աննշան է, բայց զգալի ազդեցություն է ունեցել կողային և երկայնական դեֆորմացիաների վրա։Այնուամենայնիվ, Cao et al.16 դիտարկված լարվածություն-դեֆորմացիա կորեր և լարում-լարում ծրարային կորեր FRP-ով սահմանափակված բետոնի վրա, որոնք ազդել են սկզբնական վնասից:Ի հավելումն բետոնի սկզբնական խափանումների ուսումնասիրությունների, որոշ ուսումնասիրություններ են իրականացվել նաև շրջակա միջավայրի խիստ պայմաններում FRP-սահմանափակ բետոնի դիմացկունության վերաբերյալ:Այս գիտնականները ուսումնասիրել են FRP-ով սահմանափակված բետոնի քայքայումը ծանր պայմաններում և օգտագործել վնասի գնահատման տեխնիկա՝ դեգրադացման մոդելներ ստեղծելու համար՝ ծառայության ժամկետը կանխատեսելու համար:Xie et al.17-ը տեղադրեց FRP-ով սահմանափակված բետոնը հիդրոթերմային միջավայրում և պարզեց, որ հիդրոթերմալ պայմանները զգալիորեն ազդել են FRP-ի մեխանիկական հատկությունների վրա, ինչը հանգեցնում է նրա սեղմման ուժի աստիճանական նվազմանը:Թթու-բազային միջավայրում CFRP-ի և բետոնի միջերեսը վատանում է:Քանի որ ընկղմման ժամանակը մեծանում է, CFRP շերտի ոչնչացման էներգիայի արտանետման արագությունը զգալիորեն նվազում է, ինչը, ի վերջո, հանգեցնում է միջերեսային նմուշների ոչնչացմանը18,19,20:Բացի այդ, որոշ գիտնականներ նաև ուսումնասիրել են սառեցման և հալեցման ազդեցությունը FRP-սահմանափակ բետոնի վրա:Liu et al.21-ը նշել է, որ CFRP ամրանն ունի լավ ամրություն սառեցման-հալման ցիկլերի դեպքում՝ հիմնված հարաբերական դինամիկ մոդուլի, սեղմման ուժի և լարվածություն-լարվածություն հարաբերակցության վրա:Բացի այդ, առաջարկվում է մոդել, որը կապված է բետոնի մեխանիկական հատկությունների վատթարացման հետ:Այնուամենայնիվ, Peng et al.22-ը հաշվարկել է CFRP-ի և բետոնի սոսինձների կյանքի տևողությունը՝ օգտագործելով ջերմաստիճանը և սառեցման-հալման ցիկլի տվյալները:Guang et al.23-ը իրականացրել է բետոնի արագ սառեցման-հալեցման փորձարկումներ և առաջարկել ցրտահարության դիմադրության գնահատման մեթոդ՝ հիմնվելով ցրտահարության ազդեցության տակ վնասված շերտի հաստության վրա:Յազդանի և այլք:24-ը ուսումնասիրել է FRP շերտերի ազդեցությունը բետոնի մեջ քլորիդ իոնների ներթափանցման վրա:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ FRP շերտը քիմիապես դիմացկուն է և մեկուսացնում է ներքին բետոնը արտաքին քլորիդ իոններից:Liu et al.25-ը նմանակել է կեղևի փորձարկման պայմանները սուլֆատային կոռոզիայից FRP բետոնի համար, ստեղծել է սայթաքման մոդել և կանխատեսել է FRP-բետոնի միջերեսի քայքայումը:Wang et al.26-ը միակողմանի սեղմման փորձարկումների միջոցով սահմանել է լարման-լարվածության մոդել FRP-ով սահմանափակված սուլֆատային էրոզիայի ենթարկված բետոնի համար:Zhou et al.[27] ուսումնասիրել է աղի սառեցման-հալման համակցված ցիկլերի հետևանքով չսահմանափակված բետոնի վնասը և առաջին անգամ օգտագործել լոգիստիկ ֆունկցիա՝ խափանման մեխանիզմը նկարագրելու համար։Այս ուսումնասիրությունները զգալի առաջընթաց են գրանցել FRP-սահմանափակ բետոնի դիմացկունության գնահատման հարցում:Այնուամենայնիվ, հետազոտողների մեծամասնությունը կենտրոնացել է էրոզիվ միջավայրերի մոդելավորման վրա մեկ անբարենպաստ պայմաններում:Բետոնը հաճախ վնասվում է շրջակա միջավայրի տարբեր պայմանների հետևանքով առաջացած հարակից էրոզիայի պատճառով:Այս համակցված բնապահպանական պայմանները խիստ վատթարացնում են FRP-ով սահմանափակված բետոնի աշխատանքը:
Սուլֆացիայի և սառեցման-հալման ցիկլերը երկու բնորոշ կարևոր պարամետրեր են, որոնք ազդում են բետոնի ամրության վրա:FRP տեղայնացման տեխնոլոգիան կարող է բարելավել բետոնի հատկությունները:Այն լայնորեն օգտագործվում է ճարտարագիտության և հետազոտության մեջ, սակայն ներկայումս ունի իր սահմանափակումները:Մի քանի ուսումնասիրություններ կենտրոնացած են FRP-ով սահմանափակված բետոնի դիմադրության վրա ցուրտ շրջաններում սուլֆատային կոռոզիայի նկատմամբ:Ամբողջովին փակ, կիսափակ և բաց բետոնի էրոզիայի գործընթացը նատրիումի սուլֆատի և սառցահալման միջոցով արժանի է ավելի մանրամասն ուսումնասիրության, հատկապես այս հոդվածում նկարագրված նոր կիսափակ մեթոդը:Հետազոտվել է նաև բետոնե սյուների վրա ամրացնող ազդեցությունը` փոխանակելով FRP-ի պահպանման և էրոզիայի կարգը:Նմուշի միկրոկոսմիկ և մակրոսկոպիկ փոփոխությունները, որոնք առաջացել են կապի էրոզիայի հետևանքով, բնութագրվել են էլեկտրոնային մանրադիտակով, pH թեստով, SEM էլեկտրոնային մանրադիտակով, EMF էներգիայի սպեկտրի վերլուծությամբ և միակողմանի մեխանիկական փորձարկումով:Բացի այդ, այս ուսումնասիրությունը քննարկում է սթրես-լարված հարաբերությունը կարգավորող օրենքները, որոնք տեղի են ունենում միակողմանի մեխանիկական փորձարկումներում:Փորձնականորեն հաստատված սահմանային լարվածության և լարման արժեքները վավերացվել են սխալի վերլուծության միջոցով՝ օգտագործելով չորս գոյություն ունեցող սահմանային լարվածություն-լարված մոդելներ:Առաջարկվող մոդելը կարող է լիովին կանխատեսել նյութի վերջնական լարվածությունը և ուժը, որն օգտակար է ապագա FRP-ի ամրապնդման պրակտիկայի համար:Ի վերջո, այն ծառայում է որպես FRP բետոնի աղի ցրտահարության դիմադրության հայեցակարգի հայեցակարգային հիմք:
Այս ուսումնասիրությունը գնահատում է FRP-սահմանափակ բետոնի քայքայումը՝ օգտագործելով սուլֆատային լուծույթի կոռոզիան՝ սառեցման-հալման ցիկլերի հետ համատեղ:Բետոնի էրոզիայի հետևանքով առաջացած մանրադիտակային և մակրոսկոպիկ փոփոխությունները ցուցադրվել են սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի, pH-ի փորձարկման, EDS էներգիայի սպեկտրոսկոպիայի և միակողմանի մեխանիկական փորձարկման միջոցով:Բացի այդ, FRP-ով սահմանափակված բետոնի մեխանիկական հատկությունները և լարվածության փոփոխությունները, որոնք ենթարկվում են կապակցված էրոզիայի, ուսումնասիրվել են առանցքային սեղմման փորձերի միջոցով:
FRP Confined Concrete-ը բաղկացած է չմշակված բետոնից, FRP արտաքին փաթաթման նյութից և էպոքսիդային սոսինձից:Ընտրվել են երկու արտաքին մեկուսիչ նյութեր՝ CFRP և GRP, նյութերի հատկությունները ներկայացված են Աղյուսակ 1-ում: Որպես սոսինձ օգտագործվել են էպոքսիդային A և B խեժերը (խառնման հարաբերակցությունը 2:1 ըստ ծավալի):Բրինձ.1-ը ցույց է տալիս կոնկրետ խառնուրդի նյութերի կառուցման մանրամասները:Նկար 1ա-ում օգտագործվել է Swan PO 42.5 Portland ցեմենտ:Կոպիտ ագրեգատները մանրացված բազալտե քար են՝ համապատասխանաբար 5-10 և 10-19 մմ տրամագծով, ինչպես ցույց է տրված նկ.1b և c.Նկար 1g-ում որպես նուրբ լցոնիչ, օգտագործվել է բնական գետի ավազը 2.3 նուրբ մոդուլով:Անջուր նատրիումի սուլֆատի և որոշակի քանակությամբ ջրի հատիկներից պատրաստել նատրիումի սուլֆատի լուծույթ:
Բետոնի խառնուրդի բաղադրությունը՝ ա – ցեմենտ, բ – լցանյութ 5–10 մմ, գ – լցանյութ 10–19 մմ, դ – գետի ավազ։
Բետոնի նախագծային ուժը 30 ՄՊա է, ինչը հանգեցնում է թարմ ցեմենտի բետոնի նստվածքի 40-ից 100 մմ:Բետոնի խառնուրդի հարաբերակցությունը ներկայացված է Աղյուսակ 2-ում, իսկ կոպիտ լցանյութի 5-10 մմ և 10-20 մմ հարաբերակցությունը 3:7 է:Շրջակա միջավայրի հետ փոխազդեցության ազդեցությունը մոդելավորվել է՝ նախ պատրաստելով 10% NaSO4 լուծույթ, այնուհետև լուծույթը լցնելով սառեցման-հալման ցիկլի խցիկի մեջ:
Բետոնի խառնուրդները պատրաստվել են 0,5 մ3 հարկադիր խառնիչով և բետոնի ամբողջ խմբաքանակն օգտագործվել է պահանջվող նմուշները դնելու համար:Նախ, բետոնի բաղադրիչները պատրաստվում են աղյուսակ 2-ի համաձայն, և ցեմենտը, ավազը և կոպիտ ագրեգատը նախապես խառնվում են երեք րոպե:Այնուհետև հավասարաչափ բաշխեք ջուրը և խառնեք 5 րոպե։Այնուհետև բետոնի նմուշները ձուլվեցին գլանաձև կաղապարների մեջ և սեղմվեցին թրթռացող սեղանի վրա (ձուլվածքի տրամագիծը 10 սմ, բարձրությունը 20 սմ):
28 օր պնդացումից հետո նմուշները փաթաթվել են FRP նյութով:Այս ուսումնասիրությունը քննարկում է երկաթբետոնե սյուների երեք մեթոդ, ներառյալ ամբողջովին փակ, կիսասահմանափակ և անսահմանափակ:Սահմանափակ նյութերի համար օգտագործվում են երկու տեսակ՝ CFRP և GFRP:FRP Ամբողջովին փակ FRP բետոնե պատյան, 20 սմ բարձրությամբ և 39 սմ երկարությամբ:FRP-կապակցված բետոնի վերին և ներքևի մասը փակված չեն էպոքսիդով:Կիսահերմետիկ փորձարկման գործընթացը որպես վերջերս առաջարկված հերմետիկ տեխնոլոգիա նկարագրված է հետևյալ կերպ.
(2) Քանոնի միջոցով գիծ քաշեք բետոնե գլանաձև մակերեսի վրա՝ FRP շերտերի դիրքը որոշելու համար, շերտերի միջև հեռավորությունը 2,5 սմ է։Այնուհետև ժապավենը փաթաթեք բետոնե տարածքների շուրջ, որտեղ FRP-ի կարիք չկա:
(3) Բետոնի մակերեսը հարթ հղկված է հղկաթուղթով, սրբվում է սպիրտային բուրդով և պատված է էպոքսիդով:Այնուհետև ձեռքով կպցրեք ապակեպլաստե շերտերը բետոնե մակերեսին և սեղմեք բացերը այնպես, որ ապակեպլաստե ապակեպլաստե ամբողջովին կպչի բետոնե մակերեսին և խուսափի օդային փուչիկներից:Վերջապես, FRP շերտերը սոսնձեք բետոնե մակերեսին վերևից ներքև՝ ըստ քանոնով արված նշանների:
(4) Կես ժամ հետո ստուգեք, թե արդյոք բետոնն անջատվել է FRP-ից:Եթե ​​FRP-ը սահում է կամ դուրս է մնում, այն պետք է անմիջապես շտկվի:Կաղապարված նմուշները պետք է բուժվեն 7 օր՝ ամրացված ուժ ապահովելու համար:
(5) Պնդացումից հետո օգտագործեք օգտակար դանակ ժապավենը բետոնե մակերեսից հեռացնելու համար և վերջապես ստացեք կիսահերմետիկ FRP բետոնե սյուն:
Արդյունքները տարբեր սահմանափակումների ներքո ներկայացված են նկ.2. Նկար 2ա-ում ներկայացված է ամբողջությամբ փակ CFRP բետոն, Նկար 2b-ում ցուցադրվում է կիսաընդհանրացված CFRP բետոն, Նկար 2c-ը ցույց է տալիս ամբողջությամբ փակ GFRP բետոն, իսկ Նկար 2d-ը ցույց է տալիս կիսասահմանափակ CFRP բետոն:
Կցված ոճեր. (ա) ամբողջությամբ կցված CFRP;բ) կիսափակ ածխածնային մանրաթել;գ) ամբողջությամբ փակված ապակեպլաստեով.դ) կիսափակ ապակեպլաստե:
Գոյություն ունեն չորս հիմնական պարամետր, որոնք նախատեսված են FRP սահմանափակումների և էրոզիայի հաջորդականությունների ազդեցությունը բալոնների էրոզիայի վերահսկման աշխատանքի վրա ուսումնասիրելու համար:Աղյուսակ 3-ում ներկայացված են բետոնե սյունակների նմուշների քանակը:Յուրաքանչյուր կատեգորիայի նմուշները բաղկացած էին երեք նույնական կարգավիճակի նմուշներից՝ տվյալների համապատասխանությունը պահպանելու համար:Երեք նմուշների միջինը վերլուծվել է այս հոդվածում բոլոր փորձարարական արդյունքների համար:
(1) հերմետիկ նյութը դասակարգվում է որպես ածխածնային մանրաթել կամ ապակեպլաստե:Համեմատություն է կատարվել բետոնի ամրացման վրա երկու տեսակի մանրաթելերի ազդեցության վերաբերյալ:
(2) Բետոնե սյունակի զսպման մեթոդները բաժանվում են երեք տեսակի՝ լիովին սահմանափակ, կիսասահմանափակ և անսահմանափակ:Կիսափակ բետոնե սյուների էրոզիայի դիմադրությունը համեմատվել է երկու այլ տեսակների հետ:
(3) Էրոզիայի պայմանները սառեցման-հալման ցիկլերն են՝ գումարած սուլֆատի լուծույթը, իսկ սառեցման-հալման ցիկլերի քանակը համապատասխանաբար 0, 50 և 100 անգամ է:Ուսումնասիրվել է զուգակցված էրոզիայի ազդեցությունը FRP-ով սահմանափակված բետոնե սյուների վրա:
(4) Փորձարկման կտորները բաժանված են երեք խմբի.Առաջին խումբը FRP փաթաթումն է, իսկ հետո՝ կոռոզիան, երկրորդ խումբը՝ սկզբում կոռոզիան, իսկ հետո՝ փաթաթումը, իսկ երրորդ խումբը՝ սկզբում կոռոզիան, ապա փաթաթումը, իսկ հետո՝ կոռոզիան:
Փորձարարական ընթացակարգը օգտագործում է ունիվերսալ փորձարկման մեքենա, առաձգական փորձարկման մեքենա, սառեցման-հալման ցիկլի միավոր (CDR-Z տիպ), էլեկտրոնային մանրադիտակ, pH մետր, լարման չափիչ, տեղաշարժման սարք, SEM էլեկտրոնային մանրադիտակ և EDS էներգիայի սպեկտրի անալիզատոր այս ուսումնասիրության մեջ:Նմուշը 10 սմ բարձրությամբ և 20 սմ տրամագծով բետոնե սյուն է:Բետոնը կարծրացել է լցնելուց և խտացնելուց հետո 28 օրվա ընթացքում, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3ա-ում:Բոլոր նմուշները ձուլելուց հետո քանդվել են և 28 օր պահել 18-22°C և 95% հարաբերական խոնավության պայմաններում, իսկ որոշ նմուշներ փաթաթվել ապակեպլաստեով:
Փորձարկման մեթոդներ. ա) մշտական ​​ջերմաստիճանի և խոնավության պահպանման սարքավորումներ.բ) սառեցման-հալման ցիկլի մեքենա.գ) ունիվերսալ փորձարկման մեքենա.դ) pH ստուգիչ;ե) մանրադիտակային դիտարկում.
Սառեցման-հալեցման փորձը օգտագործում է ֆլեշ սառեցման մեթոդը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3b-ում:Համաձայն GB/T 50082-2009 «Սովորական բետոնի դիմացկունության ստանդարտների» բետոնի նմուշներն ամբողջությամբ ընկղմվել են նատրիումի սուլֆատի 10% լուծույթի մեջ 15-20°C ջերմաստիճանում 4 օր առաջ սառչելուց և հալվելուց առաջ:Դրանից հետո սուլֆատի հարձակումը սկսվում և ավարտվում է սառեցման-հալման ցիկլի հետ միաժամանակ:Սառեցման-հալման ցիկլի ժամանակը 2-ից 4 ժամ է, իսկ հալեցման ժամանակը չպետք է պակաս լինի ցիկլի ժամանակի 1/4-ից:Նմուշի միջուկի ջերմաստիճանը պետք է պահպանվի (-18±2) մինչև (5±2) °С միջակայքում:Սառեցվածից սառեցման անցումը պետք է տևի ոչ ավելի, քան տասը րոպե:Յուրաքանչյուր կատեգորիայի երեք գլանաձև նույնական նմուշներ օգտագործվել են լուծույթի քաշի կորուստը և pH-ի փոփոխությունը 25 սառեցման-հալման ցիկլերի ընթացքում ուսումնասիրելու համար, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3d-ում:Սառեցման-հալման յուրաքանչյուր 25 ցիկլից հետո նմուշները հանվել են և մակերեսները մաքրվել՝ նախքան դրանց թարմ քաշը (Wd) որոշելը:Բոլոր փորձերն իրականացվել են նմուշներից եռակի, և միջին արժեքներն օգտագործվել են թեստի արդյունքները քննարկելու համար:Նմուշի զանգվածի և ուժի կորստի բանաձևերը որոշվում են հետևյալ կերպ.
Բանաձևում ΔWd-ն նմուշի քաշի կորուստն է (%) սառեցման-հալման յուրաքանչյուր 25 ցիկլից հետո, W0-ը բետոնի նմուշի միջին քաշն է մինչև սառեցման-հալման ցիկլը (կգ), Wd-ն բետոնի միջին քաշն է:նմուշի քաշը սառեցման-հալման 25 ցիկլից հետո (կգ):
Նմուշի ուժի քայքայման գործակիցը բնութագրվում է Kd-ով, իսկ հաշվարկման բանաձևը հետևյալն է.
Բանաձևում ΔKd-ն նմուշի ուժի կորստի արագությունն է (%) սառեցման-հալման յուրաքանչյուր 50 ցիկլից հետո, f0-ը բետոնի նմուշի միջին ուժն է մինչև սառեցման-հալման ցիկլը (MPa), fd-ը միջին ուժն է: բետոնի նմուշ 50 սառեցման-հալման ցիկլերի համար (ՄՊա):
Նկ.3c ցույց է տալիս սեղմման փորձարկման մեքենա կոնկրետ նմուշների համար:Համաձայն «Բետոնի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունների փորձարկման մեթոդների ստանդարտի» (GBT50081-2019)՝ սահմանվում է բետոնե սյուների սեղմման դիմացկունության փորձարկման մեթոդ:Կոմպրեսիոն փորձարկման ժամանակ բեռնման արագությունը 0,5 ՄՊա/վ է, և ամբողջ փորձարկման ընթացքում օգտագործվում է շարունակական և հաջորդական բեռնում:Յուրաքանչյուր նմուշի համար բեռ-տեղաշարժ հարաբերությունը գրանցվել է մեխանիկական փորձարկման ժամանակ:Նմուշների բետոնի և FRP շերտերի արտաքին մակերևույթներին ամրացվեցին լարվածության չափիչներ՝ առանցքային և հորիզոնական լարումները չափելու համար:Լարվածության բջիջը օգտագործվում է մեխանիկական փորձարկումներում՝ սեղմման փորձարկման ընթացքում նմուշի լարվածության փոփոխությունը գրանցելու համար:
Սառեցման-հալման յուրաքանչյուր 25 ցիկլը սառեցման-հալման լուծույթի նմուշը հանվում էր և տեղադրվում տարայի մեջ:Նկ.3d-ը ցույց է տալիս տարայի մեջ նմուշի լուծույթի pH թեստը:Նմուշի մակերեսի և խաչմերուկի մանրադիտակային հետազոտությունը սառեցման-հալման պայմաններում ներկայացված է Նկար 3d-ում:Տարբեր նմուշների մակերեսի վիճակը 50 և 100 սառցահալման ցիկլերից հետո սուլֆատի լուծույթում դիտարկվել է մանրադիտակի տակ:Մանրադիտակն օգտագործում է 400x խոշորացում։Նմուշի մակերեսը դիտարկելիս հիմնականում նկատվում է FRP շերտի և բետոնի արտաքին շերտի էրոզիա։Նմուշի խաչմերուկի դիտարկումը հիմնականում ընտրում է էրոզիայի պայմանները արտաքին շերտից 5, 10 և 15 մմ հեռավորության վրա:Սուլֆատային արտադրանքների և սառեցման-հալման ցիկլերի ձևավորումը պահանջում է հետագա փորձարկում:Հետևաբար, ընտրված նմուշների փոփոխված մակերեսը հետազոտվել է սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի (SEM) միջոցով, որը հագեցած է էներգիայի ցրման սպեկտրոմետրով (EDS):
Տեսողական ստուգեք նմուշի մակերեսը էլեկտրոնային մանրադիտակով և ընտրեք 400X խոշորացում:Մակերեւութային վնասի աստիճանը կիսափակ և առանց հոդերի GRP բետոնի սառեցման-հալման ցիկլերի և սուլֆատների ազդեցության տակ բավականին բարձր է, մինչդեռ ամբողջովին փակ բետոնի դեպքում այն ​​աննշան է:Առաջին կատեգորիան վերաբերում է նատրիումի սուլֆատի միջոցով ազատ հոսող բետոնի էրոզիայի առաջացմանը և 0-ից մինչև 100 սառեցման-հալման ցիկլերի, ինչպես ցույց է տրված նկ. 4ա-ում:Բետոնի նմուշներն առանց ցրտահարության ունեն հարթ մակերես՝ առանց տեսանելի հատկանիշների:50 էրոզիայից հետո մակերևույթի միջուկի բլոկը մասամբ կեղևացավ՝ մերկացնելով միջուկի սպիտակ կեղևը:100 էրոզիայից հետո բետոնի մակերեսի տեսողական զննման ժամանակ լուծույթների պատյաններն ամբողջությամբ ընկել են։Մանրադիտակային դիտարկումը ցույց է տվել, որ 0 սառցահալվածքով քայքայված բետոնի մակերեսը հարթ է, իսկ մակերեսի ագրեգատը և շաղախը գտնվում են նույն հարթության վրա:Անհավասար, կոպիտ մակերես է նկատվել բետոնե մակերեսի վրա, որը քայքայված է 50 սառեցման-հալման ցիկլերով:Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ շաղախի մի մասը քայքայվում է, և մակերեսին կպչում են սպիտակ հատիկավոր բյուրեղների փոքր քանակություն, որը հիմնականում կազմված է ագրեգատից, շաղախից և սպիտակ բյուրեղներից։Սառեցման-հալման 100 ցիկլից հետո բետոնի մակերեսին հայտնվել է սպիտակ բյուրեղների մեծ տարածք, մինչդեռ մուգ կոպիտ ագրեգատը ենթարկվել է արտաքին միջավայրին:Ներկայումս բետոնե մակերեսը հիմնականում ենթարկվում է լցանյութերի և սպիտակ բյուրեղների:
Էրոզիվ սառեցված-հալվող բետոնե սյունակի ձևաբանություն. ա) անսահմանափակ բետոնե սյուն.բ) կիսափակ ածխածնային մանրաթելից երկաթբետոն.գ) GRP կիսափակ բետոն;դ) ամբողջությամբ փակ CFRP բետոն.ե) GRP կոնկրետ կիսափակ բետոն.
Երկրորդ կատեգորիան կիսահերմետիկ CFRP և GRP բետոնե սյուների կոռոզիան է սառեցման-հալման ցիկլերի և սուլֆատների ազդեցության տակ, ինչպես ցույց է տրված նկ. 4b, c.Տեսողական զննումը (1x խոշորացում) ցույց է տվել, որ թելքավոր շերտի մակերեսին աստիճանաբար ձևավորվել է սպիտակ փոշի, որն արագ թափվել է սառեցման-հալման ցիկլերի քանակի ավելացմամբ:Կիսահերմետիկ FRP բետոնի անսահմանափակ մակերևութային էրոզիան ավելի ցայտուն դարձավ սառցահալման ցիկլերի քանակի ավելացմանը զուգընթաց:«փքվածության» տեսանելի երեւույթը (բետոնե սյան լուծույթի բաց մակերեսը փլուզման եզրին է):Այնուամենայնիվ, պիլինգի երևույթը մասամբ խոչընդոտվում է հարակից ածխածնային մանրաթելային ծածկույթով):Մանրադիտակի տակ սինթետիկ ածխածնային մանրաթելերը հայտնվում են որպես սպիտակ թելեր սև ֆոնի վրա 400x խոշորացումով:Մանրաթելերի կլոր ձևի և անհավասար լույսի ազդեցության պատճառով դրանք սպիտակ են թվում, բայց ածխածնային մանրաթելերի կապոցներն իրենք սև են:Ապակեպլաստե ապակեպատումը սկզբում սպիտակ թելի նման է, բայց սոսինձի հետ շփվելիս այն դառնում է թափանցիկ, և ապակեպլաստե ներսում բետոնի վիճակը հստակ տեսանելի է:Ապակեպլաստե ապակեպլաստե գույնը վառ սպիտակ է, իսկ կապիչը դեղնավուն է:Երկուսն էլ շատ բաց գույնի են, ուստի սոսինձի գույնը կթաքցնի ապակեպլաստե թելերը՝ ընդհանուր տեսքին տալով դեղնավուն երանգ:Ածխածնի և ապակե մանրաթելերը պաշտպանված են արտաքին էպոքսիդային խեժի վնասումից:Քանի որ սառեցման-հալման հարձակումների թիվը մեծանում էր, ավելի շատ դատարկություններ և մի քանի սպիտակ բյուրեղներ տեսանելի դարձան մակերեսի վրա:Քանի որ սուլֆատի սառեցման ցիկլը մեծանում է, կապող նյութը աստիճանաբար բարակվում է, դեղնավուն գույնը անհետանում է, իսկ մանրաթելերը դառնում են տեսանելի:
Երրորդ կատեգորիան ամբողջությամբ փակ CFRP և GRP բետոնի կոռոզիան է սառեցման-հալման ցիկլերի և սուլֆատների ազդեցության տակ, ինչպես ցույց է տրված նկ. 4d, e.Կրկին, դիտարկված արդյունքները նման են բետոնե սյունակի սահմանափակված հատվածի երկրորդ տեսակի արդյունքներին:
Համեմատեք երևույթները, որոնք նկատվել են վերը նկարագրված սահմանափակման երեք մեթոդները կիրառելուց հետո:Ամբողջովին մեկուսացված FRP բետոնի թելքավոր հյուսվածքները մնում են կայուն, քանի որ սառեցման-հալման ցիկլերի քանակը մեծանում է:Մյուս կողմից, սոսինձի օղակի շերտը մակերեսի վրա ավելի բարակ է:Էպոքսիդային խեժերը հիմնականում փոխազդում են ակտիվ ջրածնի իոնների հետ բաց օղակով ծծմբաթթվի մեջ և գրեթե չեն արձագանքում սուլֆատների հետ28:Այսպիսով, կարելի է համարել, որ էրոզիան հիմնականում փոխում է կպչուն շերտի հատկությունները սառեցման-հալման ցիկլերի արդյունքում՝ դրանով իսկ փոխելով FRP-ի ամրապնդող ազդեցությունը:FRP կիսահերմետիկ բետոնի բետոնային մակերեսն ունի նույն էրոզիայի երևույթը, ինչ անսահմանափակ բետոնի մակերեսը:Դրա FRP շերտը համապատասխանում է ամբողջությամբ փակ բետոնի FRP շերտին, և վնասն ակնհայտ չէ:Այնուամենայնիվ, կիսափակ GRP բետոնում լայնածավալ էրոզիոն ճաքեր են առաջանում, որտեղ մանրաթելերի շերտերը հատվում են բաց բետոնի հետ:Բետոնի բաց մակերևույթների էրոզիան ավելի ուժեղ է դառնում, քանի որ սառեցման-հալման ցիկլերի քանակն ավելանում է:
Ամբողջովին փակ, կիսափակ և անսահմանափակ FRP բետոնի ինտերիերը զգալի տարբերություններ է ցույց տվել, երբ ենթարկվել է սառեցման-հալման ցիկլերի և սուլֆատային լուծույթների ազդեցությանը:Նմուշը կտրվել է լայնակի, իսկ խաչմերուկը դիտարկվել է էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով 400x խոշորացումով:Նկ.5-ը ցույց է տալիս մանրադիտակային պատկերներ բետոնի և շաղախի սահմանից համապատասխանաբար 5 մմ, 10 մմ և 15 մմ հեռավորության վրա:Նկատվել է, որ երբ նատրիումի սուլֆատի լուծույթը զուգակցվում է սառեցման և հալեցման հետ, բետոնի վնասը աստիճանաբար քայքայվում է մակերեսից դեպի ներս:Քանի որ CFRP-ի և GFRP սահմանափակված բետոնի ներքին էրոզիայի պայմանները նույնն են, այս բաժինը չի համեմատում երկու պարունակող նյութերը:
Սյունակի բետոնե հատվածի ներսի մանրադիտակային դիտարկումը. ա) ամբողջովին սահմանափակված է ապակեպլաստիկով.բ) կիսափակված ապակեպլաստե;գ) անսահմանափակ:
FRP ամբողջությամբ փակ բետոնի ներքին էրոզիան ներկայացված է նկ.5 ա.Ճեղքերը տեսանելի են 5 մմ-ով, մակերեսը համեմատաբար հարթ է, բյուրեղացում չկա։Մակերեսը հարթ է, առանց բյուրեղների, 10-ից 15 մմ հաստությամբ:FRP կիսահերմետիկ բետոնի ներքին էրոզիան ներկայացված է նկ.5 B. Ճեղքերը և սպիտակ բյուրեղները տեսանելի են 5 մմ և 10 մմ, իսկ մակերեսը հարթ է 15 մմ:Նկար 5c-ում ներկայացված են բետոնե FRP սյուների հատվածներ, որտեղ ճաքեր են հայտնաբերվել 5, 10 և 15 մմ:Ճեղքերում մի քանի սպիտակ բյուրեղներ աստիճանաբար ավելի հազվադեպ էին դառնում, քանի որ ճեղքերը բետոնի արտաքինից դեպի ներս էին տեղափոխվում:Անվերջ բետոնե սյուները ցույց են տվել ամենաշատ էրոզիան, որին հաջորդում են կիսասահմանափակ FRP բետոնե սյուները:Նատրիումի սուլֆատը քիչ ազդեցություն է ունեցել ամբողջովին փակ FRP բետոնի նմուշների ինտերիերի վրա 100 սառեցման-հալման ցիկլերի ընթացքում:Սա ցույց է տալիս, որ ամբողջությամբ կաշկանդված FRP բետոնի էրոզիայի հիմնական պատճառը կապված է սառեցման և հալեցման էրոզիայի հետ որոշակի ժամանակահատվածում:Խաչաձեւ հատվածի դիտարկումը ցույց է տվել, որ սառեցումից և հալվելուց անմիջապես առաջ հատվածը հարթ էր և առանց ագրեգատների:Երբ բետոնը սառչում և հալվում է, ճաքերը տեսանելի են, նույնը վերաբերում է ագրեգատին, և սպիտակ հատիկավոր բյուրեղները խիտ ծածկված են ճաքերով:Հետազոտությունները27 ցույց են տվել, որ երբ բետոնը տեղադրվում է նատրիումի սուլֆատի լուծույթում, նատրիումի սուլֆատը ներթափանցում է բետոնի մեջ, որոնցից մի քանիսը նստում են որպես նատրիումի սուլֆատի բյուրեղներ, իսկ որոշները արձագանքում են ցեմենտի հետ:Նատրիումի սուլֆատի բյուրեղները և ռեակցիայի արտադրանքները նման են սպիտակ հատիկների:
FRP-ն ամբողջությամբ սահմանափակում է բետոնի ճաքերը կոնյուգացված էրոզիայի ժամանակ, սակայն հատվածը հարթ է առանց բյուրեղացման:Մյուս կողմից, FRP-ի կիսափակ և անսահմանափակ բետոնե հատվածներում առաջացել են ներքին ճաքեր և բյուրեղացում կոնյուգացված էրոզիայի պայմաններում:Համաձայն պատկերի նկարագրության և նախորդ ուսումնասիրությունների29, չսահմանափակված և կիսասահմանափակ FRP բետոնի համատեղ էրոզիայի գործընթացը բաժանվում է երկու փուլի:Բետոնի ճեղքման առաջին փուլը կապված է սառեցման-հալման ժամանակ ընդարձակման և կծկման հետ:Երբ սուլֆատը ներթափանցում է բետոն և դառնում տեսանելի, համապատասխան սուլֆատը լցնում է սառեցման-հալման և խոնավացման ռեակցիաների կծկման արդյունքում առաջացած ճաքերը:Հետևաբար, սուլֆատն ունի հատուկ պաշտպանիչ ազդեցություն բետոնի վրա վաղ փուլում և կարող է որոշակիորեն բարելավել բետոնի մեխանիկական հատկությունները:Սուլֆատի հարձակման երկրորդ փուլը շարունակվում է՝ թափանցելով ճաքեր կամ դատարկություններ և արձագանքելով ցեմենտի հետ՝ առաջացնելով շիբ:Արդյունքում ճեղքը մեծանում է չափերով և վնաս պատճառում։Այս ընթացքում սառեցման և հալման հետ կապված ընդարձակման և կծկման ռեակցիաները կխորացնեն բետոնի ներքին վնասը, ինչը կհանգեցնի կրող հզորության նվազմանը:
Նկ.6-ը ցույց է տալիս բետոնի ներծծման լուծույթների pH-ի փոփոխությունները երեք սահմանափակ մեթոդների համար, որոնք վերահսկվում են 0, 25, 50, 75 և 100 սառեցման-հալման ցիկլերից հետո:Չսահմանափակված և կիսափակ FRP բետոնե շաղախները ցույց են տվել pH-ի ամենաարագ աճը 0-ից մինչև 25 սառեցման-հալման ցիկլեր:Նրանց pH արժեքներն աճել են համապատասխանաբար 7,5-ից մինչև 11,5 և 11,4:Սառեցման-հալման ցիկլերի քանակի աճի հետ pH-ի բարձրացումը աստիճանաբար դանդաղեց 25-100 սառեցման-հալման ցիկլերից հետո:Նրանց pH արժեքները համապատասխանաբար 11,5 և 11,4-ից բարձրացել են մինչև 12,4 և 11,84:Քանի որ ամբողջությամբ կապակցված FRP բետոնը ծածկում է FRP շերտը, դժվար է նատրիումի սուլֆատի լուծույթի ներթափանցումը:Միևնույն ժամանակ, ցեմենտի կազմը դժվար է ներթափանցել արտաքին լուծույթների մեջ:Այսպիսով, pH-ն աստիճանաբար բարձրացավ 7,5-ից մինչև 8,0 0-ից մինչև 100 սառեցման-հալման ցիկլերի միջև:pH-ի փոփոխության պատճառը վերլուծվում է հետևյալ կերպ.Բետոնի մեջ պարունակվող սիլիկատը ջրի մեջ ջրածնի իոնների հետ համատեղվում է սիլիցիումի թթու ձևավորելով, իսկ մնացած OH-ը բարձրացնում է հագեցած լուծույթի pH-ը:pH-ի փոփոխությունն ավելի ցայտուն է եղել 0-25 սառեցման-հալման ցիկլերի միջև և ավելի քիչ արտահայտված 25-100 սառեցման-հալման ցիկլերի միջև30:Այնուամենայնիվ, այստեղ պարզվել է, որ pH-ը շարունակում է աճել սառեցման-հալման 25-100 ցիկլերից հետո:Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ նատրիումի սուլֆատը քիմիապես փոխազդում է բետոնի ներսի հետ՝ փոխելով լուծույթի pH-ը։Քիմիական բաղադրության վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ բետոնն արձագանքում է նատրիումի սուլֆատի հետ հետևյալ կերպ.
Բանաձևերը (3) և (4) ցույց են տալիս, որ ցեմենտի մեջ նատրիումի սուլֆատը և կալցիումի հիդրօքսիդը ձևավորում են գիպս (կալցիումի սուլֆատ), իսկ կալցիումի սուլֆատը հետագայում փոխազդում է ցեմենտի կալցիումի մետաալյումինատի հետ՝ առաջացնելով շիբի բյուրեղներ:Ռեակցիան (4) ուղեկցվում է հիմնական OH-ի ձևավորմամբ, ինչը հանգեցնում է pH-ի բարձրացման:Բացի այդ, քանի որ այս ռեակցիան շրջելի է, pH-ն որոշակի ժամանակ բարձրանում է և դանդաղ փոխվում:
Նկ.7ա ցույց է տալիս ամբողջությամբ փակ, կիսափակ և խճճված GRP բետոնի քաշի կորուստը սուլֆատային լուծույթում սառեցման-հալման ցիկլերի ընթացքում:Զանգվածի կորստի առավել ակնհայտ փոփոխությունը անսահմանափակ բետոնն է:Անսահմանափակ բետոնը կորցրեց իր զանգվածի մոտ 3,2%-ը սառցահալման 50 հարձակումներից հետո և մոտ 3,85%-ը՝ 100 սառցահալման հարձակումներից հետո:Արդյունքները ցույց են տալիս, որ զուգակցված էրոզիայի ազդեցությունը ազատ հոսքով բետոնի որակի վրա նվազում է սառեցման-հալման ցիկլերի քանակի ավելացման հետ:Այնուամենայնիվ, նմուշի մակերեսը դիտարկելիս պարզվել է, որ 100 սառցահալման ցիկլերից հետո շաղախի կորուստն ավելի մեծ է եղել, քան սառցահալման 50 ցիկլից հետո:Նախորդ բաժնի ուսումնասիրությունների հետ համատեղ կարելի է ենթադրել, որ սուլֆատների ներթափանցումը բետոնի մեջ հանգեցնում է զանգվածի կորստի դանդաղեցմանը:Մինչդեռ, ներքին գեներացվող շիբը և գիպսը նույնպես հանգեցնում են քաշի ավելի դանդաղ կորստի, ինչպես կանխատեսվում է քիմիական (3) և (4) հավասարումներով:
Քաշի փոփոխություն. ա) քաշի փոփոխության և սառեցման-հալման ցիկլերի քանակի միջև կապը.բ) զանգվածի փոփոխության և pH արժեքի միջև կապը:
FRP կիսահերմետիկ բետոնի քաշի կորստի փոփոխությունը սկզբում նվազում է, իսկ հետո ավելանում:Սառեցման-հալման 50 ցիկլերից հետո կիսահերմետիկ ապակեպլաստե բետոնի զանգվածային կորուստը կազմում է մոտ 1,3%:100 ցիկլից հետո քաշի կորուստը կազմել է 0,8%:Հետեւաբար, կարելի է եզրակացնել, որ նատրիումի սուլֆատը թափանցում է ազատ հոսող բետոնի մեջ:Բացի այդ, փորձանմուշի մակերեսի դիտարկումը նաև ցույց է տվել, որ մանրաթելային շերտերը կարող են դիմակայել շաղախի կեղևմանը բաց տարածքում՝ դրանով իսկ նվազեցնելով քաշի կորուստը:
Ամբողջովին փակ FRP բետոնի զանգվածային կորստի փոփոխությունը տարբերվում է առաջին երկուսից:Զանգվածը չի կորցնում, այլ ավելացնում է.50 ցրտաշառ էրոզիայից հետո զանգվածն ավելացել է մոտ 0,08%-ով։100 անգամ հետո նրա զանգվածն աճել է մոտ 0,428%-ով։Քանի որ բետոնն ամբողջությամբ լցվել է, բետոնի մակերեսի շաղախը չի պոկվի և դժվար թե հանգեցնի որակի կորստի:Մյուս կողմից, ջրի և սուլֆատների ներթափանցումը բարձր պարունակությամբ մակերևույթից ցածր պարունակությամբ բետոնի ինտերիեր նույնպես բարելավում է բետոնի որակը:
Նախկինում մի քանի ուսումնասիրություններ են իրականացվել Էրոզիվ պայմաններում FRP-ով սահմանափակված բետոնի pH-ի և զանգվածի կորստի միջև կապի վերաբերյալ:Հետազոտությունների մեծ մասը հիմնականում քննարկում է զանգվածի կորստի, առաձգական մոդուլի և ուժի կորստի միջև կապը:Նկ.7b ցույց է տալիս կապը բետոնի pH-ի և զանգվածի կորստի միջև երեք սահմանափակումների ներքո:Բետոնի զանգվածի կորուստը կանխատեսելու համար առաջարկվում է կանխատեսող մոդել՝ օգտագործելով տարբեր pH արժեքներով պահպանման երեք մեթոդներ:Ինչպես երևում է Նկար 7b-ում, Պիրսոնի գործակիցը բարձր է, ինչը ցույց է տալիս, որ իսկապես կապ կա pH-ի և զանգվածի կորստի միջև:Անսահմանափակ, կիսասահմանափակ և ամբողջությամբ սահմանափակված բետոնի r-քառակուսի արժեքները համապատասխանաբար եղել են 0.86, 0.75 և 0.96:Սա ցույց է տալիս, որ լիովին մեկուսացված բետոնի pH-ի փոփոխությունը և քաշի կորուստը համեմատաբար գծային են և՛ սուլֆատի, և՛ սառցահալման պայմաններում:Անսահմանափակ բետոնի և կիսահերմետիկ FRP բետոնի դեպքում pH-ն աստիճանաբար աճում է, քանի որ ցեմենտը արձագանքում է ջրային լուծույթին:Արդյունքում բետոնե մակերեսը աստիճանաբար քայքայվում է, ինչը հանգեցնում է անկշռության։Մյուս կողմից, ամբողջությամբ փակ բետոնի pH-ը քիչ է փոխվում, քանի որ FRP շերտը դանդաղեցնում է ցեմենտի քիմիական ռեակցիան ջրային լուծույթի հետ:Այսպիսով, ամբողջովին փակ բետոնի համար տեսանելի մակերևույթի էրոզիա չկա, բայց այն կշահի հագեցվածության պատճառով սուլֆատային լուծույթների կլանման պատճառով:
Նկ.8-ը ցույց է տալիս նմուշների SEM սկանավորման արդյունքները, որոնք փորագրված են նատրիումի սուլֆատի սառեցման-հալեցման հետ:Էլեկտրոնային մանրադիտակը հետազոտել է բետոնե սյուների արտաքին շերտից վերցված բլոկներից հավաքված նմուշները:Նկար 8ա-ն չփակված բետոնի սկանավորման էլեկտրոնային մանրադիտակի պատկերն է մինչև էրոզիան:Նշվում է, որ նմուշի մակերեսին կան բազմաթիվ անցքեր, որոնք ազդում են բուն բետոնե սյունի ամրության վրա մինչև ցրտահարվելը։Նկ.8b-ը ցույց է տալիս ամբողջությամբ մեկուսացված FRP բետոնի նմուշի էլեկտրոնային մանրադիտակի պատկերը 100 սառեցման-հալման ցիկլերից հետո:Սառեցման և հալեցման արդյունքում նմուշի ճաքեր կարող են հայտնաբերվել:Այնուամենայնիվ, մակերեսը համեմատաբար հարթ է, և դրա վրա բյուրեղներ չկան:Հետեւաբար, չլցված ճաքերն ավելի տեսանելի են։Նկ.8c-ը ցույց է տալիս կիսահերմետիկ GRP բետոնի նմուշը ցրտահարության էրոզիայի 100 ցիկլից հետո:Հասկանալի է, որ ճեղքերը լայնացել են, և ճաքերի միջև գոյացել են հատիկներ։Այս մասնիկներից մի քանիսը կպչում են ճաքերին:Անսահմանափակ բետոնե սյունակի նմուշի SEM սկանավորումը ներկայացված է Նկար 8դ-ում, մի երևույթ, որը համապատասխանում է կիսասահմանափակմանը:Մասնիկների բաղադրությունը ավելի պարզաբանելու համար ճաքերի մասնիկները հետագայում մեծացվեցին և վերլուծվեցին EDS սպեկտրոսկոպիայի միջոցով:Մասնիկները հիմնականում ունենում են երեք տարբեր ձևեր.Ըստ էներգիայի սպեկտրի վերլուծության, առաջին տեսակը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 9ա-ում, կանոնավոր բլոկ բյուրեղ է, որը հիմնականում կազմված է O, S, Ca և այլ տարրերից:Նախորդ (3) և (4) բանաձևերը համադրելով՝ կարելի է որոշել, որ նյութի հիմնական բաղադրիչը գիպսն է (կալցիումի սուլֆատ):Երկրորդը ներկայացված է Նկար 9b-ում;ըստ էներգիայի սպեկտրի վերլուծության՝ այն ասեղաձև ոչ ուղղորդված օբյեկտ է, և նրա հիմնական բաղադրիչներն են՝ O, Al, S և Ca։Համակցված բաղադրատոմսերը ցույց են տալիս, որ նյութը հիմնականում բաղկացած է շիբից։Նկար 9c-ում ներկայացված երրորդ բլոկը անկանոն բլոկ է, որը որոշվում է էներգետիկ սպեկտրի վերլուծությամբ, որը հիմնականում բաղկացած է O, Na և S բաղադրիչներից: Պարզվեց, որ դրանք հիմնականում նատրիումի սուլֆատի բյուրեղներ են:Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակը ցույց է տվել, որ բացերի մեծ մասը լցված է նատրիումի սուլֆատի բյուրեղներով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 9c-ում, ինչպես նաև փոքր քանակությամբ գիպս և շիբ:
Նմուշների էլեկտրոնային մանրադիտակային պատկերները կոռոզիայից առաջ և հետո. ա) բաց բետոն մինչև կոռոզիան.բ) կոռոզիայից հետո ապակեպլաստե ապակեպլաստե ծածկը ամբողջությամբ կնքված է.գ) GRP կիսափակ բետոնի կոռոզիայից հետո.դ) բաց բետոնի կոռոզիայից հետո:
Վերլուծությունը թույլ է տալիս անել հետևյալ եզրակացությունները.Երեք նմուշների էլեկտրոնային մանրադիտակի պատկերները բոլորն էլ 1k× էին, իսկ նկարներում հայտնաբերվել և դիտարկվել են ճաքեր և էրոզիայի արտադրանք:Անսահմանափակ բետոնն ունի ամենալայն ճեղքերը և պարունակում է բազմաթիվ հատիկներ:FRP կիսաճնշումային բետոնը ճաքերի լայնությամբ և մասնիկների քանակով զիջում է ոչ ճնշումային բետոնին:Լիովին փակ FRP բետոնն ունի ամենափոքր ճաքի լայնությունը և առանց մասնիկների սառցահալման էրոզիայից հետո:Այս ամենը ցույց է տալիս, որ ամբողջությամբ փակ FRP բետոնն ամենաքիչն է ենթարկվում էրոզիայի սառցակալումից և հալվելուց:Քիմիական գործընթացները կիսափակ և բաց FRP բետոնե սյուների ներսում հանգեցնում են շիբի և գիպսի ձևավորմանը, իսկ սուլֆատի ներթափանցումը ազդում է ծակոտկենության վրա:Չնայած սառեցման-հալման ցիկլերը բետոնի ճաքերի հիմնական պատճառն են, սուլֆատները և դրանց արտադրանքները առաջին հերթին լրացնում են ճաքերի և ծակոտիների մի մասը:Այնուամենայնիվ, երբ էրոզիայի քանակն ու ժամանակը մեծանում է, ճաքերը շարունակում են ընդլայնվել, և առաջացած շիբի ծավալը մեծանում է, ինչը հանգեցնում է արտամղման ճաքերի:Ի վերջո, սառեցման-հալեցման և սուլֆատի ազդեցությունը կնվազեցնի սյունակի ամրությունը: