ახალი ამბები

გმადლობთ, რომ მოინახულეთ scatter მინის ბოჭკოვანი კაბრონის ბოჭკოვანი შიგთავსი.თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
პოლიმერული რკინაბეტონი (FRP) ითვლება კონსტრუქციული შეკეთების ინოვაციურ და ეკონომიურ მეთოდად.ამ კვლევაში ორი ტიპიური მასალა [ნახშირბადის ბოჭკოვანი არმატირებული პოლიმერი (CFRP) და მინის ბოჭკოვანი გამაგრებული პოლიმერი (GFRP)] შეირჩა მკაცრი გარემოში ბეტონის გამაძლიერებელი ეფექტის შესასწავლად.განხილულია FRP-ის შემცველი ბეტონის წინააღმდეგობა სულფატის შეტევისა და მასთან დაკავშირებული გაყინვა-დათბობის ციკლების მიმართ.ელექტრონული მიკროსკოპია ბეტონის ზედაპირისა და შიდა დეგრადაციის შესასწავლად კონიუგირებული ეროზიის დროს.ნატრიუმის სულფატის კოროზიის ხარისხი და მექანიზმი გაანალიზდა pH მნიშვნელობით, SEM ელექტრონული მიკროსკოპით და EMF ენერგიის სპექტრით.ღერძული კომპრესიული სიმტკიცის ტესტები გამოყენებული იქნა FRP-შეზღუდული ბეტონის სვეტების გამაგრების შესაფასებლად და დაძაბულობა-დაძაბულობის ურთიერთობები მიღებული იქნა FRP შეკავების სხვადასხვა მეთოდებისთვის ეროზიულ შეერთებულ გარემოში.შეცდომის ანალიზი ჩატარდა ექსპერიმენტული ტესტის შედეგების დასაკალიბრებლად ოთხი არსებული პროგნოზირებადი მოდელის გამოყენებით.ყველა დაკვირვება მიუთითებს, რომ FRP-შეზღუდული ბეტონის დეგრადაციის პროცესი რთული და დინამიურია კონიუგატური სტრესის პირობებში.ნატრიუმის სულფატი თავდაპირველად ზრდის ბეტონის სიმტკიცეს ნედლი სახით.თუმცა, გაყინვა-დათბობის შემდგომმა ციკლებმა შეიძლება გააძლიეროს ბეტონის ბზარი, ხოლო ნატრიუმის სულფატი კიდევ უფრო ამცირებს ბეტონის სიმტკიცეს, რაც ხელს უწყობს ბზარების გაჩენას.შემოთავაზებულია ზუსტი რიცხვითი მოდელი დაძაბულობა-დაძაბულობის ურთიერთობის სიმულაციისთვის, რაც გადამწყვეტია FRP-შეზღუდული ბეტონის სასიცოცხლო ციკლის დიზაინისა და შეფასებისთვის.
როგორც ბეტონის გამაგრების ინოვაციური მეთოდი, რომელიც გამოკვლეულია 1970-იანი წლებიდან, FRP-ს აქვს მსუბუქი წონის, მაღალი სიმტკიცის, კოროზიის წინააღმდეგობის, დაღლილობის წინააღმდეგობის და მოსახერხებელი კონსტრუქციის უპირატესობები1,2,3.ხარჯების კლებასთან ერთად ის სულ უფრო ხშირად ხდება საინჟინრო პროგრამებში, როგორიცაა მინაბოჭკოვანი (GFRP), ნახშირბადის ბოჭკოვანი (CFRP), ბაზალტის ბოჭკოვანი (BFRP) და არამიდის ბოჭკოვანი (AFRP), რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება FRP სტრუქტურული გამაგრებისთვის4, 5. შემოთავაზებული FRP შეკავების მეთოდს შეუძლია გააუმჯობესოს ბეტონის შესრულება და თავიდან აიცილოს ნაადრევი ნგრევა.თუმცა, მექანიკური ინჟინერიის სხვადასხვა გარე გარემო ხშირად მოქმედებს FRP-შეზღუდული ბეტონის გამძლეობაზე, რაც იწვევს მის სიმტკიცეს კომპრომეტირებას.
რამდენიმე მკვლევარმა შეისწავლა ძაბვისა და დაჭიმვის ცვლილებები ბეტონში სხვადასხვა განივი ფორმის და ზომის.იანგი და სხვ.6 აღმოაჩინა, რომ საბოლოო სტრესი და დაძაბულობა დადებითად იყო დაკავშირებული ბოჭკოვანი ქსოვილის სისქის ზრდასთან.Wu et al.7-მა მიიღეს დაძაბულობა-დაძაბულობის მრუდები FRP-შეზღუდული ბეტონისთვის, ბოჭკოების სხვადასხვა ტიპების გამოყენებით საბოლოო დაძაბულობისა და დატვირთვის პროგნოზირებისთვის.Lin et al.8-მა დაადგინა, რომ მრგვალი, კვადრატული, მართკუთხა და ელიფსური ზოლების FRP დაძაბულობის მოდელები ასევე ძალიან განსხვავდება და შეიმუშავეს ახალი დიზაინზე ორიენტირებული დაძაბულობა-ძაბვის მოდელი, სიგანისა და კუთხის რადიუსის თანაფარდობის პარამეტრებად.Lam et al.9-მა დააფიქსირა, რომ FRP-ის არაერთგვაროვანი გადახურვა და გამრუდება იწვევდა ნაკლებ მოტეხილობის დაძაბვას და დაძაბულობას FRP-ში, ვიდრე ფილის დაჭიმვის ტესტებში.გარდა ამისა, მეცნიერებმა შეისწავლეს ნაწილობრივი შეზღუდვები და შეზღუდვის ახალი მეთოდები რეალურ სამყაროში დიზაინის სხვადასხვა საჭიროებების მიხედვით.ვანგი და სხვ.[10] შეასრულა ღერძული შეკუმშვის ტესტები სრულად, ნაწილობრივ და შეუზღუდავ ბეტონზე სამ შეზღუდულ რეჟიმში.შემუშავებულია „დაძაბულობა-დაძაბულობის“ მოდელი და მოცემულია ნაწილობრივ დახურული ბეტონისთვის შემზღუდველი ეფექტის კოეფიციენტები.ვუ და სხვ.11 შეიმუშავა FRP-შეზღუდული ბეტონის დაძაბულობა-დაძაბულობის დამოკიდებულების პროგნოზირების მეთოდი, რომელიც ითვალისწინებს ზომის ეფექტებს.Moran et al.12-მა შეაფასეს შეზღუდული ბეტონის ღერძული მონოტონური შეკუმშვის თვისებები FRP ხვეული ზოლებით და გამოიყვანეს მისი დაძაბულობა-დაძაბულობის მრუდები.თუმცა, ზემოხსენებული კვლევა ძირითადად განიხილავს განსხვავებას ნაწილობრივ დახურულ ბეტონსა და მთლიანად დახურულ ბეტონს შორის.ბეტონის მონაკვეთების ნაწილობრივ შემზღუდველი FRP-ების როლი დეტალურად არ არის შესწავლილი.
გარდა ამისა, კვლევამ შეაფასა FRP-შეზღუდული ბეტონის მოქმედება კომპრესიული სიმტკიცის, დაჭიმვის ცვლილების, ელასტიურობის საწყისი მოდულის და დაძაბულობის გამკვრივების მოდულის თვალსაზრისით სხვადასხვა პირობებში.ტიჟანი და სხვ.13,14-მა დაადგინა, რომ FRP-შეზღუდული ბეტონის შეკეთებადობა მცირდება თავდაპირველად დაზიანებულ ბეტონზე FRP სარემონტო ექსპერიმენტებში ზიანის მატებასთან ერთად.მა და სხვ.[15] შეისწავლა საწყისი დაზიანების ეფექტი FRP-შეზღუდულ ბეტონის სვეტებზე და ჩათვალა, რომ დაზიანების ხარისხის გავლენა დაჭიმვის სიმტკიცეზე უმნიშვნელო იყო, მაგრამ მნიშვნელოვანი გავლენა იქონია გვერდითი და გრძივი დეფორმაციების შესახებ.თუმცა, კაო და სხვ.16 დაფიქსირდა დაძაბულობა-დაჭიმვის მრუდი და FRP-შეზღუდული ბეტონის დაძაბულობა-დაჭიმვის კონვერტული მრუდი, რომელიც გავლენას ახდენს საწყისი დაზიანებით.ბეტონის საწყისი უკმარისობის კვლევების გარდა, ასევე ჩატარდა გარკვეული კვლევები FRP-შეზღუდული ბეტონის მდგრადობაზე მკაცრი გარემო პირობებში.ამ მეცნიერებმა შეისწავლეს FRP-ით შეზღუდული ბეტონის დეგრადაცია მძიმე პირობებში და გამოიყენეს ზიანის შეფასების ტექნიკა, რათა შეექმნათ დეგრადაციის მოდელები, რათა წინასწარ განსაზღვრონ მომსახურების ვადა.Xie და სხვ.17-მა მოათავსა FRP-შეზღუდული ბეტონი ჰიდროთერმულ გარემოში და აღმოაჩინა, რომ ჰიდროთერმული პირობები მნიშვნელოვნად ახდენდა გავლენას FRP-ის მექანიკურ თვისებებზე, რის შედეგადაც თანდათან მცირდება მისი კომპრესიული სიმტკიცე.მჟავა-ტუტოვანი გარემოში CFRP-სა და ბეტონს შორის ინტერფეისი უარესდება.ჩაძირვის დროის მატებასთან ერთად, CFRP ფენის განადგურების ენერგიის განთავისუფლების სიჩქარე მნიშვნელოვნად მცირდება, რაც საბოლოოდ იწვევს ინტერფეისური ნიმუშების განადგურებას18,19,20.გარდა ამისა, ზოგიერთმა მეცნიერმა ასევე შეისწავლა გაყინვისა და დათბობის ეფექტი FRP-შეზღუდულ ბეტონზე.Liu et al.21-მა აღნიშნეს, რომ CFRP არმატურას აქვს კარგი გამძლეობა გაყინვა-დათბობის ციკლებში, რომელიც დაფუძნებულია შედარებით დინამიურ მოდულზე, კომპრესიულ სიმტკიცეზე და დაძაბულობა-ძაბვის თანაფარდობაზე.გარდა ამისა, შემოთავაზებულია მოდელი, რომელიც დაკავშირებულია ბეტონის მექანიკური თვისებების გაუარესებასთან.თუმცა, Peng et al.22-მა გამოთვალა CFRP და ბეტონის ადჰეზივების სიცოცხლის ხანგრძლივობა ტემპერატურისა და გაყინვა-დათბობის ციკლის მონაცემების გამოყენებით.გუანგი და სხვ.23-მა ჩაატარა ბეტონის სწრაფი გაყინვა-დათბობის ტესტები და შემოგვთავაზა მეთოდი ყინვაგამძლეობის შესაფასებლად, დაზიანებული ფენის სისქის საფუძველზე გაყინვა-დათბობის ზემოქმედების ქვეშ.იაზდანი და სხვ.24 შეისწავლა FRP ფენების გავლენა ქლორიდის იონების ბეტონში შეღწევაზე.შედეგები აჩვენებს, რომ FRP ფენა ქიმიურად მდგრადია და ასუფთავებს შიდა ბეტონს გარე ქლორიდის იონებისგან.Liu et al.25-მა მოახდინეს სულფატით კოროზიირებული FRP ბეტონის პილინგის ტესტის იმიტირებული პირობები, შექმნეს სრიალის მოდელი და იწინასწარმეტყველეს FRP-ბეტონის ინტერფეისის დეგრადაცია.ვანგი და სხვ.26-მა ჩამოაყალიბა დაძაბულობის დაძაბულობის მოდელი FRP-შეზღუდული სულფატით ეროზიული ბეტონისთვის ცალღეროვანი შეკუმშვის ტესტების მეშვეობით.ჟოუ და სხვ.[27] შეისწავლა შეუზღუდავი ბეტონის დაზიანება მარილის კომბინირებული გაყინვა-დათბობის ციკლებით და პირველად გამოიყენა ლოგისტიკური ფუნქცია მარცხის მექანიზმის აღსაწერად.ამ კვლევებმა მნიშვნელოვანი პროგრესი მიაღწია FRP-შეზღუდული ბეტონის გამძლეობის შეფასებაში.თუმცა, მკვლევართა უმეტესობამ ყურადღება გაამახვილა ეროზიული მედიის მოდელირებაზე ერთი არახელსაყრელი პირობით.ბეტონი ხშირად ზიანდება სხვადასხვა გარემო პირობებით გამოწვეული ეროზიის გამო.ეს კომბინირებული გარემო პირობები მკვეთრად ამცირებს FRP-შეზღუდული ბეტონის მუშაობას.
სულფაციისა და გაყინვა-დათბობის ციკლები არის ორი ტიპიური მნიშვნელოვანი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს ბეტონის გამძლეობაზე.FRP ლოკალიზაციის ტექნოლოგიას შეუძლია გააუმჯობესოს ბეტონის თვისებები.იგი ფართოდ გამოიყენება ინჟინერიასა და კვლევაში, მაგრამ ამჟამად აქვს თავისი შეზღუდვები.რამდენიმე კვლევა ფოკუსირებულია FRP-ით შეზღუდული ბეტონის წინააღმდეგობაზე სულფატური კოროზიის მიმართ ცივ რეგიონებში.სრულად დახურული, ნახევრად შემოღობილი და ღია ბეტონის ეროზიის პროცესი ნატრიუმის სულფატით და გაყინვა-დათბობით იმსახურებს უფრო დეტალურ შესწავლას, განსაკუთრებით ამ სტატიაში აღწერილი ახალი ნახევრად დახურული მეთოდით.ასევე შესწავლილი იქნა გამაგრების ეფექტი ბეტონის სვეტებზე FRP-ის შეკავებისა და ეროზიის რიგის გაცვლით.ბმის ეროზიით გამოწვეული ნიმუშის მიკროკოსმოსური და მაკროსკოპული ცვლილებები ხასიათდებოდა ელექტრონული მიკროსკოპით, pH ტესტით, SEM ელექტრონული მიკროსკოპით, EMF ენერგიის სპექტრის ანალიზით და ცალღეროვანი მექანიკური ტესტით.გარდა ამისა, ეს კვლევა განიხილავს კანონებს, რომლებიც არეგულირებენ სტრესი-დაძაბულობის ურთიერთობას, რომელიც ხდება ცალღეროვანი მექანიკური ტესტირებისას.ექსპერიმენტულად დამოწმებული ზღვრული ძაბვისა და დაძაბულობის მნიშვნელობები დადასტურებული იქნა შეცდომის ანალიზით ოთხი არსებული ლიმიტური დაძაბულობის დაძაბულობის მოდელის გამოყენებით.შემოთავაზებულ მოდელს შეუძლია სრულად იწინასწარმეტყველოს მასალის საბოლოო დაძაბვა და სიმტკიცე, რაც სასარგებლოა მომავალი FRP გამაგრების პრაქტიკისთვის.დაბოლოს, ის წარმოადგენს FRP ბეტონის მარილის ყინვაგამძლეობის კონცეფციის კონცეპტუალურ საფუძველს.
ეს კვლევა აფასებს FRP-შეზღუდული ბეტონის გაუარესებას სულფატური ხსნარის კოროზიის გამოყენებით გაყინვა-დათბობის ციკლებთან ერთად.ბეტონის ეროზიით გამოწვეული მიკროსკოპული და მაკროსკოპული ცვლილებები ნაჩვენებია სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის, pH ტესტირების, EDS ენერგიის სპექტროსკოპიისა და ცალღეროვანი მექანიკური ტესტირების გამოყენებით.გარდა ამისა, შეკრული ეროზიას დაქვემდებარებული FRP-შეზღუდული ბეტონის მექანიკური თვისებები და დაძაბულობა-დაძაბულობის ცვლილებები გამოკვლეული იყო ღერძული შეკუმშვის ექსპერიმენტების გამოყენებით.
FRP Confined Concrete შედგება ნედლი ბეტონის, FRP გარე შესაფუთი მასალისა და ეპოქსიდური წებოვანი მასალისგან.შეირჩა ორი გარე საიზოლაციო მასალა: CFRP და GRP, მასალების თვისებები ნაჩვენებია ცხრილში 1. ეპოქსიდური ფისები A და B გამოყენებული იყო წებებად (შერევის თანაფარდობა 2:1 მოცულობით).ბრინჯი.1 ასახავს ბეტონის ნარევი მასალების კონსტრუქციის დეტალებს.1a სურათზე გამოყენებული იყო Swan PO 42.5 პორტლანდ ცემენტი.უხეში აგრეგატები არის დატეხილი ბაზალტის ქვა, რომლის დიამეტრი 5-10 და 10-19 მმ, შესაბამისად, როგორც ნაჩვენებია ნახ.1b და c.როგორც წვრილ შემავსებელს ნახ. 1გ-ში გამოყენებულია ბუნებრივი მდინარის ქვიშა 2.3 სიზუსტის მოდულით.მოამზადეთ ნატრიუმის სულფატის ხსნარი უწყლო ნატრიუმის სულფატის გრანულებისგან და გარკვეული რაოდენობის წყლისგან.
ბეტონის ნარევის შემადგენლობა: ა – ცემენტი, ბ – აგრეგატი 5–10 მმ, გ – აგრეგატი 10–19 მმ, დ – მდინარის ქვიშა.
ბეტონის საპროექტო სიძლიერე არის 30 მპა, რაც იწვევს ახალი ცემენტბეტონის დალექვას 40-დან 100 მმ-მდე.ბეტონის ნაზავის თანაფარდობა ნაჩვენებია ცხრილში 2, ხოლო უხეში აგრეგატის შეფარდება 5-10 მმ და 10-20 მმ არის 3:7.გარემოსთან ურთიერთქმედების ეფექტი მოდელირებული იყო ჯერ 10% NaSO4 ხსნარის მომზადებით და შემდეგ ხსნარის გაყინვა-დათბობის ციკლის პალატაში ჩასხმით.
ბეტონის ნარევები მომზადდა 0,5 მ3 ფორსირებული მიქსერით და ბეტონის მთელი პარტია გამოყენებული იქნა საჭირო ნიმუშების დასაყენებლად.უპირველეს ყოვლისა, ბეტონის ინგრედიენტები მზადდება ცხრილი 2-ის მიხედვით და ცემენტი, ქვიშა და უხეში აგრეგატი წინასწარ აურიეთ სამი წუთის განმავლობაში.შემდეგ თანაბრად გადაანაწილეთ წყალი და მოურიეთ 5 წუთის განმავლობაში.შემდეგ ბეტონის ნიმუშები ჩამოასხეს ცილინდრულ ყალიბებში და დატკეპნილი ვიბრაციულ მაგიდაზე (ფორმის დიამეტრი 10 სმ, სიმაღლე 20 სმ).
28 დღის განმავლობაში გამაგრების შემდეგ, ნიმუშები შეფუთულია FRP მასალით.ეს კვლევა განიხილავს რკინაბეტონის სვეტების სამ მეთოდს, მათ შორის სრულად შემოღობილი, ნახევრად შეზღუდული და შეუზღუდავი.ორი ტიპი, CFRP და GFRP, გამოიყენება შეზღუდული მასალებისთვის.FRP სრულად დახურული FRP ბეტონის გარსი, 20 სმ სიმაღლისა და 39 სმ სიგრძის.FRP-შეკრული ბეტონის ზედა და ქვედა ნაწილი არ იყო დალუქული ეპოქსიდით.ნახევრად ჰერმეტული ტესტირების პროცესი, როგორც ახლახან შემოთავაზებული ჰერმეტული ტექნოლოგია, აღწერილია შემდეგნაირად.
(2) სახაზავის გამოყენებით დახაზეთ ხაზი ბეტონის ცილინდრულ ზედაპირზე FRP ზოლების პოზიციის დასადგენად, ზოლებს შორის მანძილი არის 2,5 სმ.შემდეგ შემოახვიეთ ლენტი ბეტონის უბნებზე, სადაც FRP არ არის საჭირო.
(3) ბეტონის ზედაპირი გაპრიალებულია გლუვი ქვიშის ქაღალდით, წაშლილია სპირტიანი ბამბით და დაფარულია ეპოქსიდით.შემდეგ ხელით მიამაგრეთ მინაბოჭკოვანი ზოლები ბეტონის ზედაპირზე და დააწექით უფსკრული ისე, რომ მინა სრულად მიესადაგება ბეტონის ზედაპირს და თავიდან აიცილოს ჰაერის ბუშტები.ბოლოს FRP ზოლები დააწებეთ ბეტონის ზედაპირზე ზემოდან ქვემოდან, სახაზავებით გაკეთებული ნიშნების მიხედვით.
(4) ნახევარი საათის შემდეგ შეამოწმეთ, გამოეყო თუ არა ბეტონი FRP-ს.თუ FRP სრიალებს ან იშლება, ის დაუყოვნებლივ უნდა დაფიქსირდეს.ჩამოსხმული ეგზემპლარები უნდა გაიხარშოს 7 დღის განმავლობაში, რათა უზრუნველყოფილი იყოს გამყარებული სიმტკიცე.
(5) გამაგრების შემდეგ გამოიყენეთ სასარგებლო დანა, რომ ამოიღოთ ლენტი ბეტონის ზედაპირიდან და ბოლოს მიიღოთ ნახევრად ჰერმეტული FRP ბეტონის სვეტი.
შედეგები სხვადასხვა შეზღუდვების ქვეშ ნაჩვენებია ნახ.2. სურათი 2a გვიჩვენებს სრულად დახურულ CFRP ბეტონს, სურათი 2b გვიჩვენებს ნახევრად განზოგადებულ CFRP ბეტონს, ნახაზი 2c გვიჩვენებს სრულად დახურულ GFRP ბეტონს და ნახაზი 2d გვიჩვენებს ნახევრად შეზღუდულ CFRP ბეტონს.
თანდართული სტილები: (ა) სრულად დახურული CFRP;ბ) ნახევრად დახურული ნახშირბადის ბოჭკოვანი;გ) მთლიანად ჩასმული ბოჭკოვანი მინა;(დ) ნახევრად დახურული მინაბოჭკოვანი.
არსებობს ოთხი ძირითადი პარამეტრი, რომლებიც შექმნილია FRP შეზღუდვებისა და ეროზიის თანმიმდევრობის ეფექტის შესასწავლად ცილინდრების ეროზიის კონტროლის შესრულებაზე.ცხრილი 3 გვიჩვენებს ბეტონის სვეტის ნიმუშების რაოდენობას.ნიმუშები თითოეული კატეგორიისთვის შედგებოდა სამი იდენტური სტატუსის ნიმუშისგან, რათა შენარჩუნებულიყო მონაცემები.სამი ნიმუშის საშუალო გაანალიზდა ყველა ექსპერიმენტული შედეგისთვის ამ სტატიაში.
(1) ჰერმეტული მასალა კლასიფიცირებულია, როგორც ნახშირბადის ბოჭკოვანი ან მინაბოჭკოვანი.შედარება მოხდა ორი ტიპის ბოჭკოების ზემოქმედების შესახებ ბეტონის გამაგრებაზე.
(2) ბეტონის სვეტის შეკავების მეთოდები იყოფა სამ ტიპად: სრულად შეზღუდული, ნახევრად შეზღუდული და შეუზღუდავი.ნახევრად დახურული ბეტონის სვეტების ეროზიის წინააღმდეგობა შედარებულია ორ სხვა ჯიშთან.
(3) ეროზიის პირობებია გაყინვა-დათბობის ციკლები პლუს სულფატის ხსნარი და გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობა არის 0, 50 და 100-ჯერ, შესაბამისად.შესწავლილია დაწყვილებული ეროზიის ეფექტი FRP-შეზღუდულ ბეტონის სვეტებზე.
(4) ტესტები იყოფა სამ ჯგუფად.პირველი ჯგუფი არის FRP შეფუთვა და შემდეგ კოროზია, მეორე ჯგუფი არის ჯერ კოროზია და შემდეგ შეფუთვა, ხოლო მესამე ჯგუფი არის ჯერ კოროზია და შემდეგ შეფუთვა და შემდეგ კოროზია.
ექსპერიმენტულ პროცედურაში გამოიყენება უნივერსალური ტესტირების მანქანა, დაჭიმვის ტესტირების მანქანა, გაყინვა-დათბობის ციკლის ერთეული (CDR-Z ტიპი), ელექტრონული მიკროსკოპი, pH მეტრი, დაძაბულობის საზომი, გადაადგილების მოწყობილობა, SEM ელექტრონული მიკროსკოპი და EDS ენერგიის სპექტრის ანალიზატორი ამ კვლევაში.ნიმუში არის ბეტონის სვეტი 10 სმ სიმაღლისა და 20 სმ დიამეტრის.ბეტონი გაცივდა ჩამოსხმიდან და დატკეპნიდან 28 დღის განმავლობაში, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3a.ჩამოსხმის შემდეგ ყველა ნიმუში ჩამოსხმული იყო და ინახებოდა 28 დღის განმავლობაში 18-22°C ტემპერატურაზე და 95% ფარდობით ტენიანობაზე, შემდეგ კი ზოგიერთი ნიმუში შეფუთული იყო მინაბოჭკოვანით.
ტესტის მეთოდები: (ა) მოწყობილობა მუდმივი ტემპერატურისა და ტენიანობის შესანარჩუნებლად;ბ) გაყინვა-დათბობის ციკლის მანქანა;გ) უნივერსალური ტესტირების მანქანა;(დ) pH ტესტერი;(ე) მიკროსკოპული დაკვირვება.
გაყინვა-დათბობის ექსპერიმენტი იყენებს ფლეშის გაყინვის მეთოდს, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3b.GB/T 50082-2009 „ჩვეულებრივი ბეტონის გამძლეობის სტანდარტების“ მიხედვით, ბეტონის ნიმუშები მთლიანად ჩაეფლო ნატრიუმის სულფატის 10%-იან ხსნარში 15-20°C ტემპერატურაზე 4 დღის განმავლობაში გაყინვამდე და გალღობამდე.ამის შემდეგ სულფატის შეტევა იწყება და მთავრდება ერთდროულად გაყინვა-დათბობის ციკლთან.გაყინვა-დათბობის ციკლის დრო 2-დან 4 საათამდეა, ხოლო გაყინვის დრო არ უნდა იყოს ციკლის დროის 1/4-ზე ნაკლები.ნიმუშის ბირთვის ტემპერატურა უნდა შენარჩუნდეს (-18±2)-დან (5±2) °С-მდე.გაყინულიდან გაყინვაზე გადასვლას უნდა დასჭირდეს არაუმეტეს ათი წუთი.თითოეული კატეგორიის სამი ცილინდრული იდენტური ნიმუში იქნა გამოყენებული ხსნარის წონის დაკლებისა და pH ცვლილების შესასწავლად 25 გაყინვა-დათბობის ციკლის განმავლობაში, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 3d.გაყინვა-დათბობის ყოველი 25 ციკლის შემდეგ, ნიმუშები ამოღებულ იქნა და ზედაპირები გაიწმინდა მათი ახალი წონის (Wd) დადგენამდე.ყველა ექსპერიმენტი ჩატარდა ნიმუშების სამმაგად და ტესტის შედეგების განსახილველად გამოყენებული იქნა საშუალო მნიშვნელობები.ნიმუშის მასის და სიძლიერის დაკარგვის ფორმულები განისაზღვრება შემდეგნაირად:
ფორმულაში ΔWd არის ნიმუშის წონის დაკლება (%) ყოველი 25 გაყინვა-დათბობის ციკლის შემდეგ, W0 არის ბეტონის ნიმუშის საშუალო წონა გაყინვა-დათბობის ციკლამდე (კგ), Wd არის ბეტონის საშუალო წონა.ნიმუშის წონა გაყინვა-დათბობის 25 ციკლის შემდეგ (კგ).
ნიმუშის სიმტკიცის დეგრადაციის კოეფიციენტი ხასიათდება Kd-ით, ხოლო გამოთვლის ფორმულა ასეთია:
ფორმულაში ΔKd არის ნიმუშის სიძლიერის დაკარგვის სიჩქარე (%) ყოველი გაყინვა-დათბობის ციკლის შემდეგ, f0 არის ბეტონის ნიმუშის საშუალო სიძლიერე გაყინვა-დათბობის ციკლამდე (MPa), fd არის საშუალო სიმტკიცე. ბეტონის ნიმუში 50 გაყინვა-დათბობის ციკლისთვის (MPa).
ნახ.3c გვიჩვენებს კომპრესიული ტესტირების მანქანას ბეტონის ნიმუშებისთვის.„ბეტონის ფიზიკური და მექანიკური თვისებების ტესტის მეთოდების სტანდარტის“ (GBT50081-2019) შესაბამისად, განსაზღვრულია ბეტონის სვეტების შეკუმშვის სიმტკიცეზე ტესტირების მეთოდი.ჩატვირთვის სიჩქარე შეკუმშვის ტესტში არის 0,5 მპა/წმ და მთელი ტესტის განმავლობაში გამოიყენება უწყვეტი და თანმიმდევრული დატვირთვა.დატვირთვა-გადაადგილების ურთიერთობა თითოეული ნიმუშისთვის დაფიქსირდა მექანიკური გამოცდის დროს.ღერძული და ჰორიზონტალური შტამების გასაზომად დამაგრებული იყო დაძაბულობის ლიანდაგები ნიმუშების ბეტონისა და FRP ფენების გარე ზედაპირებზე.დაძაბულობის უჯრედი გამოიყენება მექანიკურ ტესტირებაში, რათა ჩაიწეროს ნიმუშის დაძაბვის ცვლილება შეკუმშვის ტესტის დროს.
გაყინვა-დათბობის ყოველ 25 ციკლში, გაყინვა-დათბობის ხსნარის ნიმუში ამოღებულია და მოთავსებულია კონტეინერში.ნახ.3d აჩვენებს ნიმუშის ხსნარის pH ტესტს კონტეინერში.ნიმუშის ზედაპირისა და ჯვრის მონაკვეთის მიკროსკოპული გამოკვლევა გაყინვა-დათბობის პირობებში ნაჩვენებია ნახაზზე 3d.მიკროსკოპის ქვეშ დაფიქსირდა სხვადასხვა ნიმუშების ზედაპირის მდგომარეობა სულფატის ხსნარში 50 და 100 გაყინვა-დათბობის ციკლის შემდეგ.მიკროსკოპი იყენებს 400x გადიდებას.ნიმუშის ზედაპირზე დაკვირვებისას ძირითადად შეინიშნება FRP ფენისა და ბეტონის გარე ფენის ეროზია.ნიმუშის კვეთაზე დაკვირვება ძირითადად ირჩევს ეროზიის პირობებს გარე ფენიდან 5, 10 და 15 მმ მანძილზე.სულფატის პროდუქტების ფორმირება და გაყინვა-დათბობის ციკლები საჭიროებს შემდგომ ტესტირებას.ამიტომ, შერჩეული ნიმუშების მოდიფიცირებული ზედაპირი გამოკვლეული იქნა სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის (SEM) გამოყენებით, რომელიც აღჭურვილია ენერგიის დისპერსიული სპექტრომეტრით (EDS).
ვიზუალურად შეამოწმეთ ნიმუშის ზედაპირი ელექტრონული მიკროსკოპით და აირჩიეთ 400X გადიდება.ზედაპირული დაზიანების ხარისხი ნახევრად დახურულ და უსახსრებელ GRP ბეტონში გაყინვა-დათბობის ციკლებში და სულფატებზე ზემოქმედების ქვეშ საკმაოდ მაღალია, ხოლო მთლიანად დახურულ ბეტონში უმნიშვნელოა.პირველი კატეგორია ეხება თავისუფლად მიედინება ბეტონის ეროზიის წარმოქმნას ნატრიუმის სულფატით და 0-დან 100-მდე გაყინვა-დათბობის ციკლით, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 4ა.ყინვის გარეშე ბეტონის ნიმუშებს აქვთ გლუვი ზედაპირი ხილული თვისებების გარეშე.50 ეროზიის შემდეგ ზედაპირზე პულპის ბლოკი ნაწილობრივ ამოიშალა, რის შედეგადაც გამოიკვეთა რბილობის თეთრი გარსი.100 ეროზიის შემდეგ ბეტონის ზედაპირის ვიზუალური დათვალიერებისას ხსნარების გარსები მთლიანად ჩამოცვივდა.მიკროსკოპულმა დაკვირვებამ აჩვენა, რომ 0 გაყინვა-დათბობის ეროზიული ბეტონის ზედაპირი გლუვი იყო და ზედაპირის აგრეგატი და ნაღმტყორცნები ერთ სიბრტყეში იყო.არათანაბარი, უხეში ზედაპირი დაფიქსირდა ბეტონის ზედაპირზე, რომელიც ეროზიულია ყინვა-დათბობის 50 ციკლით.ეს აიხსნება იმით, რომ ნაღმტყორცნების ნაწილი ნადგურდება და მცირე რაოდენობით თეთრი მარცვლოვანი კრისტალები ეკვრის ზედაპირს, რომელიც ძირითადად აგრეგატის, ნაღმტყორცნებისა და თეთრი კრისტალებისგან შედგება.გაყინვა-დათბობის 100 ციკლის შემდეგ ბეტონის ზედაპირზე გამოჩნდა თეთრი კრისტალების დიდი ფართობი, ხოლო მუქი უხეში აგრეგატი ექვემდებარებოდა გარე გარემოს.ამჟამად ბეტონის ზედაპირი ძირითადად გამოფენილია აგრეგატით და თეთრი კრისტალებით.
ეროზიული გაყინვა-დათბობის ბეტონის სვეტის მორფოლოგია: (ა) შეუზღუდავი ბეტონის სვეტი;ბ) ნახევრად დახურული ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინაბეტონი;(გ) GRP ნახევრად დახურული ბეტონი;(დ) სრულად დახურული CFRP ბეტონი;(ე) GRP ბეტონის ნახევრად შემოღობილი ბეტონი.
მეორე კატეგორია არის ნახევრადჰერმეტული CFRP და GRP ბეტონის სვეტების კოროზია გაყინვა-დათბობის ციკლების და სულფატების ზემოქმედების ქვეშ, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 4b, c.ვიზუალურმა შემოწმებამ (1x გადიდება) აჩვენა, რომ ბოჭკოვანი ფენის ზედაპირზე თანდათან წარმოიქმნება თეთრი ფხვნილი, რომელიც სწრაფად იშლება გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობის მატებასთან ერთად.ნახევრად ჰერმეტული FRP ბეტონის შეუზღუდავი ზედაპირის ეროზია უფრო გამოხატული გახდა გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობის მატებასთან ერთად.თვალსაჩინო ფენომენი "შებერილობა" (ბეტონის სვეტის ხსნარის ღია ზედაპირი ნგრევის პირასაა).თუმცა, პილინგის ფენომენს ნაწილობრივ აფერხებს მიმდებარე ნახშირბადის ბოჭკოვანი საფარი).მიკროსკოპის ქვეშ სინთეზური ნახშირბადის ბოჭკოები შავ ფონზე თეთრი ძაფების სახით ჩნდება 400x გადიდებით.ბოჭკოების მრგვალი ფორმისა და არათანაბარი სინათლის ზემოქმედების გამო ისინი თეთრად ჩნდებიან, მაგრამ თავად ნახშირბადის ბოჭკოების შეკვრა შავია.ბოჭკოვანი მინა თავდაპირველად თეთრი ძაფის მსგავსია, მაგრამ წებოვანთან შეხებისას ხდება გამჭვირვალე და აშკარად ჩანს ბეტონის მდგომარეობა ბოჭკოვანი მინის შიგნით.ბოჭკოვანი მინა არის ნათელი თეთრი და შემკვრელი არის მოყვითალო.ორივე ძალიან ღია ფერისაა, ამიტომ წებოს ფერი დაფარავს მინაბოჭკოვანი ძაფებს, რაც საერთო იერს აძლევს მოყვითალო ელფერს.ნახშირბადის და მინის ბოჭკოები დაცულია დაზიანებისგან გარე ეპოქსიდური ფისით.გაყინვა-დათბობის შეტევების რიცხვის მატებასთან ერთად, უფრო მეტი სიცარიელე და რამდენიმე თეთრი კრისტალი გამოჩნდა ზედაპირზე.სულფატის გაყინვის ციკლის მატებასთან ერთად შემკვრელი თანდათან თხელდება, მოყვითალო ფერი ქრება და ბოჭკოები ხილული ხდება.
მესამე კატეგორია არის სრულად ჩაკეტილი CFRP და GRP ბეტონის კოროზია გაყინვა-დათბობის ციკლების და სულფატების ზემოქმედების ქვეშ, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 4d, ე.ისევ და ისევ, დაკვირვებული შედეგები მსგავსია ბეტონის სვეტის მეორე ტიპის შეზღუდულ მონაკვეთზე.
შეადარეთ ზემოთ აღწერილი შეკავების სამი მეთოდის გამოყენების შემდეგ დაფიქსირებული ფენომენები.ფიბროზული ქსოვილები სრულად იზოლირებულ FRP ბეტონში რჩება სტაბილური გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობის გაზრდით.მეორეს მხრივ, წებოვანი რგოლის ფენა ზედაპირზე უფრო თხელია.ეპოქსიდური ფისები ძირითადად რეაგირებს აქტიურ წყალბადის იონებთან ღია რგოლში გოგირდმჟავაში და ძნელად რეაგირებს სულფატებთან28.ამრიგად, შეიძლება ჩაითვალოს, რომ ეროზია ძირითადად ცვლის წებოვანი ფენის თვისებებს გაყინვა-დათბობის ციკლების შედეგად, რითაც იცვლება FRP-ის გამაძლიერებელი ეფექტი.FRP ნახევრად ჰერმეტული ბეტონის ბეტონის ზედაპირს აქვს იგივე ეროზიის ფენომენი, როგორც შეუზღუდავი ბეტონის ზედაპირი.მისი FRP ფენა შეესაბამება სრულად დახურული ბეტონის FRP ფენას და დაზიანება აშკარა არ არის.თუმცა, ნახევრად დალუქულ GRP ბეტონში წარმოიქმნება ფართო ეროზიული ბზარები, სადაც ბოჭკოვანი ზოლები იკვეთება დაუცველ ბეტონთან.დაუცველი ბეტონის ზედაპირების ეროზია უფრო მწვავე ხდება გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობის მატებასთან ერთად.
სრულად დახურული, ნახევრად დახურული და შეუზღუდავი FRP ბეტონის ინტერიერი აჩვენებდა მნიშვნელოვან განსხვავებებს გაყინვა-დათბობის ციკლების და სულფატური ხსნარების ზემოქმედების დროს.ნიმუში დაიჭრა განივი და ჯვარი კვეთა დაფიქსირდა ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით 400x გადიდებით.ნახ.5 გვიჩვენებს მიკროსკოპულ სურათებს ბეტონისა და ნაღმტყორცნების საზღვრიდან 5 მმ, 10 მმ და 15 მმ მანძილზე, შესაბამისად.დაფიქსირდა, რომ როდესაც ნატრიუმის სულფატის ხსნარი შერწყმულია გაყინვა-დათბობასთან, ბეტონის დაზიანება თანდათან იშლება ზედაპირიდან შიგნიდან.იმის გამო, რომ CFRP და GFRP შეზღუდული ბეტონის შიდა ეროზიის პირობები ერთნაირია, ეს განყოფილება არ ადარებს ორ შემაკავებელ მასალას.
სვეტის ბეტონის მონაკვეთის შიგნიდან მიკროსკოპული დაკვირვება: (ა) მთლიანად შემოიფარგლება ბოჭკოვანი მინა;ბ) ნახევრად შემოღობილი ბოჭკოვანი მინა;(გ) შეუზღუდავი.
FRP სრულად შემოღობილი ბეტონის შიდა ეროზია ნაჩვენებია ნახ.5ა.ბზარები ჩანს 5მმ-ზე, ზედაპირი შედარებით გლუვია, არ არის კრისტალიზაცია.ზედაპირი გლუვია, კრისტალების გარეშე, 10-დან 15 მმ-მდე სისქით.FRP ნახევრად ჰერმეტული ბეტონის შიდა ეროზია ნაჩვენებია ნახ.5 ბ. ბზარები და თეთრი კრისტალები ჩანს 5მმ და 10მმ-ზე, ხოლო ზედაპირი გლუვია 15მმ-ზე.ნახაზი 5c გვიჩვენებს ბეტონის FRP სვეტების მონაკვეთებს, სადაც აღმოჩენილია ბზარები 5, 10 და 15 მმ.ბზარებში რამდენიმე თეთრი კრისტალი თანდათან უფრო იშვიათი გახდა, რადგან ბზარები ბეტონის გარედან შიგნით გადაინაცვლა.უსასრულო ბეტონის სვეტები აჩვენებდნენ ყველაზე მეტ ეროზიას, რასაც მოჰყვა ნახევრად შეზღუდული FRP ბეტონის სვეტები.ნატრიუმის სულფატს მცირე გავლენა ჰქონდა სრულად დახურული FRP ბეტონის ნიმუშების შიგთავსზე 100 გაყინვა-დათბობის ციკლის განმავლობაში.ეს მიუთითებს, რომ სრულად შეზღუდული FRP ბეტონის ეროზიის ძირითადი მიზეზი დაკავშირებულია გაყინვა-დათბობის ეროზია გარკვეული პერიოდის განმავლობაში.განივი მონაკვეთზე დაკვირვებამ აჩვენა, რომ განყოფილება უშუალოდ გაყინვამდე და გალღობამდე იყო გლუვი და თავისუფალი აგრეგატებისაგან.როდესაც ბეტონი იყინება და დნება, ბზარები ჩანს, იგივე ეხება აგრეგატს და თეთრი მარცვლოვანი კრისტალები მჭიდროდ დაფარულია ბზარებით.კვლევებმა27 აჩვენა, რომ როდესაც ბეტონი მოთავსებულია ნატრიუმის სულფატის ხსნარში, ნატრიუმის სულფატი შეაღწევს ბეტონში, რომელთაგან ზოგიერთი ნალექი ნატრიუმის სულფატის კრისტალების სახით იქნება, ნაწილი კი რეაქციაში შედის ცემენტთან.ნატრიუმის სულფატის კრისტალები და რეაქციის პროდუქტები ჰგავს თეთრ გრანულებს.
FRP მთლიანად ზღუდავს ბეტონის ბზარებს კონიუგირებული ეროზიის დროს, მაგრამ მონაკვეთი გლუვია კრისტალიზაციის გარეშე.მეორეს მხრივ, FRP ნახევრად დახურულ და შეუზღუდავ ბეტონის მონაკვეთებზე განვითარდა შიდა ბზარები და კრისტალიზაცია კონიუგირებული ეროზიის პირობებში.სურათის აღწერილობისა და წინა კვლევების მიხედვით29, შეუზღუდავი და ნახევრადშეზღუდული FRP ბეტონის ერთობლივი ეროზიის პროცესი ორ ეტაპად იყოფა.ბეტონის დაბზარვის პირველი ეტაპი დაკავშირებულია გაფართოებასთან და შეკუმშვასთან გაყინვა-დათბობის დროს.როდესაც სულფატი შეაღწევს ბეტონს და ხდება ხილული, შესაბამისი სულფატი ავსებს ბზარებს, რომლებიც წარმოიქმნება გაყინვა-დათბობის და ჰიდრატაციის რეაქციების შედეგად შეკუმშვის შედეგად.აქედან გამომდინარე, სულფატს აქვს განსაკუთრებული დამცავი ეფექტი ბეტონზე ადრეულ ეტაპზე და შეუძლია გარკვეულწილად გააუმჯობესოს ბეტონის მექანიკური თვისებები.სულფატის შეტევის მეორე ეტაპი გრძელდება, ხვდება ბზარებში ან სიცარიელეებში და რეაგირებს ცემენტთან ალუმინის წარმოქმნით.შედეგად, ბზარი ზომაში იზრდება და ზიანს აყენებს.ამ დროის განმავლობაში, გაფართოების და შეკუმშვის რეაქციები, რომლებიც დაკავშირებულია გაყინვასთან და დათბობასთან, გაამწვავებს ბეტონის შიდა დაზიანებას, რაც გამოიწვევს ტარების სიმძლავრის შემცირებას.
ნახ.6 გვიჩვენებს ბეტონის გაჟღენთილი ხსნარების pH ცვლილებებს სამი შეზღუდული მეთოდისთვის, რომლებიც მონიტორირებულია 0, 25, 50, 75 და 100 გაყინვა-დათბობის ციკლის შემდეგ.შეუზღუდავი და ნახევრად დახურული FRP ბეტონის ნაღმტყორცნები აჩვენებდნენ pH-ის ყველაზე სწრაფად მატებას 0-დან 25 გაყინვა-დათბობის ციკლამდე.მათი pH მნიშვნელობები გაიზარდა 7.5-დან 11.5-მდე და 11.4-მდე, შესაბამისად.გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობის მატებასთან ერთად, pH-ის მატება თანდათან შენელდა გაყინვა-დათბობის 25-100 ციკლის შემდეგ.მათი pH მნიშვნელობები გაიზარდა 11.5 და 11.4-დან 12.4-მდე და 11.84-მდე, შესაბამისად.იმის გამო, რომ სრულად შეკრული FRP ბეტონი ფარავს FRP ფენას, ძნელია ნატრიუმის სულფატის ხსნარის შეღწევა.ამავდროულად, ძნელია ცემენტის შემადგენლობის შეღწევა გარე ხსნარებში.ამრიგად, pH თანდათან გაიზარდა 7.5-დან 8.0-მდე 0-დან 100 გაყინვა-დათბობის ციკლს შორის.pH-ის ცვლილების მიზეზი გაანალიზებულია შემდეგნაირად.ბეტონში არსებული სილიკატი წყალბადის იონებს ერწყმის წყალში და წარმოქმნის სილიციუმის მჟავას, ხოლო დარჩენილი OH- ამაღლებს გაჯერებული ხსნარის pH-ს.pH-ის ცვლილება უფრო გამოხატული იყო 0-25 გაყინვა-დათბობის ციკლებს შორის და ნაკლებად გამოხატული 25-100 გაყინვა-დათბობის ციკლებს შორის30.თუმცა, აქ აღმოჩნდა, რომ pH აგრძელებდა მატებას 25-100 გაყინვა-დათბობის ციკლის შემდეგ.ეს შეიძლება აიხსნას იმით, რომ ნატრიუმის სულფატი ქიმიურად რეაგირებს ბეტონის შიგთავსთან, ცვლის ხსნარის pH-ს.ქიმიური შემადგენლობის ანალიზმა აჩვენა, რომ ბეტონი რეაგირებს ნატრიუმის სულფატთან შემდეგნაირად.
ფორმულები (3) და (4) აჩვენებს, რომ ნატრიუმის სულფატი და კალციუმის ჰიდროქსიდი ცემენტში წარმოქმნიან თაბაშირს (კალციუმის სულფატი), ხოლო კალციუმის სულფატი შემდგომში რეაგირებს ცემენტში კალციუმის მეტალუმინატთან და ქმნის ალუმის კრისტალებს.რეაქციას (4) თან ახლავს ძირითადი OH--ის წარმოქმნა, რაც იწვევს pH-ის მატებას.ასევე, ვინაიდან ეს რეაქცია შექცევადია, pH გარკვეულ დროს იზრდება და ნელა იცვლება.
ნახ.7a გვიჩვენებს მთლიანად ჩაკეტილი, ნახევრად შემოღობილი და ერთმანეთზე ჩაკეტილი GRP ბეტონის წონის დაკარგვას სულფატის ხსნარში გაყინვა-დათბობის ციკლების დროს.მასის დაკარგვის ყველაზე აშკარა ცვლილება არის შეუზღუდავი ბეტონი.შეუზღუდავმა ბეტონმა დაკარგა მასის დაახლოებით 3,2% ყინვა-დათბობის 50 შეტევის შემდეგ და დაახლოებით 3,85% 100 გაყინვა-დათბობის შეტევის შემდეგ.შედეგები აჩვენებს, რომ კონიუგირებული ეროზიის ეფექტი თავისუფალი ნაკადის ბეტონის ხარისხზე მცირდება გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობის მატებასთან ერთად.თუმცა, ნიმუშის ზედაპირზე დაკვირვებისას აღმოჩნდა, რომ ნაღმტყორცნების დაკარგვა გაყინვა-დათბობის 100 ციკლის შემდეგ უფრო დიდი იყო, ვიდრე 50 გაყინვა-დათბობის ციკლის შემდეგ.წინა განყოფილების კვლევებთან ერთად, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ბეტონში სულფატების შეღწევა იწვევს მასის დაკარგვის შენელებას.იმავდროულად, შინაგანად წარმოქმნილი ალუმი და თაბაშირი ასევე იწვევს წონის ნელ კლებას, როგორც ეს წინასწარმეტყველებს ქიმიური განტოლებებით (3) და (4).
წონის ცვლილება: (ა) წონის ცვლილებასა და გაყინვა-დათბობის ციკლების რაოდენობას შორის ურთიერთობა;ბ) კავშირი მასის ცვლილებასა და pH მნიშვნელობას შორის.
FRP ნახევრად ჰერმეტული ბეტონის წონის დაკლების ცვლილება ჯერ მცირდება და შემდეგ იზრდება.გაყინვა-დათბობის 50 ციკლის შემდეგ ნახევრადჰერმეტული მინაბოჭკოვანი ბეტონის მასის დანაკარგი დაახლოებით 1,3%-ია.წონის დაკლება 100 ციკლის შემდეგ იყო 0,8%.აქედან გამომდინარე, შეიძლება დავასკვნათ, რომ ნატრიუმის სულფატი აღწევს თავისუფალ ბეტონში.გარდა ამისა, საცდელი ნაწილის ზედაპირზე დაკვირვებამ ასევე აჩვენა, რომ ბოჭკოვან ზოლებს შეუძლიათ გაუძლონ ნაღმტყორცნების აქერცვლას ღია ადგილას, რითაც შეამცირონ წონის დაკლება.
სრულად დახურული FRP ბეტონის მასის დაკარგვის ცვლილება განსხვავდება პირველი ორისგან.მასა არ კარგავს, მაგრამ ამატებს.50 ყინვაგამძლე ეროზიის შემდეგ მასა გაიზარდა დაახლოებით 0,08%-ით.100-ჯერ შემდეგ მისი მასა გაიზარდა დაახლოებით 0,428%-ით.იმის გამო, რომ ბეტონი მთლიანად ჩამოსხმულია, ბეტონის ზედაპირზე ნაღმტყორცნები არ იშლება და ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გამოიწვიოს ხარისხის დაკარგვა.მეორეს მხრივ, წყლისა და სულფატების შეღწევა მაღალი შემცველობის ზედაპირიდან დაბალი შემცველობის ბეტონის ინტერიერში ასევე აუმჯობესებს ბეტონის ხარისხს.
ადრე ჩატარდა რამდენიმე კვლევა pH-სა და მასის დაკარგვას შორის კავშირის შესახებ FRP-შეზღუდულ ბეტონში ეროზიულ პირობებში.კვლევის უმეტესობა ძირითადად განიხილავს კავშირს მასის დაკარგვას, ელასტიურობის მოდულსა და სიძლიერის დაკარგვას შორის.ნახ.7b გვიჩვენებს კავშირი ბეტონის pH-სა და მასის დაკარგვას შორის სამი შეზღუდვის ქვეშ.შემოთავაზებულია პროგნოზირებადი მოდელი ბეტონის მასის დაკარგვის პროგნოზირებისთვის სამი შეკავების მეთოდის გამოყენებით სხვადასხვა pH მნიშვნელობებზე.როგორც ჩანს 7b სურათზე, პირსონის კოეფიციენტი მაღალია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ მართლაც არსებობს კორელაცია pH-სა და მასის დაკარგვას შორის.r-კვადრატის მნიშვნელობები შეუზღუდავი, ნახევრად შეზღუდული და სრულად შეზღუდული ბეტონისთვის იყო 0.86, 0.75 და 0.96, შესაბამისად.ეს მიუთითებს იმაზე, რომ სრულად იზოლირებული ბეტონის pH ცვლილება და წონის დაკლება შედარებით წრფივია როგორც სულფატის, ასევე გაყინვა-დათბობის პირობებში.შეუზღუდავ ბეტონში და ნახევრად ჰერმეტულ FRP ბეტონში, pH თანდათან იზრდება, როდესაც ცემენტი რეაგირებს წყალხსნართან.შედეგად ბეტონის ზედაპირი თანდათან ნადგურდება, რაც უწონადობას იწვევს.მეორეს მხრივ, სრულად დახურული ბეტონის pH ოდნავ იცვლება, რადგან FRP ფენა ანელებს ცემენტის ქიმიურ რეაქციას წყლის ხსნართან.ამრიგად, სრულად დახურული ბეტონისთვის არ არის ხილული ზედაპირის ეროზია, მაგრამ ის წონაში მოიმატებს გაჯერების გამო სულფატის ხსნარების შეწოვის გამო.
ნახ.8 გვიჩვენებს ნიმუშების SEM სკანირების შედეგებს, რომლებიც ამოტვიფრულია ნატრიუმის სულფატის გაყინვა-დათბობით.ელექტრონულმა მიკროსკოპმა გამოიკვლია ბეტონის სვეტების გარე ფენიდან აღებული ბლოკებიდან შეგროვებული ნიმუშები.სურათი 8a არის ეროზიამდე დახურული ბეტონის სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის გამოსახულება.აღნიშნულია, რომ ნიმუშის ზედაპირზე ბევრი ხვრელია, რაც გავლენას ახდენს თავად ბეტონის სვეტის სიმტკიცეზე ყინვა-დათბობამდე.ნახ.8b გვიჩვენებს ელექტრონული მიკროსკოპის სურათს სრულად იზოლირებული FRP ბეტონის ნიმუშის გაყინვა-დათბობის 100 ციკლის შემდეგ.ნიმუშში შეიძლება გამოვლინდეს ბზარები გაყინვისა და გალღობის გამო.თუმცა ზედაპირი შედარებით გლუვია და მასზე კრისტალები არ არის.ამიტომ, შეუვსებელი ბზარები უფრო შესამჩნევია.ნახ.8c გვიჩვენებს ნახევრად ჰერმეტული GRP ბეტონის ნიმუშს ყინვაგამძლე ეროზიის 100 ციკლის შემდეგ.აშკარაა, რომ ბზარები გაფართოვდა და ბზარებს შორის წარმოიქმნა მარცვლები.ამ ნაწილაკებიდან ზოგიერთი ბზარებს ემაგრება.შეუზღუდავი ბეტონის სვეტის ნიმუშის SEM სკანირება ნაჩვენებია სურათზე 8d, ფენომენი, რომელიც შეესაბამება ნახევრად შეზღუდვას.ნაწილაკების შემადგენლობის შემდგომი გასარკვევად, ბზარებში არსებული ნაწილაკები კიდევ უფრო გადიდდა და გაანალიზდა EDS სპექტროსკოპიის გამოყენებით.ნაწილაკები ძირითადად სამი განსხვავებული ფორმისაა.ენერგეტიკული სპექტრის ანალიზის მიხედვით, პირველი ტიპი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 9a, არის რეგულარული ბლოკის კრისტალი, რომელიც ძირითადად შედგება O, S, Ca და სხვა ელემენტებისაგან.წინა ფორმულების (3) და (4) კომბინაციით შეიძლება დადგინდეს, რომ მასალის ძირითადი კომპონენტია თაბაშირი (კალციუმის სულფატი).მეორე ნაჩვენებია სურათზე 9b;ენერგეტიკული სპექტრის ანალიზის მიხედვით, ის არის აცხვისებრი არამიმართული ობიექტი და მისი ძირითადი კომპონენტებია O, Al, S და Ca.კომბინირებული რეცეპტები აჩვენებს, რომ მასალა ძირითადად ალუმისგან შედგება.ნახ. 9c-ზე ნაჩვენები მესამე ბლოკი არის არარეგულარული ბლოკი, რომელიც განისაზღვრება ენერგეტიკული სპექტრის ანალიზით, ძირითადად შედგება კომპონენტებისგან O, Na და S. აღმოჩნდა, რომ ეს ძირითადად ნატრიუმის სულფატის კრისტალებია.სკანერულმა ელექტრონულმა მიკროსკოპმა აჩვენა, რომ სიცარიელეების უმეტესობა ივსებოდა ნატრიუმის სულფატის კრისტალებით, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 9c, მცირე რაოდენობით თაბაშირთან და ალუმთან ერთად.
ნიმუშების ელექტრონული მიკროსკოპული გამოსახულებები კოროზიამდე და კოროზიის შემდეგ: (ა) ღია ბეტონი კოროზიამდე;ბ) კოროზიის შემდეგ ბოჭკოვანი მინა მთლიანად ილუქება;გ) GRP ნახევრად შემოღობილი ბეტონის კოროზიის შემდეგ;(დ) ღია ბეტონის კოროზიის შემდეგ.
ანალიზი საშუალებას გვაძლევს გამოვიტანოთ შემდეგი დასკვნები.სამი ნიმუშის ელექტრონული მიკროსკოპის გამოსახულებები იყო 1k× და ბზარები და ეროზიის პროდუქტები აღმოაჩინეს და დაფიქსირდა სურათებში.შეუზღუდავ ბეტონს აქვს ყველაზე ფართო ბზარები და შეიცავს ბევრ მარცვალს.FRP ნახევრადწნევიანი ბეტონი ბზარის სიგანით და ნაწილაკების რაოდენობის მიხედვით ჩამოუვარდება უწნეო ბეტონს.სრულად დახურულ FRP ბეტონს აქვს ყველაზე მცირე ბზარის სიგანე და არ აქვს ნაწილაკები გაყინვა-დათბობის ეროზიის შემდეგ.ეს ყველაფერი იმაზე მეტყველებს, რომ სრულად დახურული FRP ბეტონი ყველაზე ნაკლებად ექვემდებარება ეროზიას გაყინვისა და დნობისგან.ნახევრად დახურული და ღია FRP ბეტონის სვეტების შიგნით ქიმიური პროცესები იწვევს ალუმინისა და თაბაშირის წარმოქმნას, ხოლო სულფატის შეღწევა გავლენას ახდენს ფორიანობაზე.მიუხედავად იმისა, რომ გაყინვა-დათბობის ციკლები ბეტონის გახეთქვის მთავარი მიზეზია, სულფატები და მათი პროდუქტები პირველ რიგში ავსებენ ბზარებს და ფორებს.თუმცა, როგორც ეროზიის რაოდენობა და დრო იზრდება, ბზარები აგრძელებს გაფართოებას და წარმოქმნილი ალუმის მოცულობა იზრდება, რაც იწვევს ექსტრუზიის ბზარებს.საბოლოო ჯამში, გაყინვა-დათბობა და სულფატის ზემოქმედება შეამცირებს სვეტის სიმტკიცეს.