nuacht

Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar ábhar snáithín cabron snáithín gloine scaipthe.Tá tú ag baint úsáide as leagan brabhsálaí a bhfuil tacaíocht CSS teoranta aige.Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó Mód Comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer).Ina theannta sin, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánann muid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Meastar gur modh nuálaíoch agus eacnamaíoch de dheisiúchán struchtúrach é coincréit threisithe polaiméire (FRP).Sa staidéar seo, roghnaíodh dhá ábhar tipiciúil [polaiméir treisithe snáithín carbóin (CFRP) agus polaiméir treisithe snáithín gloine (GFRP)] chun staidéar a dhéanamh ar éifeacht athneartaithe coincréite i dtimpeallachtaí crua.Tá plé déanta ar fhriotaíocht na coincréit ina bhfuil FRP in aghaidh ionsaí sulfáit agus na timthriallta reo-leácha gaolmhara.Micreascóip leictreon chun staidéar a dhéanamh ar dhíghrádú dromchla agus inmheánach coincréite le linn creimeadh comhchuingeach.Rinneadh anailís ar mhéid agus ar mheicníocht creimeadh sulfáit sóidiam de réir luach pH, ​​micreascópacht leictreoin SEM, agus speictream fuinnimh EMF.Baineadh úsáid as tástálacha neart comhbhrúite aiseach chun athneartú colúin choincréiteacha faoi shrianadh FRP a mheas, agus díorthaíodh caidrimh strus-strus le haghaidh modhanna éagsúla coinneála FRP i dtimpeallacht chúpláilte chreimneach.Rinneadh anailís earráide chun torthaí trialacha turgnamhacha a chalabrú ag baint úsáide as ceithre mhúnla thuarthach a bhí ann cheana.Léiríonn na breathnuithe go léir go bhfuil an próiseas díghrádaithe de choincréit atá srianta le FRP casta agus dinimiciúil faoi strusanna comhchuingeacha.Méadaíonn sulfáit sóidiam ar dtús neart coincréite ina fhoirm amh.Mar sin féin, is féidir le timthriallta reo-leá ina dhiaidh sin an scoilteadh coincréite a dhéanamh níos measa, agus laghdaíonn sulfáit sóidiam neart na coincréit trí scoilteadh a chur chun cinn.Tá múnla cruinn uimhriúil beartaithe chun insamhail a dhéanamh ar an ngaolmhaireacht strus-bhrú, atá ríthábhachtach chun saolré coincréit faoi shrianadh FRP a dhearadh agus a mheasúnú.
Mar mhodh athneartaithe coincréite nuálaíoch a ndearnadh taighde air ó na 1970idí, tá na buntáistí a bhaineann le meáchan éadrom, ard-neart, friotaíocht creimeadh, friotaíocht tuirse agus tógáil áisiúil1,2,3 ag FRP.De réir mar a laghdaítear costais, tá sé ag éirí níos coitianta in iarratais innealtóireachta ar nós fiberglass (GFRP), snáithín carbóin (CFRP), snáithín basalt (BFRP), agus snáithín aramid (AFRP), arb iad na FRP is coitianta a úsáidtear le haghaidh atreisiú struchtúrach4, 5. Is féidir leis an modh coinneála FRP atá beartaithe feidhmíocht choincréite a fheabhsú agus titim roimh am a sheachaint.Mar sin féin, is minic a chuireann timpeallachtaí seachtracha éagsúla san innealtóireacht mheicniúil isteach ar mharthanacht coincréit teoranta FRP, rud a fhágann go gcuirtear a neart i mbaol.
Tá staidéar déanta ag go leor taighdeoirí ar athruithe struis agus brú i gcoincréit le cruthanna agus méideanna trasghearrtha éagsúla.Tá Yang et al.Fuair ​​​​6 amach go raibh comhghaol dearfach idir an strus agus an brú deiridh agus fás ar thiús fíocháin shnáithíneacha.Fuair ​​Wu et al.7 cuair struis le haghaidh coincréit faoi shrianadh FRP ag baint úsáide as cineálacha éagsúla snáithíní chun tréithchineálacha agus ualaí deiridh a thuar.Fuair ​​Lin et al.8 amach go bhfuil difríocht mhór freisin ag samhlacha strus-bhrú FRP le haghaidh barraí babhta, cearnacha, dronuilleogacha agus éilipseacha, agus d'fhorbair sé múnla nua um strus-bhrú atá dírithe ar dhearadh ag baint úsáide as an gcóimheas idir leithead agus ga cúinne mar pharaiméadair.Thug Lam et al.9 faoi deara gur lú brú briste agus strus san FRP ná mar a tharla i dtrialacha teanntachta leac mar thoradh ar fhorluí neamhéide agus cuaire an FRP.Ina theannta sin, tá staidéar déanta ag eolaithe ar shrianta páirteacha agus ar mhodhanna srianta nua de réir riachtanais éagsúla dearaidh an domhain fíor.Wang et al.[10] rinneadh tástálacha comhbhrú aiseach ar choincréit iomlán, páirteach agus neamhshrianta i dtrí mhodh teoranta.Forbraíodh samhail “brú-strus” agus tugtar comhéifeachtaí na héifeachta teorann do choincréit atá dúnta go páirteach.Tá Wu et al.D'fhorbair 11 modh chun spleáchas strus-bhrú coincréite FRP-srianta a thuar a chuireann éifeachtaí méide san áireamh.Rinne Moran et al.12 measúnú ar airíonna comhbhrú monatónacha aiseach de choincréit shrianta le stiallacha helical FRP agus díorthaíodh a chuair struis-bhrú.Mar sin féin, scrúdaíonn an staidéar thuas go príomha an difríocht idir coincréit atá faoi iamh go páirteach agus coincréit atá faoi iamh go hiomlán.Ní dhearnadh mionstaidéar ar an ról atá ag FRPanna chun codanna nithiúla a theorannú go páirteach.
Ina theannta sin, rinne an staidéar measúnú ar fheidhmíocht coincréite FRP-srianta i dtéarmaí neart comhbhrúiteach, athrú brú, modulus tosaigh elasticity, agus modulus brú-cruaite faoi choinníollacha éagsúla.Tá Tijani et al.Fuarthas amach in 13,14 go laghdaítear in-athchóiriú coincréit atá teoranta ag FRP le damáiste méadaithe i dturgnaimh deisiúcháin FRP ar choincréit a ndearnadh damáiste dóibh ar dtús.Ma et al.[15] rinne sé staidéar ar éifeacht damáiste tosaigh ar cholúin choincréite faoi shrianadh FRP agus mheas sé go raibh éifeacht na céime damáiste ar neart teanntachta diomaibhseach, ach bhí tionchar suntasach aige ar dhífhoirmíochtaí cliathánach agus fadaimseartha.Mar sin féin, tá Cao et al.16 chuair struis-bhrú breathnaithe agus cuair imchlúdaigh strus-bhrú de choincréit faoi shrianadh FRP a ndeachaigh damáiste tosaigh i bhfeidhm orthu.Chomh maith le staidéir ar chliseadh tosaigh coincréite, rinneadh roinnt staidéar freisin ar mharthanacht coincréit atá teoranta ó thaobh FRP faoi dhálaí comhshaoil ​​crua.Rinne na heolaithe seo staidéar ar dhíghrádú coincréit faoi theorainn FRP faoi dhálaí crua agus bhain siad úsáid as teicnící measúnaithe damáiste chun samhlacha díghrádaithe a chruthú chun saol seirbhíse a thuar.Tá Xie et al.Chuir 17 coincréit faoi shrian le FRP i dtimpeallacht hidrothermal agus fuarthas amach go raibh tionchar suntasach ag coinníollacha hidrothermal ar airíonna meicniúla FRP, rud a d'eascair laghdú de réir a chéile ar a neart comhbhrúiteach.I dtimpeallacht aigéad-bun, tagann meath ar an gcomhéadan idir CFRP agus coincréit.De réir mar a mhéadaíonn an t-am tumoideachais, laghdaítear ráta scaoilte fuinnimh scrios an chiseal CFRP go suntasach, rud a fhágann go scriostar samplaí interfacial18,19,20 ar deireadh.Ina theannta sin, rinne roinnt eolaithe staidéar freisin ar éifeachtaí reo agus leá ar choincréit teoranta FRP.Thug Liu et al.21 faoi deara go bhfuil marthanacht mhaith ag rebar CFRP faoi thimthriallta reo-leá bunaithe ar mhodúl dinimiciúil coibhneasta, neart comhbhrúiteach, agus cóimheas strus-bhrú.Ina theannta sin, moltar múnla a bhaineann le meath ar airíonna meicniúla coincréite.Mar sin féin, ríomh Peng et al.22 saolré CFRP agus greamacháin choincréite ag baint úsáide as sonraí timthriallta teochta agus reo-leá.Tá Guang et al.Rinne 23 tástálacha mear-reo leá ar choincréit agus mhol sé modh chun friotaíocht sioctha a mheasúnú bunaithe ar thiús na ciseal damáistithe faoi nochtadh reo-leá.Yazdani et al.Rinne 24 staidéar ar éifeacht na sraitheanna FRP ar dhul i bhfód na n-ian clóiríde isteach sa choincréit.Léiríonn na torthaí go bhfuil an ciseal FRP resistant go ceimiceach agus go n-inslíonn sé an coincréit istigh ó na hiain chlóiríd sheachtracha.Rinne Liu et al.25 coinníollacha tástála craiceann insamhladh le haghaidh coincréit FRP creimthe sulfáit, chruthaigh múnla duillín, agus thuar díghrádú ar an gcomhéadan coincréite FRP.Wang et al.Bhunaigh 26 samhail struis-bhrú do choincréit creimthe sulfáit faoi shrian le FRP trí thástálacha comhbhrú aonaiseacha.Tá Zhou et al.[27] rinne sé staidéar ar dhamáiste do choincréit neamhtheoranta de bharr comhthimthriallta reo- leáigh salainn agus den chéad uair úsáideadh feidhm loighisticice chun cur síos a dhéanamh ar an meicníocht teipe.Tá dul chun cinn suntasach déanta ag na staidéir seo maidir le marthanacht coincréit teoranta FRP a mheas.Mar sin féin, dhírigh an chuid is mó taighdeoirí ar shamhaltú meáin chreimneach faoi choinníoll neamhfhabhrach amháin.Is minic a dhéantar damáiste do choincréite mar gheall ar chreimeadh gaolmhar de bharr coinníollacha comhshaoil ​​éagsúla.Déanann na coinníollacha comhshaoil ​​comhcheangailte seo díghrádú mór ar fheidhmíocht coincréit atá srianta le FRP.
Dhá ghnáthpharaiméadair thábhachtacha iad timthriallta sulfation agus reo-leá a dhéanann difear do mharthanacht coincréit.Is féidir le teicneolaíocht logánaithe FRP feabhas a chur ar airíonna coincréite.Úsáidtear go forleathan é san innealtóireacht agus sa taighde, ach tá a theorainneacha ann faoi láthair.Dhírigh roinnt staidéar ar fhriotaíocht coincréit atá srianta le FRP in aghaidh creimeadh sulfáit i réigiúin fhuara.Tá staidéar níos mionsonraithe tuillte ag próiseas creimthe coincréit lániata, leath-iata agus oscailte trí shulfáit sóidiam agus reo-leá, go háirithe an modh nua leath-iata a thuairiscítear san Airteagal seo.Rinneadh staidéar freisin ar an éifeacht athneartaithe ar cholúin choincréite trí ordú coinneála agus creimeadh FRP a mhalartú.Ba shaintréith de chuid athruithe micreacosmaí agus macrascópacha sa sampla de bharr creimeadh bannaí le micreascóp leictreon, tástáil pH, micreascóp leictreon SEM, anailís speictream fuinnimh EMF agus tástáil mheicniúil aonaiseach.Ina theannta sin, pléann an staidéar seo na dlíthe a rialaíonn an caidreamh strus-bhrú a tharlaíonn i dtástáil mheicniúil aonaiseach.Rinneadh na luachanna teorann struis agus brú a fíoraíodh go turgnamhach a bhailíochtú trí anailís earráide agus úsáid á baint as ceithre mhúnla teorann struis-srianta atá ann cheana féin.Is féidir leis an tsamhail atá beartaithe brú agus neart deiridh an ábhair a thuar go hiomlán, rud atá úsáideach le haghaidh cleachtas atreisithe FRP amach anseo.Ar deireadh, feidhmíonn sé mar bhunús coincheapúil do choincheap friotaíochta sioc salann coincréite FRP.
Déanann an staidéar seo measúnú ar mheath coincréite FRP-teoranta ag baint úsáide as creimeadh tuaslagáin sulfáit i gcomhar le timthriallta reo-leá.Léiríodh athruithe micreascópacha agus macrascópacha de bharr creimeadh coincréite ag baint úsáide as micreascópacht leictreoin scanadh, tástáil pH, speictreascópacht fuinnimh EDS, agus tástáil mheicniúil aonaiseach.Ina theannta sin, rinneadh imscrúdú ar airíonna meicniúla agus ar athruithe brú-strus de choincréit faoi shrianadh FRP a bhí faoi réir creimeadh nasctha trí úsáid a bhaint as turgnaimh chomhbhrú aiseach.
Is éard atá i Coincréite Teorainneacha FRP ná coincréit amh, ábhar fillte seachtrach FRP agus greamachán eapocsa.Roghnaíodh dhá ábhar inslithe seachtracha: CFRP agus GRP, taispeántar airíonna na n-ábhar i dTábla 1. Baineadh úsáid as roisíní eapocsa A agus B mar ghreamaitheacha (cóimheas mheascadh 2: 1 de réir toirte).Rís.Léiríonn 1 na sonraí maidir le tógáil ábhar meascán coincréite.I bhFíor 1a, úsáideadh Swan PO 42.5 Portland stroighin.Is cloch basalt brúite iad comhiomláin garbh le trastomhas 5-10 agus 10-19 mm, faoi seach, mar a thaispeántar i bhfíor.1b agus c.Mar líonadh mín i bhFíor 1g úsáidtear gaineamh nádúrtha abhann le modal míne de 2.3.Ullmhaigh tuaslagán de shulfáit sóidiam ó na gráinníní de shulfáit sóidiam ainhidriúil agus méid áirithe uisce.
Comhdhéanamh an mheascáin choincréite: a – stroighin, b – comhiomlán 5–10 mm, c – comhiomlán 10–19 mm, d – gaineamh abhann.
Is é 30 MPa neart dearaidh coincréite, rud a fhágann go bhfuil socrú coincréit stroighne úr de 40 go 100 mm.Taispeántar an cóimheas meascáin choincréite i dTábla 2, agus is é 3:7 an cóimheas idir an comhiomlán garbh 5-10 mm agus 10-20 mm.Múnlaíodh éifeacht na hidirghníomhaíochta leis an gcomhshaol trí thuaslagán 10% NaSO4 a ullmhú ar dtús agus ansin an tuaslagán a dhoirteadh isteach i seomra timthrialla reo-leá.
Ullmhaíodh meascáin nithiúla i meascthóir éigeantais 0.5 m3 agus úsáideadh an bhaisc iomlán de choincréit chun na samplaí riachtanacha a leagan.Ar an gcéad dul síos, ullmhaítear na comhábhair coincréite de réir Tábla 2, agus déantar an stroighin, an gaineamh agus an comhiomlán garbh a réamh-mheascadh ar feadh trí nóiméad.Ansin dháileadh go cothrom ar an uisce agus corraigh ar feadh 5 nóiméad.Ansin, caitheadh ​​samplaí coincréite i múnlaí sorcóireacha agus dlúthaíodh iad ar bhord creathadh (trastomhas múnla 10 cm, airde 20 cm).
Tar éis curing ar feadh 28 lá, fillteadh na samplaí le hábhar FRP.Pléann an staidéar seo trí mhodh le haghaidh colúin coincréit threisithe, lena n-áirítear go hiomlán iata, leathshrianta, agus neamhshrianta.Úsáidtear dhá chineál, CFRP agus GFRP, le haghaidh ábhar teoranta.FRP Sliogán coincréite FRP faoi iamh go hiomlán, 20 cm ar airde agus 39 cm ar fad.Ní raibh barr agus bun an choincréite ceangailte le FRP séalaithe le eapocsa.Déantar cur síos mar seo a leanas ar an bpróiseas tástála leath-heirméiteach mar theicneolaíocht aerdhíonach a moladh le déanaí.
(2) Ag baint úsáide as rialóir, tarraing líne ar an dromchla sorcóireach coincréite chun suíomh na stiallacha FRP a chinneadh, is é 2.5 cm an fad idir na stiallacha.Ansin wrap an téip ar fud na réimsí nithiúla i gcás nach bhfuil FRP ag teastáil.
(3) Tá an dromchla coincréite snasta go réidh le páirín, wiped le olann alcóil, agus brataithe le eapocsa.Ansin greamaigh na stiallacha fiberglass de láimh ar an dromchla coincréite agus brúigh amach na bearnaí ionas go gcloíonn an fiberglass go hiomlán leis an dromchla coincréite agus go seachnaíonn sé boilgeoga aeir.Ar deireadh, gliú na stiallacha FRP ar an dromchla coincréite ó bhun go barr, de réir na marcanna a dhéantar le rialóir.
(4) Tar éis leath uair an chloig, seiceáil an bhfuil an coincréit scartha ón FRP.Má tá an FRP ag sleamhnú nó ag gobadh amach, ba cheart é a shocrú láithreach.Ní mór eiseamail mhúnlaithe a leigheas ar feadh 7 lá chun neart leigheasta a chinntiú.
(5) Tar éis curing, bain úsáid as scian fóntais chun an téip a bhaint as an dromchla coincréite, agus ar deireadh colún coincréite FRP leath-heirméiteach a fháil.
Taispeántar na torthaí faoi shrianta éagsúla i bhfíor.2. Taispeánann Fíor 2a coincréit CFRP atá faoi iamh go hiomlán, taispeánann Fíor 2b coincréit CFRP leathghinearálta, taispeánann Fíor 2c coincréit GFRP go hiomlán faoi iamh, agus léiríonn Fíor 2d coincréit CFRP leath-srianta.
Stíleanna faoi iamh: (a) CFRP atá faoi iamh go hiomlán;(b) snáithín carbóin leathdhúnta;(c) iamh go hiomlán i fiberglass;(d) gloine shnáithíneach leath-iata.
Tá ceithre phríomh-pharaiméadair ann atá deartha chun imscrúdú a dhéanamh ar éifeacht srianta FRP agus seicheamh creimthe ar fheidhmíocht rialaithe creimeadh sorcóirí.Léiríonn Tábla 3 líon na samplaí colún nithiúla.Is éard a bhí sna samplaí do gach catagóir ná trí shampla stádais chomhionanna chun na sonraí a choinneáil comhsheasmhach.Rinneadh anailís ar mheán na dtrí shampla le haghaidh gach torthaí turgnamhacha san alt seo.
(1) Aicmítear ábhar aerdhíonach mar shnáithín carbóin nó fiberglass.Rinneadh comparáid idir an éifeacht atá ag dhá chineál snáithíní ar athneartú coincréit.
(2) Roinntear modhanna coimeádta colún coincréite i dtrí chineál: teoranta go hiomlán, leath-theoranta agus gan teorainn.Cuireadh friotaíocht creimeadh na gcolún coincréite leath-iata i gcomparáid le dhá chineál eile.
(3) Is iad na coinníollacha creimthe timthriallta reo-leá móide tuaslagán sulfáit, agus is é 0, 50 agus 100 uair, faoi seach, líon na dtimthriallta reo-leá.Tá staidéar déanta ar an éifeacht atá ag creimeadh cúpláilte ar cholúin choincréite faoi shrianta FRP.
(4) Roinntear na píosaí tástála i dtrí ghrúpa.Is é an chéad ghrúpa timfhilleadh FRP agus ansin creimeadh, is é an dara grúpa creimeadh ar dtús agus ansin timfhilleadh, agus is é an tríú grúpa creimeadh ar dtús agus ansin timfhilleadh agus ansin creimeadh.
Úsáideann an nós imeachta turgnamhach meaisín tástála uilíoch, meaisín tástála teanntachta, aonad timthriall reo-leá (cineál CDR-Z), micreascóp leictreon, méadar pH, tomhsaire brú, feiste díláithrithe, micreascóp leictreon SEM, agus Anailíseoir speictrim fuinnimh EDS sa staidéar seo.Is colún coincréite é an sampla atá 10 cm ar airde agus 20 cm ar trastomhas.Rinneadh an coincréit a leigheas laistigh de 28 lá tar éis é a dhoirteadh agus a dhlúthú, mar a thaispeántar i bhFíor 3a.Demoulded na samplaí go léir tar éis réitigh agus coimeádadh ar feadh 28 lá ag 18-22 ° C agus taiseachas coibhneasta 95%, agus ansin fillte roinnt samplaí le fiberglass.
Modhanna tástála: (a) trealamh chun teocht agus taise tairiseach a chothabháil;(b) meaisín timthriall reoite-leá;(c) meaisín tástála uilíoch;(d) tástálaí pH;(e) breathnóireacht micreascópach.
Úsáideann an turgnamh reo-leá an modh splanc-reoite mar a thaispeántar i bhFíor 3b.De réir GB/T 50082-2009 “Caighdeáin Marthanachta do Choincréite Gnáthaimh”, tumadh samplaí coincréite go hiomlán i dtuaslagán de shulfáit sóidiam 10% ag 15-20 ° C ar feadh 4 lá roimh an reo agus leá.Tar éis sin, tosaíonn agus críochnaíonn an t-ionsaí sulfáit ag an am céanna leis an timthriall reo-leá.Is é an t-am timthriall reo-leá ná 2 go 4 uair an chloig, agus níor chóir go mbeadh an t-am díreoite níos lú ná 1/4 den am timthriall.Ba cheart an croítheocht samplach a choinneáil laistigh den raon ó (-18±2) go (5±2) °С.Níor cheart go dtógfadh an t-aistriú ó reoite go díreoite níos mó ná deich nóiméad.Baineadh úsáid as trí shampla sorcóireacha comhionanna de gach catagóir chun staidéar a dhéanamh ar mheáchain caillteanas agus athrú pH an tuaslagáin thar 25 timthriall reo-leá, mar a thaispeántar i bhFíor 3d.Tar éis gach 25 timthriall reo-leá, baineadh na samplaí agus glanadh na dromchlaí sular cinneadh a meáchan úr (Wd).Rinneadh na turgnaimh go léir i dtrí chóip de na samplaí, agus úsáideadh na meánluachanna chun na torthaí tástála a phlé.Cinntear mar seo a leanas na foirmlí chun mais agus neart an tsampla a chailleadh:
Sa fhoirmle, is é ΔWd an meáchain caillteanas (%) den sampla tar éis gach 25 timthriall reo-leá, is é W0 meánmheáchan an tsampla coincréite roimh an timthriall reo-leá (kg), is é Wd an meánmheáchan coincréite.meáchan an tsampla tar éis 25 timthriall reo-leá (kg).
Tá comhéifeacht díghrádaithe neart an tsampla tréithrithe ag Kd, agus is é seo a leanas an fhoirmle ríofa:
Sa fhoirmle, is é ΔKd an ráta caillteanais neart (%) den sampla tar éis gach 50 timthriall reoite-leá, is é f0 meán-neart an tsampla coincréite roimh an timthriall reo-leá (MPa), is é fd an meán-neart de an sampla coincréite le haghaidh 50 timthriall reo-leá (MPa).
Ar fig.Taispeánann 3c meaisín tástála comhbhrúiteach d'eiseamail choincréite.I gcomhréir leis an “Caighdeán do Mhodhanna Tástála d’Airíonna Fisiciúla agus Meicniúla Coincréite” (GBT50081-2019), sainmhínítear modh chun colúin choincréite a thástáil le haghaidh neart comhbhrúiteach.Is é 0.5 MPa/s an ráta luchtaithe sa tástáil chomhbhrúite, agus úsáidtear luchtú leanúnach agus seicheamhach le linn na tástála.Taifeadadh an gaol díláithrithe ualaigh do gach eiseamal le linn tástála meicniúla.Ceanglaíodh tomhasairí brú le dromchlaí seachtracha na sraitheanna coincréite agus FRP de na heiseamail chun tréithchineálacha aiseach agus cothrománacha a thomhas.Úsáidtear an brúchill i dtástáil mheicniúil chun an t-athrú ar bhrú eiseamail a thaifeadadh le linn tástála comhbhrú.
Gach 25 timthriall reo-leá, baineadh sampla den tuaslagán reo-leá agus cuireadh i gcoimeádán é.Ar fig.Taispeánann 3d tástáil pH ar thuaslagán samplach i gcoimeádán.Léirítear scrúdú micreascópach ar dhromchla agus ar thrasghearradh an tsampla faoi choinníollacha reo-leá in Fíor 3d.Breathnaíodh staid dhromchla samplaí éagsúla tar éis 50 agus 100 timthriallta reo-leá i dtuaslagán sulfáit faoi mhicreascóp.Úsáideann an micreascóp formhéadú 400x.Agus dromchla an tsampla á bhreathnú, breathnaítear go príomha ar chreimeadh na ciseal FRP agus an ciseal seachtrach coincréite.Roghnaíonn breathnóireacht ar thrasghearradh an tsampla go bunúsach na coinníollacha creimthe ar fad 5, 10 agus 15 mm ón gciseal seachtrach.Ní mór tuilleadh tástála a dhéanamh ar fhoirmiú táirgí sulfáit agus ar thimthriallta reo-leá.Dá bhrí sin, scrúdaíodh dromchla modhnaithe na samplaí roghnaithe agus úsáid á baint as micreascóp leictreon scanadh (SEM) atá feistithe le speictriméadar scaipthe fuinnimh (EDS).
Déan an dromchla samplach a iniúchadh le micreascóp leictreon agus roghnaigh formhéadú 400X.Tá méid an damáiste dromchla i gcoincréit GRP leath-iata agus gan alt faoi thimthriallta reo-leá agus nochtadh do shulfáití sách ard, agus is diomaibhseach é i gcoincréit lániata.Tagraíonn an chéad chatagóir do chreimeadh saorshreafa coincréit ag sulfáit sóidiam agus ó 0 go 100 timthriallta reo-leá, mar a thaispeántar i bhFíor 4a.Tá dromchla réidh ag samplaí coincréite gan nochtadh sioc gan gnéithe infheicthe.Tar éis 50 creimeadh, scafa an bloc laíon ar an dromchla go páirteach, ag nochtadh bhlaosc bán na laíon.Tar éis 100 creimeadh, thit sliogán an réitigh go hiomlán le linn iniúchadh amhairc ar an dromchla coincréite.Léirigh breathnóireacht mhicreascópach go raibh dromchla an choincréit 0 reo-leáchán réidh agus go raibh an comhiomlán dromchla agus an moirtéal san eitleán céanna.Breathnaíodh dromchla míchothrom, garbh ar dhromchla coincréite a bhí creimthe ag 50 timthriall reo-leá.Is féidir é seo a mhíniú tríd an bhfíric go bhfuil cuid den moirtéal scriosta agus go gcloíonn méid beag de chriostail gráinneach bán leis an dromchla, atá comhdhéanta go príomha de chomhiomlán, moirtéal agus criostail bán.Tar éis 100 timthriallta reoite-leá, bhí réimse mór de chriostail bhána le feiceáil ar dhromchla an choincréite, agus bhí an comhiomlán garbh dorcha faoi lé an timpeallacht sheachtrach.Faoi láthair, tá an dromchla coincréite nochta comhiomlán agus criostail bán den chuid is mó.
Moirfeolaíocht colún coincréit reo-leáite creimneach: (a) colún coincréit neamhshrianta;(b) coincréit threisithe snáithíní carbóin leath-iata;(c) coincréit leath-iamh GRP;(d) coincréit CFRP atá faoi iamh go hiomlán;(e) coincréit GRP leath-iata.
Is é an dara catagóir creimeadh colúin choincréite leath-heirméiteach CFRP agus GRP faoi thimthriallta reo-leá agus nochtadh do sulfáití, mar a thaispeántar i bhFíor 4b, c.Léirigh iniúchadh amhairc (méadú 1x) gur foirmíodh púdar bán de réir a chéile ar dhromchla an tsraith shnáithíneach, rud a thit amach go tapa le méadú ar líon na dtimthriallta reo-leá.Tháinig an creimeadh dromchla neamhshrianta ar choincréit leath-heirméiteach FRP níos suntasaí de réir mar a mhéadaigh líon na dtimthriallta reo-leá.An feiniméan infheicthe "bloating" (tá dromchla oscailte réiteach an cholúin choincréite ar tí titim).Mar sin féin, tá an feiniméan feannadh bac go páirteach ag an sciath snáithín carbóin in aice).Faoin micreascóp, feictear snáithíní carbóin sintéiseacha mar snáitheanna bán ar chúlra dubh ag formhéadú 400x.Mar gheall ar chruth cruinn na snáithíní agus nochtadh do sholas míchothrom, tá an chuma orthu bán, ach tá na bundles snáithíní carbóin iad féin dubh.Is cosúil le snáithe bán é fiberglass ar dtús, ach tar éis dul i dteagmháil leis an ghreamaitheach bíonn sé trédhearcach agus tá staid na coincréite taobh istigh den fiberglass le feiceáil go soiléir.Tá an fiberglass geal bán agus tá an ceanglóra buí.Tá an dá dath an-éadrom, mar sin beidh dath an gliú i bhfolach na snáitheanna fiberglass, ag tabhairt an cuma iomlán tint yellowish.Tá na snáithíní carbóin agus gloine cosanta ó dhamáiste ag roisín eapocsa seachtrach.De réir mar a mhéadaigh líon na n-ionsaithe reo-leá, tháinig níos mó folús agus cúpla criostail bhána le feiceáil ar an dromchla.De réir mar a mhéadaíonn an timthriall reo sulfáit, éiríonn an ceanglóra níos tanaí de réir a chéile, imíonn an dath buí agus éiríonn na snáithíní le feiceáil.
Is é an tríú catagóir ná creimeadh coincréit CFRP agus GRP atá faoi iamh go hiomlán faoi thimthriallta reo-leá agus nochtadh do shulfáití, mar a thaispeántar i bhFíor 4d, e.Arís, tá na torthaí a breathnaíodh cosúil leo siúd don dara cineál de chuid srianta den cholún coincréite.
Déan comparáid idir na feiniméin a breathnaíodh tar éis na trí mhodh srianta a bhfuil cur síos orthu thuas a chur i bhfeidhm.Fanann na fíocháin shnáithíneacha i gcoincréit FRP láninslithe cobhsaí de réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta reo-leá.Ar an láimh eile, tá an ciseal fáinne ghreamaitheacha níos tanaí ar an dromchla.Imoibríonn roisíní eapocsa den chuid is mó le hiain ghníomhacha hidrigine in aigéad sulfarach fáinne oscailte agus is ar éigean a imoibríonn siad le sulfáití28.Mar sin, is féidir a mheas go n-athraíonn creimeadh airíonna an chiseal ghreamaitheacha go príomha mar thoradh ar thimthriallta reo-leácha, rud a athraítear éifeacht athneartaithe FRP.Tá an feiniméan creimeadh céanna ag dromchla coincréite coincréite leath-heirméiteach FRP mar dhromchla coincréite neamhshrianta.Freagraíonn a ciseal FRP leis an gciseal FRP de choincréit atá faoi iamh go hiomlán, agus níl an damáiste soiléir.Mar sin féin, i gcoincréit GRP leathshéalaithe, tarlaíonn scoilteanna fairsing creimthe nuair a thrasnaíonn na stiallacha snáithíní leis an gcoincréit nochta.Éiríonn creimeadh dromchlaí nithiúla nochta níos déine de réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta reo-leá.
Léirigh an taobh istigh de choincréit FRP lániata, leath-iata agus neamhshrianta difríochtaí suntasacha nuair a bhí siad faoi réir timthriallta reo-leá agus nochtadh do thuaslagáin sulfáit.Gearradh an sampla go trasnach agus breathnaíodh an trasghearradh ag baint úsáide as micreascóp leictreon ag formhéadú 400x.Ar fig.Taispeánann 5 íomhánna micreascópacha ar fad 5 mm, 10 mm agus 15 mm ón teorainn idir coincréit agus moirtéal, faoi seach.Tá sé tugtha faoi deara, nuair a dhéantar tuaslagán de shulfáit sóidiam a chomhcheangal le reo-leá, go ndéantar damáiste coincréite a bhriseadh síos de réir a chéile ón dromchla go dtí an taobh istigh.Toisc go bhfuil coinníollacha creimthe inmheánacha CFRP agus coincréit srianta GFRP mar an gcéanna, ní dhéanann an chuid seo comparáid idir an dá ábhar coimeádta.
Breathnú micreascópach ar an taobh istigh den chuid coincréite den cholún: (a) teoranta go hiomlán ag fiberglass;(b) leath-iata le fiberglass;(c) gan teorainn.
Léirítear creimeadh inmheánach coincréit lániata FRP i bhfíor.5a.Tá scoilteanna le feiceáil ag 5 mm, tá an dromchla sách réidh, níl aon criostalú ann.Tá an dromchla réidh, gan criostail, 10 go 15 mm tiubh.Léirítear creimeadh inmheánach coincréit leath-heirméiteach FRP i bhfíor.5 B. Tá scoilteanna agus criostail bán le feiceáil ag 5mm agus 10mm, agus tá an dromchla réidh ag 15mm.Taispeánann Fíor 5c codanna de cholúin FRP nithiúla ina bhfuarthas scoilteanna ag 5, 10 agus 15 mm.Tháinig roinnt criostail bhána sna scoilteanna níos annamh de réir a chéile mar a bhog na scoilteanna ón taobh amuigh den choincréit go dtí an taobh istigh.Léirigh colúin choincréite gan deireadh an chuid is mó de chreimeadh, agus ina dhiaidh sin bhí colúin choincréite FRP leathshrianta.Ní raibh mórán éifeacht ag sulfáit sóidiam ar an taobh istigh de shamplaí coincréit FRP atá faoi iamh go hiomlán thar 100 timthriall reo-leá.Léiríonn sé seo gurb é an príomhchúis le creimeadh ar choincréit FRP lán-shrianta ná creimeadh reo-leá thar thréimhse ama.Léiríodh nuair a breathnaíodh ar an trasghearradh go raibh an chuid díreach roimh reo agus leá mín agus saor ó chomhbhailiúcháin.De réir mar a reo agus a leá an choincréit, tá scoilteanna le feiceáil, tá an rud céanna fíor maidir le comhiomlán, agus tá na criostail gráinneach bán clúdaithe go dlúth le scoilteanna.Tá sé léirithe ag staidéir27, nuair a chuirtear coincréit i dtuaslagán de shulfáit sóidiam, go rachaidh sulfáit sóidiam isteach sa choincréit, agus deascfaidh cuid acu mar chriostail sulfáit sóidiam, agus imoibríonn cuid acu le stroighin.Breathnaíonn criostail sulfáit sóidiam agus táirgí imoibriúcháin cosúil le gráinníní bána.
Cuireann FRP teorainn go hiomlán le scoilteanna coincréite i gcreimeadh comhchuingeach, ach tá an chuid réidh gan criostalú.Ar an láimh eile, tá scoilteanna inmheánacha agus criostalaithe forbartha ag rannóga coincréite leathdhúnta agus neamhshrianta FRP faoi chreimeadh comhchuingeach.De réir na tuairisce ar an íomhá agus staidéir roimhe seo29, tá an próiseas creimeadh comhpháirteach de choincréite FRP neamhshrianta agus leath-srianta roinnte ina dhá chéim.Baineann an chéad chéim de scoilteadh coincréite le leathnú agus crapadh le linn reo-leá.Nuair a théann sulfáit isteach sa choincréit agus nuair a bhíonn sé le feiceáil, líonann an sulfáit chomhfhreagrach scoilteanna a chruthaíonn crapadh ó fhrithghníomhartha reo-leá agus hiodráitithe.Dá bhrí sin, tá éifeacht chosanta speisialta ag sulfáit ar choincréit ag céim luath agus féadann sé feabhas a chur ar airíonna meicniúla coincréite go pointe áirithe.Leanann an dara céim den ionsaí sulfáit, scoilteanna treáite nó folúntas agus imoibriú leis an stroighin chun alúm a fhoirmiú.Mar thoradh air sin, fásann an crack i méid agus déanann sé damáiste.Le linn an ama seo, déanfaidh na frithghníomhartha leathnaithe agus crapadh a bhaineann le reo agus leá an damáiste inmheánach don choincréit níos measa, rud a fhágann go laghdófar an cumas imthacaí.
Ar fig.Léiríonn 6 na hathruithe pH ar réitigh tuilithe coincréite ar feadh trí mhodh teoranta a ndéantar monatóireacht orthu tar éis 0, 25, 50, 75, agus 100 timthriallta reo-leá.Léirigh moirtéal coincréite FRP neamhshrianta agus leathdhúnta an t-ardú pH is tapúla ó 0 go 25 timthriallta reo-leá.Mhéadaigh a luachanna pH ó 7.5 go 11.5 agus 11.4, faoi seach.De réir mar a mhéadaigh líon na dtimthriallta reo-leá, mhoilligh an t-ardú pH de réir a chéile tar éis 25-100 timthriallta reo-leá.Mhéadaigh a luachanna pH ó 11.5 agus 11.4 go 12.4 agus 11.84, faoi seach.Toisc go gclúdaíonn an coincréit FRP lán-bhanna an ciseal FRP, tá sé deacair do thuaslagán sulfáit sóidiam dul i bhfód.Ag an am céanna, tá sé deacair don chomhdhéanamh stroighne dul isteach i réitigh sheachtracha.Mar sin, mhéadaigh an pH de réir a chéile ó 7.5 go 8.0 idir 0 agus 100 timthriallta reoite-leá.Déantar anailís ar an gcúis atá leis an athrú ar pH mar seo a leanas.Nasctar an sileacáit i gcoincréit le hiain hidrigine in uisce chun aigéad sileiceach a fhoirmiú, agus ardaíonn an OH- atá fágtha pH an tuaslagáin sháithithe.Bhí an t-athrú ar an pH níos suntasaí idir 0-25 timthriallta reo-leácha agus ní ba lú ná sin idir 25-100 timthriall reo-leá30.Mar sin féin, fuarthas amach anseo gur lean an pH ag méadú tar éis 25-100 timthriallta reo-leá.Is féidir é seo a mhíniú tríd an bhfíric go n-imoibríonn sulfáit sóidiam go ceimiceach leis an taobh istigh den choincréit, ag athrú pH an tuaslagáin.Léiríonn anailís ar an gcomhdhéanamh ceimiceach go n-imoibríonn coincréit le sulfáit sóidiam ar an mbealach seo a leanas.
Léiríonn foirmlí (3) agus (4) go n-imoibríonn sulfáit sóidiam agus hiodrocsaíd chailciam i bhfoirm stroighne gipseam (sulfáit chailciam), agus sulfáit chailciam le metaaluminate cailciam i stroighin chun criostail alúm a fhoirmiú.Tá foirmiú OH- bunúsach ag gabháil le imoibriú (4), rud a fhágann go dtiocfaidh méadú ar pH.Chomh maith leis sin, ós rud é go bhfuil an t-imoibriú seo inchúlaithe, ardaíonn an pH ag am áirithe agus athraíonn sé go mall.
Ar fig.Léiríonn 7a meáchain caillteanas coincréit GRP atá lániata, leath-iata agus idirghlasáilte le linn timthriallta reo-leá i dtuaslagán sulfáit.Is coincréit neamhshrianta an t-athrú is soiléire ar chaillteanais maise.Chaill coincréit neamhshrianta thart ar 3.2% dá mais tar éis 50 ionsaí reo-leá agus thart ar 3.85% tar éis 100 ionsaí reo-leá.Léiríonn na torthaí go laghdaítear éifeacht an chreimthe comhchuingeach ar cháilíocht na coincréite saorshreafa de réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta reo-leá.Mar sin féin, nuair a breathnaíodh dromchla an tsampla, fuarthas amach go raibh caillteanas moirtéal tar éis 100 timthriall leá-reo níos mó ná tar éis 50 timthriall reo-leá.In éineacht leis na staidéir sa roinn roimhe seo, is féidir hipitéis a thabhairt go laghdaítear mais-chaillteanas mar thoradh ar dhul i bhfód na sulfáití isteach sa choincréit.Idir an dá linn, mar thoradh ar alúm agus gipseam a ghintear go hinmheánach freisin go gcailltear meáchain níos moille, mar atá tuartha ag cothromóidí ceimiceacha (3) agus (4).
Athrú meáchain: (a) an gaol idir an t-athrú meáchain agus líon na dtimthriallta reo-leáite;(b) an gaol idir maisathrú agus luach pH.
Laghdaíonn an t-athrú ar mheáchain caillteanas coincréite leath-heirméiteach FRP ar dtús agus méadaíonn sé ansin.Tar éis 50 timthriallta reo-leá, tá caillteanas mais coincréite fiberglass leath-heirméiteach thart ar 1.3%.Ba é meáchain caillteanas tar éis 100 timthriall ná 0.8%.Mar sin, is féidir a thabhairt i gcrích go dtéann sulfáit sóidiam isteach i gcoincréit saorshreafa.Ina theannta sin, léirigh breathnú ar dhromchla an phíosa tástála freisin go bhféadfadh na stiallacha snáithíní seasamh in aghaidh feannadh moirtéal i limistéar oscailte, rud a laghdódh meáchain caillteanas.
Tá an t-athrú ar chaillteanas mais coincréite FRP faoi iamh go hiomlán difriúil ón gcéad dá.Ní chailleann mais, ach cuireann.Tar éis 50 creimeadh sioc-leá, tháinig méadú thart ar 0.08% ar an mais.Tar éis 100 uair, tháinig méadú thart ar 0.428% ar a mais.Ós rud é go ndéantar an coincréit a dhoirteadh go hiomlán, ní thiocfaidh an moirtéal ar dhromchla an choincréite as agus ní dócha go gcaillfidh sé cáilíocht.Ar an láimh eile, cuireann treá uisce agus sulfáití ón dromchla ard-ábhar isteach sa taobh istigh den choincréit íseal-ábhar feabhas ar cháilíocht na coincréite freisin.
Rinneadh roinnt staidéar roimhe seo ar an ngaol idir pH agus caillteanas maise i gcoincréit atá srianta le FRP faoi choinníollacha creimthe.Pléann an chuid is mó den taighde go príomha ar an ngaol idir caillteanas mais, modulus leaisteacha agus caillteanas neart.Ar fig.Léiríonn 7b an gaol idir pH coincréite agus caillteanas maise faoi thrí shrian.Moltar samhail thuarthach chun caillteanas mais coincréite a thuar trí úsáid a bhaint as trí mhodh coinneála ag luachanna pH éagsúla.Mar atá le feiceáil i bhFíor 7b, tá comhéifeacht Pearson ard, rud a léiríonn go bhfuil comhghaol idir pH agus caillteanas mais go deimhin.Ba é 0.86, 0.75, agus 0.96, faoi seach na luachanna r-cearnógacha le haghaidh coincréit neamhshrianta, leathshrianta, agus srianta go hiomlán.Tugann sé seo le fios go bhfuil an t-athrú pH agus meáchain caillteanas de choincréit atá inslithe go hiomlán sách líneach faoi choinníollacha sulfáit agus reo-leá.I gcoincréit neamhshrianta agus coincréit leath-heirméiteach FRP, méadaíonn an pH de réir a chéile de réir mar a imoibríonn an stroighin leis an tuaslagán uiscí.Mar thoradh air sin, déantar an dromchla coincréite a scriosadh de réir a chéile, rud a fhágann go bhfuil ganntanas meáchain ann.Ar an láimh eile, is beag athraíonn an pH de choincréit atá faoi iamh go hiomlán toisc go mhoillíonn an ciseal FRP imoibriú ceimiceach na stroighne leis an tuaslagán uisce.Mar sin, le haghaidh coincréit atá faoi iamh go hiomlán, níl aon chreimeadh dromchla infheicthe, ach gheobhaidh sé meáchan mar gheall ar sháithiú mar gheall ar ionsú réitigh sulfáit.
Ar fig.Taispeánann 8 torthaí scanadh SEM ar shamplaí eitseáilte le reo-leá sulfáit sóidiam.Scrúdaigh micreascópacht leictreon samplaí a bailíodh ó bhlocanna a tógadh ón gciseal seachtrach de cholúin choincréite.Is íomhá scanta micreascóp leictreon é Fíor 8a de choincréit neamhiata roimh chreimeadh.Tugtar faoi deara go bhfuil go leor poill ar dhromchla an tsampla, rud a chuireann isteach ar neart an cholúin coincréite féin roimh sioc-leá.Ar fig.Taispeánann 8b íomhá micreascóp leictreon de shampla coincréite FRP atá inslithe go hiomlán tar éis 100 timthriall reo-leá.Is féidir scoilteanna sa sampla de bharr reo agus leá a bhrath.Mar sin féin, tá an dromchla sách réidh agus níl aon chriostail air.Dá bhrí sin, tá scoilteanna gan líonadh le feiceáil níos mó.Ar fig.Taispeánann 8c sampla de choincréite GRP leath-heirméiteach tar éis 100 timthriall creimeadh sioc.Is léir gur leathnaigh na scoilteanna agus foirmíodh gráinní idir na scoilteanna.Ceanglaíonn cuid de na cáithníní seo iad féin le scoilteanna.Taispeántar scanadh SEM de shampla de cholún coincréite neamhshrianta i bhFíor 8d, feiniméan atá comhsheasmhach le leathshrianadh.Chun comhdhéanamh na gcáithníní a shoiléiriú tuilleadh, rinneadh na cáithníní sna scoilteanna a mhéadú agus a anailísiú trí úsáid a bhaint as speictreascópacht EDS.Go bunúsach tagann na cáithníní i dtrí chruthanna éagsúla.De réir na hanailíse speictrim fuinnimh, is é an chéad chineál, mar a thaispeántar i bhFíor 9a, criostail bloc rialta, comhdhéanta go príomha de O, S, Ca agus eilimintí eile.Trí na foirmlí roimhe seo (3) agus (4) a chomhcheangal, is féidir a chinneadh gurb é príomh-chomhpháirt an ábhair ná gipseam (sulfáit chailciam).Taispeántar an dara ceann i bhFíor 9b;de réir na hanailíse speictrim fuinnimh, is réad acicular neamhthreorach é, agus is iad O, Al, S agus Ca a phríomhchodanna.Léiríonn oidis teaglaim go bhfuil an t-ábhar comhdhéanta go príomha de alúm.Is bloc neamhrialta é an tríú bloc a thaispeántar i bhFíor 9c, arna chinneadh ag anailís speictrim fuinnimh, comhdhéanta go príomha de chomhpháirteanna O, Na agus S. D'éirigh sé amach gur criostail sulfáit sóidiam iad seo den chuid is mó.Léirigh scanadh micreascópachta leictreon gur líonadh an chuid is mó de na folús le criostail sulfáit sóidiam, mar a thaispeántar i bhFíor 9c, chomh maith le méideanna beaga gipseam agus alúm.
Íomhánna leictreonmhicreascópacha de shamplaí roimh chreimeadh agus ina dhiaidh: (a) coincréit oscailte roimh chreimeadh;(b) tar éis creimeadh, tá an fiberglass séalaithe go hiomlán;(c) tar éis creimthe coincréit leath-iamh GRP;(d) tar éis creimthe ar choincréit oscailte.
Ligeann an anailís dúinn na conclúidí seo a leanas a tharraingt.Ba é 1k × na híomhánna micreascóp leictreon de na trí shampla go léir agus fuarthas scoilteanna agus táirgí creimthe agus breathnaíodh iad sna híomhánna.Tá na scoilteanna is leithne ag coincréit neamhshrianta agus tá go leor gráin ann.Tá coincréit leathbhrú FRP níos lú ná coincréit neamhbhrú i dtéarmaí leithead crack agus líon na gcáithníní.Tá an leithead crack is lú ag coincréit FRP atá faoi iamh go hiomlán agus níl aon cháithníní ann tar éis creimeadh reo-leá.Léiríonn sé seo go léir gurb í coincréit FRP atá faoi iamh go hiomlán an ceann is lú a d’fhéadfadh a bheith i mbaol creimthe ó reo agus leá.Mar thoradh ar phróisis cheimiceacha taobh istigh de cholúin choincréite FRP leath-iamh agus oscailte, déantar alúm agus gipseam a fhoirmiú, agus bíonn tionchar ag treá sulfáit ar porosity.Cé gurb iad timthriallta reo-leá an phríomhchúis le scoilteadh coincréite, líonann sulfáití agus a gcuid táirgí cuid de na scoilteanna agus na bpiocháin ar an gcéad dul síos.Mar sin féin, de réir mar a mhéadaíonn méid agus am an chreimthe, leanann na scoilteanna ag leathnú agus méadaíonn líon na n-alúman foirmithe, rud a fhágann scoilteanna easbhrúite.Ar deireadh thiar, laghdóidh nochtadh reo-leá agus sulfáit neart an cholúin.