Шилэн эсвэл TMT битүү бүрэлдэхүүн аль нь дээр вэ?

Орчин үеийн барилгын үндэс нь дээд зэрэглэлийн дэлгүүрээс эхлээд хамгийн энгийн зам хүртэлх бетон байгууламж юм. Энэ хэсэгт 100 гаруй жил төрөлхөөр эзэн нь ган байсан бөгөөд ихэвчлэн термомеханик боловсруулалтанд (TMT) орсон шахмал хэлбэрээр ирдэг. Гэсэн хэдий ч материалын шинжлэх ухааны лабораториудаас хүчирхэг дайчин нэгэн гарч ирлээ: Галт тархны арматур .

Барилгын талбай, инженерийн компани, төслийн удирдлагын газруудад түгээн дуу чимээ нь дараах байдалтай байдаг: Аль нь дээр вэ, галт тархны арматур эсвэл ТМТ-ийн шахмал вэ?

Бүхэлдээ инженерийн салбарын олон нийтлэг асуудлын нэг шиг хариулт нь маш энгийн биш юм. Энэ нь төслийн орчин, төсөв, бүтцийн шаардлага, урт хугацааны үйлчилгээний зорилтуудаас хамаарна. Энэ нийтлэл нь орчин үеийн барилгын төвөгтэй асуудлыг гүнзгий орж, таны шийдвэр гаргах үйл явцыг удирдах боломжтой харьцуулалтыг хүргэж байна.

Танилцах хэрэгтэй тоглогчдыг ойлгох: Эхлэл

ТМТ-ийн шахмал гэж юу вэ?

Термо-механикаар эмхэтгэсэн (TMT) арматурын бар нь зөөлөн, шилжилттэй дотор төв болон хатуу, бат бөх гадаад гадаргуутай өндөр бат бэхтэй давхаргат металл бар юм. Энэ онцгой бүтцийг горимтгой үйлдвэрлэлийн явцад халуун эргүүлгээний дараа усанд хурдан хөргөх аргаар олж авдаг. Үр дүнд нь түгэлтийн чанар сайтай, өндөр уян хатан бат бэх чанартай, бетонтой онцгой наалддаг бар гарч ирдэг. Энэ нь уламжлалт, баталгаатай, дэлхийн хэмжээнд хамгийн өргөн ашиглагддаг батотголын материал юм.

Шилэн ширмийн арматур (GFRP) гэж юу вэ?

Галт тархны арматур , энгийн хэлбэрээр Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) арматур гэж мөн нэрлэгддэг бөгөөд полимер смолын матриц дотор (ихэвчлэн винил эстер) орсон тасралтгүй шилэн ширмээс бүрдсэн найрмал материал юм. Шилэн ширмээр таталтын өндөр бат бэх чанарыг олгож, смол нь ширмийг хамгаалж, тэдгээрийн хооронд ачааллыг дамжуулдаг. Энэ нь цахилгаан дамжуулдаггүй, хөнгөн, коррозоруудаа тэсвэртэй стальд орлох боломжтой материал юм.

Эргэлт бүрээр харьцуулалт: Түлхүү хүчин зүйлс

Ялагчийг тодруулахын тулд бид барилгын үндсэн чухал асуудлуудад эдгээр хоёр материалыг хооронд нь өрсөлдүүлэх ёстой.

1-р тойм: Хэтэлтийн эсэргүүцэл – Тоглоомыг өөрчлөх хүчин зүйл

Энэ нь галт тархны арматур үүнийг хөгжүүлсэн үндсэн шалтгаан нь

ТМТ Бар: Ган нь хэтлэлд өртөмхтэй байдаг. Зуухны бодис эсвэл далайн уснаас гарах давс, агаарын СО2-ийн нөлөөгөөр бетон доторх руст үүсдэг. Руст нь гангаас илүү эзэлхүүнд ордог тул бетон трещин үүсэх, хагарах аюул гарч, бүтцийн гэнэтийн эвдрэлд хүргэдэг. Эпоксид будаг (арматур) нь тусалж болох ч боловсруулах, хийх явцад гэмтэх магадлалтай.

Шилэн ширмийн арматур: GFRP нь хлорид ион эсрэг бүрэн тэсвэртэй бөгөөд рустдаггүй. Мөн үйлдвэрлэлийн орчинд агуулагдах хүчил, шүлт, бусад химийн нэгдлүүдэд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөггүй. Энэ нь хатуу орчинд өртөх бүтцийн хувьд эсэргүүцэх боломжгүй аварга юм.

Ялгаатай: Шилэн эсгэлэг дахь арматур. Усны бүтцийн хувьд, зурвас, бохир ус цэвэрлэх байгууламж, химийн үйлдвэр, мөн зогсоолын байрт GFRP нь ихэвчлэн урт хугацааны бат бөх байдлын цорын ганц сонголт байдаг.

2-р тойрог: Сул таталтын бат бөх байдал - Энгийн хүч

TMT шинж чанар: TMT шинж чанар нь өндөр таталтын бат бөх чанартай бөгөөд ердийн зэрэг (Fe 415, Fe 500, Fe 550) хувьд ихэвчлэн 415 МПа-с 550 МПа хүртэл хэлбэлздэг. Тэдгээрийн бат бөх чанар сайн мэдэгдэж, таамаглаж болох юм.

Шилэн эсгэлэг дахь арматур: ГFRP шигшээ талбай нь гангаас хамаагүй их таталтын бат бөх чанартай байдаг—ижил диаметртэй үед 2-3 дахин их байдаг. 5 (16 мм) хэмжээтэй GFRP бар нь 1000 МПа-с дээш таталтын бат бөх чанарт хүрэх боломжтой.

Ялгаатай: Шилэн эсэргүүцлийн арматур (цаасан дээр). Гэсэн хэдий ч, шийдвэрлэх зүйл ялгааг ойлгох хэрэгтэй. Ган нь уян хатан материалын жишээ юм. Хэт ачаалал үедээ хугарах бөгөөд эцсийн хугарлыг өмнөх визуалын анхааруулга (нугалах, треск гарах) гардаг. GFRP нь шугаман уян хатан байдалтай; тэсэх чадваргүй. Энэ нь сунгах бөгөөд энэ нь анхааруулгын үедээ гэнэтийн хугаралд орж болно. Уртран бат бөх байдал нь том зураг төслийн нэг гол асуудал юм.

3-р туршилт: Жин ба зөөвөрлөлт – Логистик

TMT Bar: Ган нь нягт, хүнд юм. #6 (20 мм) диаметртэй 12 метр урт нь ойролцоогоор 30 кг жинтэй байдаг. Механик тоног төхөөрөмж (кран, арматурын холбогч) болон хэд хэдэн ажилчид зөөвөрлөх шаардлагатай байдаг. Энэ нь ажлын цагийг нэмэгдүүлэх, зардлыг өсгөх болно.

Галт тархны арматур gFRP нь гангаас ойролцоогоор 75%-аас 80% хүлээн авдаг. Тухайн #6 арматурын жин зөвхөн 7 кг байж болно. Энэ нь гар аргаар ажиллах, илүү хурдан, аюулгүй байдлыг хангах боломжийг олгодог. Талбай дээр том тоног төхөөрөмжийн шаардлагыг бууруулдаг, тээврийн зардлыг бууруулдаг, ажилчдын гэмтэл аврах эрсдлийг багасгадаг.

Ялагч: Шилэн эсэргүүцлийн арматур. Логистикийн давуу тал нь илэрхий бөгөөд хугацаа, хөдөлмөрөөс хэмнэх боломжийг олгодог.

4-р бүтэл: Дулааны тэлэлт ба дамжуулалт

TMT Bar: Галт нь харьцангуйгаар бетон шиг 10-12 x 10⁻⁶/°C орчим хурдаар тэлэгддэг. Энэ нь температур өөрчлөгдөхөд хоёр материалын тэлэлт, агшилт нэгэн зэрэг явагдаж, дотоод хүчдэлийг саатуулна. Цаашид гал нь цахилгаан ба дулааныг маш сайн дамжуулдаг.

Шилэн эсгэлэг дахь арматур: GFRP дулааны тэлэлтийн коэффициент нь хөндлөнгөөс нь хамаагүй их, урд-хойноо ойролцоогоор 6-10 x 10⁻⁶/°C байна. Энэ таарахгүй байдал нь экстрем температурын өөрчлөлт бүхий орчинд асуудал үүсгэж болзошгүй. Чухал нь, GFRP нь цахилгаан ба дулааныг тусгаарлалт хийдэг.

Ялагч: Тэнцсэн. GFRP-ийн хувьд дулааны өргөжлийн таарцгүй байдал нь төслийг анхааралтай хийх шаардлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч түүний цахилгаан тусгаарлах чанар нь MRI туршилтын газруудад, судалгааны лабораториудад эсвэл цахилгаан тусгаарлалт чухал байдаг барилгын төрлүүдэд маш их давуу тал болж өгдөг тул нөхцөл байдлаар давуу тал болох юм.

5-р тойм: Зардал – Эцсийн үнэн зөн

TMT шат: Ган нь бүх дэлхийд түгээлтийн сувгийн бүрэн бүтэн системтэй бараа юм. Эхний материалтай харьцуулахад GFRP-аас хамаагүй хямд байдаг. Ихэнх стандарт төслүүдийн хувьд TMT нь худалдаж авах үед илүү хэмнэлттэй сонголт юм.

Шилэн эсгэлэг дахь арматур: Эхний худалдах үнэ нь ГFRP шигшээ нь урт нэгжээр харьцуулахад TMT шатнаас 2-4 дахин өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь зардлын тооцооллын зөвхөн эхний хэсэг юм. Нэг нь Амьдралын циклийн зардал (LCC)-ыг бодолцох ёстой.

Ялагч: Хамаарна. Цагаан талбайд барихын тулд TMT нь зардалд давуу талтай. Цөл орчинд барих том зам төсөлд ирээдүйд гинжин арматурын корроз үүсэхээс шалтгаалан гарах засвар, сэргээх ажлын өндөр зардал нь барилгын 100 жилийн амьдралын туршид шилэн эд ангийн бүрэн хувийг эдийн засгийн хувьд илүү боловсролтой болгож өгнө. Анхны хөрөнгө оруулалт нь ирээдүйн засварын зардлыг бууруулж өөрийгөө олж авна.

Шийдвэр: Хэрэглээ бол бүгд юм

Нэг "илүү сайн" материал байдаггүй. Харин энэ нь төслийн тодорхой шаардлагуудаас хамаарна.

TMT (Баталгаатай ажиллах чадвартай) шугам сонгоно уу:

Ерөнхий барилгын барилгын ажил: Оршин суугаа газар, аж ахуйн нэгж, индүстрийн барилга байгууламж нь идэвхгүй орчинд байрладаг.

Төсөв хязгаарлагдмал төсөл: Анхны үнэ нь гол хөдөлгүүр болох үед.

Дуктиль чанар шаарддаг барилга: Ган нь энерги шингээж, хөдөлгөөн хийх чадвартай байх нь газар хөдлөх үед чухал байдаг өндөр сейсмик бүсэд.

Цогц дизайн: Орчин үеийн төлөвт нөхөн хэлбэржүүлэх, арматурыг байгуулалт дээр нь нугалах шаардлагатай төслүүд (гэх мэтчилэн GFRP-г нугалсан байдлаар үйлдвэрээс захиалж болно).

Сонгоно уу Хүрэлцэх Стержень (Орчин үеийн Мэргэжилтэн) энэ тохиолдолд:

Далайн ба Эрэг дагалдах бүтцийн ажил: Хөлөг онгоцны тавцан, далайн хана, онгоцны тавцан, мөрөө буудал.

Тээврийн инфраструктурын ажил: Арьсны давс ашигладаг замын хучилт, заал, замын хучилт.

Ус ба Бохирдсон ус цэвэрлэх байгууламж: Сав, тунадасжилтын сав, химийн идэвхитэй бодисын нөлөөнд өртөгдөх олон тооны хоолой.

Онцгой хэрэглээ: МРТ өрөө, шинжлэх ухааны лаборатори, цахилгааны дэд байгууламж, мөн цахилгаан соронзон нейтралит бүхий бүс (жишээ нь, цэргийн болон мэдээллийн төв газар).

Байшин барилгын цэцэрлэгтэй байдал, архитектур: Харагдах бетонд зэврэлтгүй, цэвэр эцсийг хүссэн тохиолдолд.

Батутгах технологийн ирээдүй

Барилгын салбар нь илүү оюунлаг, бат бөх, тэгш боловсролтой материал руу эволюцлж байна. ТМТ брунь урт хугацаанд хэвийн барилгын салбарт өөрийн өртөг, зүүн чанараараа ноёрхдог байхад зах зээлийн хувь нь галт тархны арматур хурдацтай өсжээ.

GFRP-ийн хязгаарлалтыг шийдвэрлэхэд судалгаа үргэлжлүүлж байгаа бөгөөд түүнд түүний хрупкость болон түүний түүнд шатаж буй үеийн зан чанар тухайн хамаарна. Гибрид стержень буюу ган болон FRP-г хослуулсан стержень бүтээх нь өдөрт "хоёр талаас нь хамгийн сайныг" санал болгож магадгүй юм.

Дүгнэлт: Асуулт нь контекстийн талаар

Тэгвэл аль сонголт нь илүү тааламжтай: шилэн эш буюу ТМТ брунь вэ?

Их хэмжээний шүүлтүүрт байгууламжид зэврэлтийн орчинд болон урт хугацааны хэмнэлттэй бат бөх чанарыг хадгалахын тулд, Галт тархны арматур эргэлзээгүй хамгийн сайн сонголт юм.

Ерөнхий зориулалтын барилгын хувьд, газар хөдлөлтийн эсэргүүцэх чадвар, анхны өртөг хамгийн бага байх нь TMT шурга хамгийн давуу талтай байна.

Онцгой инженер, архитектор эсвэл төслийн менежерийн бодит шинж нь нэгийг нь бус бүгдээс нь сонгохгүйгээр тэдгээрийн онцлог шинж чанарыг ойлгоод зохих ажлын зохих хэрэгслийг сонгох явдал юм. Барилгын талаарх ярилцлагын үргэлжлэлд хүрээ нь шийдвэрлэх хүчин зүйл байх болно.