Keçidler Su və Nəmliyə Necə Dözür?

Materialşünaslıq: Niyə Qeyri-metallı Keçidler Yaş Şəraitdə Üstünlük Təşkil Edir

Duzlu suda polimer-kompozitin elektrokimyəvi sabitliyi

Qeyri-metall aralıqlar dəniz şəraitində elektrokimyəvi problemlərə qarşı çox yaxşı müqavimət göstərən xüsusi polimer birləşmələrdən hazırlanır. Metallar, hamımızın bildiyi kimi, qalvanik reaksiyalar nəticəsində duzlu suda pis reaksiya verir və bu da paslanmaya, nəticədə isə zaman keçdikcə bütün konstruksiyanın dağılmasına səbəb olur. Bu polimer alternativlərin molekulyar tərkibi xlor ionlarının onlardan keçməsinə imkan verməz ki, bu da beton konstruksiyalarda armatura üçün böyük problem sayılır. Bundan əlavə, bu maddələr uzun müddət su altındakı vəziyyətdə belə formasını saxlayır. Okean şəraiti ilə eyni olan idarə olunan mühitdə aparılan testlər əksər istehsalçıların ifadə etdiyi kimi, bu aralıqların su altı tətbiqetmalarında ən azı yarım əsrdən çox dayanacağını göstərir, lakin bəzi ekspertlər hələ də laboratoriya nəticələrinin real dünya performansına tam uyğun gəlib getmədiyini soruşmaqdadır.

Yüksək xlor zonalarında qalvanizli metal aralıqların qeyri-metall alternativlərdən daha sürətlə korroziyaya uğramasının səbəbi

Xlorid ionları çox olan ərazilərdə, məsələn sahillər yaxınlığında və ya yol duzunun toplanması müşahidə olunan körpülərdə metal distancerlərin (aralıq qoyucuların) daha tez nasaz olması tendensiyası var. Qoruyucu sink təbəqəsi ilkin olaraq altındakı poladı qorumağa kömək etsə də, duzlu su buxarı və ya nəm şəraitə məruz qaldıqda tez aşınır. Tədqiqatlar göstərir ki, bu distancerlər daxili bölgələrdə istifadə olunan oxşar modellərlə müqayisədə təxminən üç dəfə sürətlə korroziyaya uğrayır. Sink qoruyucusu nəhayət sıradan çıxdıqda, açıq halda qalan polad paslanmağa başlayır, bu da genişlənir və nəticədə ətrafdakı beton konstruksiyaları çatlayır. Metal olmayan alternativlər isə tamamilə fərqli işləyir, çünki onlar suyun udulmasını təbii şəkildə maneə törədən xüsusi polimerlərdən hazırlanır (udulma miqdarı 0,8%-dən az). Bu materiallar həmçinin korroziyaya səbəb olan elektrokimyəvi reaksiyaları da dayandırır. Həqiqi şəraitdə, məsələn gelgit zonalarında aparılan quraşdırmalara baxdıqda aydın bir model görünür: əksər metal distancerlərin hər 7-10 ildə bir dəyişdirilməsi tələb olunur, plastik nümunələri isə 20 ildən artıq müddət xidmət etməyə davam edir.

Suya Müqavim Mühəndislik: Pokraklar və Nano-Modifikasiya Edilmiş Ara Dəzgah Dizaynları

Hidrofob silan-siloksan pokrakları: kapilyar pozulma səmərəliliyini 73% artırır

Yeni səth mühəndisliyi üsulları, rütubətə məruz qaldıqda distanslaşdırıcıların daha yaxşı işləməsini təmin edir. Silan və siloksan əsaslı ən yeni hidrofob örtüklər molekulyar səviyyədə suyu yapışmaq əvəzinə uzaqlaşdıracaq kiçik maneələr yaradır. Bu o deməkdir ki, kapillyar adlandırdığımız mikroskopik kanallar vasitəsilə materiallara daxil olan su çox azalır. Keçən ilin "Bina Konstruksiyaları üzrə Tədqiqat Hesabatında" dərc olunmuş testlərə görə, bu xüsusi örtüklər müntəzəm emal edilməmiş səthlərlə müqayisədə materialların su nüfuzuna müqavimətini təxminən üç dörddə bir artırır. Bunun tikintiyə konkret olaraq hansı faydası var? Beton konstruksiyaların daxilində duz və tozun birikməsi azalır, bu da körpülərin daha uzun müddət dayanmasını, dalğa vurmasına qarşı divarların eroziyadan qorunmasını və rütubətin həmişə problem olduğu yeraltı tunellər və digər tikililərin struktur bütövlüyünün saxlanılmasını təmin edir.

Nano-modifikasiya edilmiş polipropilen distanslaşdırıcılar: suyun udulması <0,8% (bazis səviyyədə 4,2%-ə qarşı)

Materiallar elminin son dəvrlərdə əldə etdiyi irəliləyişlər nano səviyyədə modifikasiya sayəsində materialların nəmə qarşı müqavimətini xeyli artırmışdır. İstehsalçılar silika hissəciklərini politetrafluoretilenə daxil etdikdə, suyu fövrən dərəcədə tərpədən səthlər yaradırlar. Su udulması adətən təxminən 4,2% udan köhnə materiallara nisbətən beş dəfə yaxşılaşaraq 0,8%-dən az səviyyəyə enir. 2024-cü ilin ASTM hesabatı bu tapıntıları təsdiqləyir. Xüsusi şəkildə emal edilmiş bu materiallar uzun müddət su təzyiqinə məruz qalsa belə sabit qalır. Habelə su altı və ya nəmli mühitdə işləməli olan məhsullar üçün ASTM C1712 standartında müəyyən edilmiş bütün tələbləri yerinə yetirir.

Səth mexanikası və kütləvi material modifikasiyası — bu ikiqat strategiya, gelgit zonalarında, tullantı su tesislərində və digər yüksək nəmli mühitlərdə kompromissiz performans göstərən distansiya elementləri təqdim edir.

Həqiqi Şəraitdə Təsdiqlənmə: Su altında və Yeraltı Tətbiqlərdə Distansiya Elementlərinin Uzunmüddətli Performansı

Honkonq—Çuхai—Maokau Körpüsü: Dəniz şəraitində beton distancerlərin 8 illik sahə performansı

Honkonq-Zhuhai-Makao körpüsü metall olmayan distancerlərin şiddətli dəniz mühitinə qarşı möhkəmliyinin əlamətdar nümunəsidir. 2018-ci ildə istifadəyə verildikdən sonra su altındakı bu polimer kompozit distancerlər sabit duzlu su təsirinə, müntəzəm gelgit hərəkətlərinə və təxminən 35.000 hissə million səviyyəsində olan normaldan xeyli yuxarı xlor konsentrasiyasına məruz qalmışdır. Bir neçə il sonra keçirilən yoxlamalarda korroziya problemlərinin heç bir əlaməti aşkar edilməmişdir və körpünün bütün dayaq konstruksiyalarında 50 mm-lik beton örtüyü tamamilə qorunub saxlanılıb. Bu, laboratoriya şəraitində keçirilən analoq testlərdə erkən pitləşmə əlamətləri göstərən metal alternativlərlə aparılan testlərlə ziddiyyət təşkil edir. Burada gördüyümüz nəticələr digər sahil infrastruktur layihələrində eyni çətinliklərlə üzləşən mühəndislərə bu materiallardan istifadə etməklə bağlı etibar yaradır.

• səkkiz il təsirlənmədən sonra sıxılma möhkəmliyinin 98%-ni saxlama
• <0,5 mm ölçüdə dəyişiklik, təkrarlanan nəm-davamlı dövrlərə baxmayaraq
• Beton-keçid səthlərində ölçülməyən xloridin nüfuz etməsi yoxdur

Hidravlik təzyiq altında ölçülərin sabitliyi: yeraltı infrastruktur üçün ASTM C1712 tələblərinə cavab verir

Dəfn edilmiş infrastruktur üçün keçidlər uzunmüddətli hidravlik yüklərə qarşı deformasiyaya müqavimət göstərməlidir. ASTM C1712 üzrə aparılan ciddi testlər təsdiqləyir ki, metallik olmayan keçidlər 15 metrlik su sütunu ekvivalenti olan təzyiqlərə məruz qalarkən kritik ölçülü toleransları saxlayır. Təsdiqlənmə nəticələrinə aşağıdakılar daxildir:

• 500 saatlıq təzyiq dövründən sonra ±0,2% həcmi genişlənmə
• su altı tunel seqmentlərində armaturun yerləşdirilməsi toleranslarına 100% uyğunluq
• Beton-keçid səthlərində su yolunun yaranmaması

Bu nəticələr tullantı sularının təmizlənməsi müəssisələri, dəniz dibindəki kəmərlər və digər təzyiqli mühitlərdə inkişaf etdirilmiş dizaynın tamlığını təmin edən və struktur zəifləmənin qarşısını alan uzunmüddətli etibarlı performansı təsdiqləyir.

Tez-tez verilən suallar

• Nə üçün nəmli mühitdə metal olmayan distanslar metallara nisbətən üstün tutulur?

  Xüsusi polimer kompozitlərdən hazırlanan metal olmayan distanslar, nəmli şəraitdə korroziya və struktur degradasiyasını qarşısını almaq üçün elektrokimyəvi reaksiyalara və xlorid ionlarına metallara nisbətən daha yaxşı müqavimət göstərir.

• Su itkili örtüklər distansların işini necə yaxşılaşdırır?

  Silan və siloksan kimi maddələrdən hazırlanan su itkili örtüklər molekulyar səviyyədə suyu uzaqlaşdırır, materiallarda suyun udulmasını azaldır və onların struktur möhkəmliyini uzadır.

• Nano-modifikasiya edilmiş politen distansların üstünlükləri nələrdir?

  Bu distanslarda bərkidilmiş silika hissəcikləri sayəsində su udulma sürəti əhəmiyyətli dərəcədə azalır və bu da onlara nəmə qarşı ənənəvi materiallara nisbətən daha böyük müqavimət verir.

• Metal olmayan distanslar real tətbiqlər üçün doğrulanıb?

  Bəli, Honkon–Çuhaı–Makao körpüsü kimi tədqiqatlar və həyati layihələr göstərir ki, metall olmayan distansialar qətirici dəniz şəraitində konstruktiv bütövlüyü saxlaya bilir və korroziyaya qarşı müqavimət göstərə bilir.