وتطبق مواد البناء المطورة على نطاق واسع في صناعة البناء، مثل الجسور، والمباني العليا، والأشغال المائية الضخمة. ونظرا لتعقيد بيئة الخدمة، غالبا ما تنشأ عن هذه التعب صدع في السلامة الهيكلية. ومن ثم، فإن دراسة تقنيات التوسع والتصدع التعب في المطابقات المعمارية مهمة لضمان سلامة المباني واستقرارها.
وفي الوقت الراهن، تركز الدراسات المحلية والدولية على تقنيات التوسع في الصدع الناجم عن الملحقات المعمارية والتصدع على أداء المواد، وآليات توليد التصدع الناجم عن التعب، والتنبؤ بالعمر، وأساليب التكسير. فيما يتعلق بتوسع الصدع التعب، ركز الباحثون بشكل أكبر على نشأة الصدع ومعدل توسعه والعوامل المؤثرة عليه ؛ أما فيما يتعلق بتقنيات التقطيع، فإن البحوث تركز أساساً على مبادئ التقطيع والعمليات والآثار.
آليات التصدع التعب وآليات التوسيع: تستخدم المطبات المعمارية في البناء في حمولات دائرية، كما أن الحلقات الضعيفة، مثل البلورات، تنتج التصدع الدقيق. ومع تزايد عدد الدورات، تتسع هذه الشقوق الصغيرة وتتلاقى وتتحول إلى صدع كلي. وأثناء توسع الصدع، يحدث تغيير في توزيع الإجهاد داخل المادة، مما يؤدي إلى عدم اليقين فيما يتعلق بموجه.
مبدأ التكسير: تعمل تكنولوجيا التكسير أساساً على إبطاء أو منع توسع التكدع عن طريق فرض مقاومة على مسارات التوسيع الصدع، مثل الاختناق باستخدام مواد جزيئية عالية أو حشو مواد معدنية، وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، يتم تحسين مقاومة التعب في المواد المطورة نفسها عن طريق الاستخدام الأمثل للتصميم الهيكلي للغة واختيار المواد العالية الكثافة، وما إلى ذلك، مما يطيل عمرها النافع.
المعالجة التحضيرية: معالجة سطحية للمشقوق التعب، بما في ذلك التنظيف والتجفيف وما إلى ذلك، من أجل تحسين تماسك مواد الحشو.
معالجة التكسير: اختيار مواد الحشو المناسبة والعمليات المناسبة تبعاً لشكل وموقع صدع التعب. وتشمل مواد الحشو الشائعة الاستخدام المواد الجزيئية العالية مثل الإيبوكسي والبولي يوريثان والمواد المعدنية مثل المسحوق المعدني والسبائك. وتشمل عملية الحشو الطلاء والحقن والضغط، وما إلى ذلك، ويمكن اختيار الطرائق المناسبة وفقاً للظروف السائدة.
المعالجة النهائية: بعد ملء الحشو، يتم تصليد وترميم، وما إلى ذلك، لضمان جودة وسلامة الحشو.
وعلى سبيل المثال، ظهرت تشققات التعب أثناء استخدام المذيذة في عمود في جسر كبير. من أجل ضمان سلامة الجسور، تم الإصلاح باستخدام تقنيات التوسع والتصدع التعب الموصوفة في هذه الورقة. وفيما يلي عمليات الإصلاح المحددة:
معالجة سطحية مفصلة للرافعات ذات الشقوق، بما في ذلك إزالة الأوساخ، وإزالة الشحوم، وما إلى ذلك، لزيادة تماسك مواد الحشو.
ويتم ملء المسحوق المعدني في الشقوق باستخدام طريق ملء مسحوق المعدني بضغط مناسب من أجل الحشو الدقيق للمواد المعدنية.
وتصليد المواد المطورة بعد الحشو بدرجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى دمج مواد الحشو مع المكونات المطورة، وزيادة القوة الكلية.
ويتم اختبار جودة المواد المطورة للتأكد من امتثالها للمعايير ومتطلبات الاستخدام ذات الصلة.
وبعد هذه الإصلاحات، نجحت هذه الحدية في الحد من توسع الصدع وتحسين مقاومتها للإجهاد بدرجة كبيرة. وأثناء الاستخدام الفعلي، تم تمديد فترة الاستخدام المطبوع إلى حد كبير، مما كفل تشغيل الجسر على نحو آمن ومستقر.
وتتسم تقنيات التوسع والتصدع التعب في المطابقات المعمارية بأهمية بالغة لضمان أمن المباني واستقرارها. وتصف هذه الورقة مبادئ هذه التكنولوجيا، والعمليات، وحالة تطبيق عملي. وقد أثبتت هذه التكنولوجيا فعاليتها في الحد من اتساع الصدع وزيادة عمر المواد المطورة. ومع ذلك، لا تزال هناك أوجه قصور في هذه التكنولوجيا، مثل متطلبات الأداء العالية لمواد الحشو، واحتمال حدوث بعض الضرر في الملحقات أثناء تنفيذ العملية. ومن ثم، ينبغي أن تشمل اتجاهات البحوث في المستقبل تحسين أداء مواد الحشو، وتحسين العمليات، ومواصلة خفض تكاليف التشغيل من أجل تحسين نشر هذه التكنولوجيا وتطبيقها.
