№60 აღმოსავლეთ Цინგბეი გზა, ტექნოლოგიური ზონა, ტანგშანი ქალაქი, ჰებეი ჩინეთი +86-15832531726 [email protected]
Ფოლადის თესლები არის რკინა-ნახშირბადის შენადნობები 0,2–2,1% ნახშირბადით, რაც ქმნის კრისტალურ სტრუქტურას, რომელიც წინააღმდეგობას უწყობს დეფორმაციას. საპირისპიროდ, ჩვეულებრივი რკინის თესლები თითქმის სუფთა ელემენტარული რკინისგან შედგება, რის გამოც ისინი უფრო მაგრია და უფრო მგრძნობიარი არიან გამომოგვრის მიმართ. ეს ფუნდამენტური განსხვავება აძლევს ფოლადს ვიკერსის მაჩვენებელს სამჯერ მეტს ჭედული რკინის შედარებით.
Ფოლადის თვითები გაძლებენ 580–620 MPa-მდე თანდართვის დატვირთვას, შედარებით 170–210 MPa რკინის თვითებისთვის — სიმტკიცის თანაფარდობა დაახლოებით 3:1. ეს პირდაპირ გადადის სტრუქტურულ საიმედოობაში: სახურავის აპლიკაციებში, ფოლადის თვითებს აქვთ 89%-ით ნაკლები გადამყოფი სიხშირე ქარის დატვირთვის ქვეშ, როგორც რკინის ანალოგებს (სამშენი მასალების ლაბორატორია, 2023).
| Თვისება | Steel nail | Ქვაბური სპინაკი |
|---|---|---|
| Განტოლების ძალა | 580–620 MPa | 170–210 MPa |
| Მოკურავა (HV) | 200–250 | 70–90 |
| Გამართვის ძალა | 350 MPa | 100 MPa |
Ფოლადის დეფორმაციის სიჩქარის მგრძნობელობა საშუალებას აძლევს მას შთანთქვას მეტი ენერგია მკვეთრი დარტყმის დროს. მიწისძვრის სიმულაციებში, ფოლადის მიმაგრებული ტყავის კარკასები ინარჩუნებდნენ მთლიანობას გვერდითი აჩქარების მაჩვენებლით 0.6g-მდე — 240%-ით მეტი, ვიდრე ის შეერთებები, რომლებიც დამაგრებული იყო რკინის თვითებით. ეს პლასტიურობა ხელს უშლის კატასტროფულ გამოვლენებს მნიშვნელოვან მუშა სისტემებში, როგორიცაა კედლები და სახურავის კარკასები.
450 სახლის 10-წლიანმა ანალიზმა გამოავლინა, რომ ფოლადის თოკებით დამუშავებულ კონსტრუქციებს 73%-ით ნაკლები მაგრდების ჩასვლა სჭირდათ იმის შედარებით, ვინც რკინის თოკებს იყენებდა. მრავალჯერადი თერმული ციკლირება (ყოველდღიური –40°C) რკინის თოკებში მიკროტვირთების წარმოქმნას იწვევს, რაც კვანძის სიმტკიცეს წელიწადში 37%-ით ამცირებს, ხოლო ფოლადის დეგრადაცია მხოლოდ 8% შეადგენს წელიწადში.
Რკინის თოკები ელექტროქიმიურ ოქსიდაციას განიცდის, როდესაც ტენიანობასა და ჟანგბადთან ურთიერთქმედებენ, რის შედეგადაც წარმოიქმნება პორიანი რკინის ოქსიდი (ჟანგი), რაც სტრუქტურულ მთლიანობას ზიანს ა inflict-ს. ტენიან სანაპირო გარემოში ჟანგი შეიძლება წელიწადში 0.5 მმ რკინას გაჭრას საშუალო მარილიანობის პირობებში. ხილული დეგრადაცია ხშირად 6–12 თვის განმავლობაში გამოისახება, რაც გარე ტყვიისა და ქვის კავშირების სიმტკიცეს ასუსტებს.
Ფოლადი შეიცავს ქრომს და ნიკელს, რომლებიც წარმოქმნიან პასიურ ოქსიდურ ფენებს, რომლებიც ხელს უშლის ოქსიგენის დიფუზიას და замოქმედებს კოროზიის სიჩქარეს. ასეთი შენადნობი ფოლადი 85%-იან ფარდობით ტენიანობაში რჯავის წარმოქმნას 78%-ით ამცირებს სუფთა რკინასთან შედარებით. ცივამრეცი ვარიანტები კიდევ უფრო ამაღლებენ სიმკვრივეს, რაც მინიმუმამდე ამცირებს მიკროტვირთებს, სადაც კოროზია იწყება.
2023 წლის კვლევა, რომელიც განხილულ იქნა 120 სხვადასხვა სანაპირო სამშენო პროექტზე, აჩვენა, რომ ფოლადის თოკებმა შეინარჩუნეს მიახლოებით 92% მათი სიმტკიცისა, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი ხუთი სრული წლის განმავლობაში იმყოფებოდნენ გარეთ. რკინის თოკების შემთხვევაში კი სულ სხვა სურათი იყო, რომლებიც ხშირად სრულიად იძლეოდნენ უკვე 18 თვის განმავლობაში. რა ხდის ფოლადს ასე უმჯობეს? ცინკის დაფარვის პროცესი აძლევს მას დამატებით დაცვას კოროზიის წინააღმდეგ, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ზღვის სიახლოვეს, სადაც მარილიანი ჰაერი სწრაფად ანადგურებს ლეგირებს. კონტროლირებად გარემოში ჩატარებულმა გამოცდებმა აჩვენა, რომ ასეთი დაფარული ფოლადის თოკების დეგრადაციის სიჩქარე მკვეთრად ზღვისპირა პირობებში დროთა განმავლობაში მიახლოებით ექვსი მეექვსედი იქნება ჩვეულებრივი რკინის თოკების დეგრადაციის სიჩქარის შედარებით. ეს შედეგები კარგად ემთხვევა იმას, რაც ხდება რეალურ სიტუაციებში.
Ცხელი ცინკის დაფარვის პროცესი ძირეულად ნიშნავს ფოლადის თოკების სითხე ცინკში ჩაწმენას, რაც ქმნის საფარს, რომელიც სამიდან ხუთჯერ უფრო გამძლეა, ვიდრე ელექტროლიზური დაფარვის მეთოდებით მიღებული. ამის ეფექტურობის მიზეზი ის არის, რამდენად კარგად აფერხებს იგი ჟანგბადობას. Service Steel-ის წლიური კვლევის მიხედვით, ასეთი დაფარული თოკები დაახლოებით 98%-ით დაცულია კოროზიისგან იმ ტერიტორიებში, სადაც სირთულე მაღალია. ცინკის დაფარვის შესახებ საინტერესო ის არის, რომ ის იცავს ქვემოთ არსებულ ფოლადს, მაშინაც კი, თუ დაზიანდება. ცინკი თავის თავს მსხვერპლად იძლევა, სანამ ქვემოთ არსებუ ლითონს ზიანი მიადგება, რაც ცინკის დაფარულ თოკებს უკიდურესად აღემატება ჩვეულებრივ რკინის მიმაგრებელ საშუალებებს, რომლებიც საერთოდ არ არის დამუშავებული.
Მაღალი ტენიანობის პირობებში უფარდო რკინის თოკები 18 თვის განმავლობაში კარგავენ მათი სტრუქტურული მთლიანობის 40%-ს სწრაფი ჟანგბადის გამო. შედარებისათვის, ცინკით დაფარული ფოლადის თოკები ინახავს მათი ტვირთის ტევადობის 92%-ს ხუთი წლის განმავლობაში სანაპირო ზონებში დაყენების შემთხვევაში. პოლიმერული საფარის მქონე ვარიანტები მკვეთრად ამცირებს სითბოს გამტარობას უფარდო რკინის თოკებთან შედარებით 87%-ით (Global Steel 2025).
Თანამედროვე საფარები მნიშვნელოვნად გააგრძელებენ სამსახურის ხანგრძლივობას:
| Დაფერების ტიპი | Მარილის სპრეის მიმართ მდგრადობა (საათებში) | Ტენიანობის ტოლერანტობა |
|---|---|---|
| Ცხელი გაწურვის ცინკი | 1,500+ | ≥ 95% RH |
| Ეპოქსი პოლიმერი | 800 | ≥ 85% RH |
| Უფარდო რკინა | 72 | ≥ 60% RH |
2024 წლის სამრეწველო საფარების დახმარებით, 72% კონტრაქტორმა აღნიშნა საფარის ჩამორთვების არარსებობა ათწლიან სახურავის პროექტებში, რომლებიც იყენებენ ცინკით დაფარულ ფოლადის თოკებს.
Მიუხედავად იმისა, რომ ცინკით დაფარული ფოლადის კისერები 30%-ით მეტი ღირს საწყის ეტაპზე, ისინი 20 წლის განმავლობაში ჩანაცვლების ხარჯებს 80%-ით ამცირებს. 2023 წლის მშენებლობის აუდიტმა გამოავლინა, რომ დაფარული ფოლადის მიმაგრებელი ნაკერები მთლიან შენარჩუნების ხარჯებს კვადრატულ ფეხზე 1,20 დოლარით შეამცირა — რაც 89% სავაჭრო მშენებლის მიერ კრიტიკული სტრუქტურული შეერთებებისთვის მიღების მიზეზი გახდა.
Ფინჯრები უმეტეს სამშენ პროექტებზე ძალიან კარგად მუშაობს. როდესაც ჩარჩოებს აყენებთ, ამ ფინჯრებს შეუძლიათ მძიმე წონის მატარებლობა, რადგან მათ გააჩნიათ 60 ათასიდან 120 ათას ფუნტამდე მაღალი სველი სიმტკიცე კვადრატულ ინჩზე. ეს ნიშნავს, რომ ისინი მძიმე სტრუქტურების მხარდასაჭერად არ იმოგვებიან. ამას დამხმარე მუშებიც იციან, რადგან ცინკით დაფარებული ფოლადი მუშაობს მკაცრად მარილიან წყალში გაციების წინააღმდეგ, უმჯობესად ვიდრე ჩვეულებრივი რკინა, როგორც ამბობენ სანაპიროსთან ახლოს მუშაობდნენ ადამიანები. ზოგიერთი კვლევა აჩვენებს, რომ ის დაახლოებით სამჯერ მეტ ხანს გრძელდება, სანამ რუდი გაჩნდება. და არ დაგავიწყდეთ დეკები, სადაც ხე მუდმივად იბლობს. აქ ფოლადის ფინჯრები ტიპიურად კოროზიას უმატარებენ წელიწადში მხოლოდ 0.05 მილიმეტრს, რაც მათ საკმაოდ მდგრადს ხდის მიუხედავად მუდმივი ტენიანობის.
Სადინრების 1200 ტყის შეერთების ანალიზმა მნიშვნელოვანი განსხვავებები გამოავლინა:
| Მეტრი | Სტილის ნაგლები | Ქვაბის სურვილები |
|---|---|---|
| 5 წელიწადიანი მავნე გამოყენების მაჩვენებელი | 8% | 37% |
| Კოროზიის გაღრმავება | 0.3 mm | 1.8 მმ |
| Მართვის ხანგრძლივობა | 7-წლიანი ციკლი | 18-თვიანი ციკლი |
Ფოლადის უმჯობესი მუშაობა მიეწერება მის ნახშირბადის შემცველობას (0.12–0.25%) და დამცავ ცინკის საფარს, რომელიც 62%-ით ამცირებს ტენის xვედრას.
Ფოლადის თუმბოები უფრო კარგად ერგება თანამედროვე სამშენ მასალებს დღეს, მათ შორის ინჟინრულ ტიპის ხეს, როგორიცაა LVL და PSL, პოლიმერულ კომპოზიტებს და მითუმეტეს მოდულურ კედლებს. მათი ღერძის სტანდარტული ზომები მერყეობს დაახლოებით 2.87-დან 4.19 მილიმეტრამდე, რაც უზრუნველყოფს თანათავსებადობას უმეტეს pneumatic nail gun-თან ბაზარზე არსებულთან. მშენებლები აცხადებენ, რომ ამ თუმბოების ჩასმა ხდება 85%-ით უფრო სწრაფად, როდესაც შედარებულია ჩვეულებრივი რკინის თუმბოების ხელით ჩასმასთან. და კიდევ ერთი დადებითი მხარე არის ის, რომ ბევრი მწარმოებელი აწარმოებს ეპოქსიდური საფარის მქონე ვერსიებს, რომლებიც სპეციალურადაა შემუშავებული გალვანური კოროზიის თავიდან ასაცილებლად, როდესაც ისინი შეხვდებიან ალუმინის გასავლებს ან სამაგრებს და სახურავის სარკინის კომპონენტებს მშენებლობის დროს.
Რკინის თვითები, როგორც წესი, საწყისად 20–30% იაფია. თუმცა, ფოლადის თვითები შენახვის დროს დახმარებას აძლევს შრომის ხარჯების შეკვეცაში — დაახლოებით 15%, რადგან ისინი მყარია და ნაკლებად იმოგვიანებენ ჩასმისას, რაც გაუმჯობესებს საერთო ეფექტურობას.
10 წლის განმავლობაში, რკინის მიმაგრებელი საშუალებების მორიგების ხარჯები ფოლადის მიმართ 2,3-ჯერ მეტია. კომერციულ სახურავებში ფოლადის თვითების სისტემების მხოლოდ 4% მოითხოვდა ჩანაცვლებას, მაშინ როდესაც რკინის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი 22%-ია. შეკეთების და დამაგრების ხარჯების გათვალისწინებით, რკინის ბაზის ინსტალაციებმა დამატებით დააკისრეს $17,50/კვ.ფუტი, მაშინ როდესაც ფოლადის შემთხვევაში ეს მაჩვენებელი $6,20/კვ.ფუტი იყო.
Მშენებლობის კომპანიები წელიწადში დაახლოებით 740 მილიონ დოლარს კარგავენ პონემონის 2023 წლის დახმარებით, რადგან ისინი უწინ ფულს ზოგავენ რკინის თოკების გამოყენებით, მაგრამ შემდგომ ძვირადღირებულ პრობლემებს უბრუნდებიან. მაგალითად, ნაპირის დახურული ადგილები. დაახლოებით რვა წლის შემდეგ, უმეტესობა ფოლადის დექის სტრუქტურების ჯერ კიდევ საკმაოდ კარგად ინარჩუნებს მთლიანობას, დაახლოებით 98%-ით. მაგრამ შეხედეთ, რა ხდება რკინის შემთხვევაში. მათ თითქმის ორი მესამედი მთლიანად დაიშლება ამ დროისთვის, ზოგჯერ სრული ჩანაცვლების საჭიროებით. ცხოვრების ციკლის შესწავლამ საინტერესო რამეც აჩვენა. მიუხედავად იმისა, რომ ფოლადი თავდაპირველად უფრო ძვირია, ეს დამატებითი ფული დაბრუნდება დაახლოებით 18-დან 24 თვამდე იმ ადგილებში, სადაც სიტევის პრობლემა ყოველთვის არსებობს. ეს ლოგიკურია, თუ გაითვალისწინებთ მარილიან ჰაერს და წყალთან მუდმივ კონტაქტს.
Ფოლადის თოკები უფრო მდგრადია რკინის-ნახშირბადის შენადნობის შემადგენლობის გამო, რაც უფრო მეტ სიმაგრეს და სიმტკიცეს ანიჭებს მათ რკინის თოკებთან შედარებით.
Ფოლადის თესლები, განსაკუთრებით ცინკით დაფარებული, სანაპირო ზონებში განსაკუთრებულად კარგად იმუშავებს, რადგან წინააღმდეგობას უწყობს კოროზიას და სტრუქტურულ მთლიანობას ინარჩუნებს იმ დროზე მეტ ხანს, ვიდრე რკინის თესლები.
Დიახ, მიუხედავად საწყისი ღირებულების მაღალი დონისა, ფოლადის თესლები დროთა განმავლობაში ხელმისაწვდომ ხდება, რადგან მნიშვნელოვნად ამცირებს შენახვისა და ჩანაცვლების ხარჯებს.
Ცხელი ცინკვა გულისხმობს ფოლადის თესლების ცინკით დაფარვას, რაც ზრდის ჟანგისა და კოროზიის წინააღმდეგ დაცვას და ის იდეალურს ხდის სიტენიანი გარემოებისთვის.
Ცინკით დაფარებული ფოლადის თესლების დამცავი საფარი უზრუნველყოფს უკეთეს სიგრძეს და მდგრადობას საწინააღმდეგო გარე პირობებში, შედარებით უსაფარო რკინის თესლებთან.