Vpliv steklenih vlaken na erozijsko odpornost recikliranega betona

Vpliv steklenih vlaken na erozijsko odpornost recikliranega betona (narejenega iz recikliranih betonskih agregatov) je tema, ki je pomembna zanimanje za znanost o materialih in gradbeništvo. Medtem ko reciklirani beton ponuja koristi za okolje in recikliranje virov, so njene mehanske lastnosti in trajnost (npr. Erozijska odpornost) pogosto slabša od običajnega betona. Fiberglass, kot aojačitveni material, lahko poveča delovanje recikliranega betona s pomočjo fizikalnih in kemijskih mehanizmov. Tu je podrobna analiza:

1. lastnosti in funkcijeFiberglass

Fiberglass, anorganski nedetalni material, ima naslednje značilnosti:
Visoka natezna trdnost: kompenzira nizko natezno sposobnost betona.
Korozijska odpornost: upira se kemičnim napadom (npr. Kloridni ioni, sulfati).
Ostro in odpornost na razpoke **: Mostovi mikrokratov, da odložijo širjenje razpok in zmanjšajo prepustnost.

2. pomanjkljivosti trajnosti recikliranega betona

Reciklirani agregati s porozno preostalo cementno pasto na njihovih površinah vodijo do:
Šibko medfazno prehodno območje (ITZ): Slaba vezava med recikliranimi agregati in novo cementno pasto, ki ustvarja prepustne poti.
Nizka neprepustnost: Erozivna sredstva (npr. CL⁻, SO₄²⁻) prodrejo enostavno, kar povzroči jekleno korozijo ali ekspanzivno škodo.
Slaba odpornost proti zamrzovanju: širitev ledu v poreh povzroči razpokanje in drsanje.

3. Mehanizmi iz steklenih vlaken pri izboljšanju odpornosti na erozijo

(1) Učinki fizične ovire
Inhibicija razpok: enakomerno razpršena vlakna mostuje mikrokrake, blokirajo njihovo rast in zmanjšajo poti za erozivna sredstva.
Izboljšana kompaktnost: Vlakna napolnijo pore, znižujejo poroznost in upočasnijo difuzijo škodljivih snovi.

(2) Kemična stabilnost
Alkalijsko odporne vlaken(npr. AR-GLASS): Vlakna, obdelana s površino, ostanejo stabilna v okolju z visoko alkalijem, pri čemer se izogibajo degradaciji.
Okrepitev vmesnika: Močna vezava vlaken-matriksa zmanjšuje okvare v ITZ, kar zmanjša lokalizirana tveganja za erozijo.

(3) Odpornost na posebne vrste erozije
Odpornost klorida ionov: Zmanjšana tvorba razpoke upočasni CL⁻PENETRATION, zavleče jekleno korozijo.
Odpornost proti sulfatu: zatirana rast razpok ublaži škodo zaradi kristalizacije in širitve sulfata.
Trajnost z zamrzovanjem in odtajanjem: Prožnost vlaken absorbira stres zaradi nastanka ledu, kar zmanjšuje površinsko drsanje.

4. Ključni dejavniki, ki vplivajo

Odmerjanje vlaken: Optimalni razpon je 0,5% –2% (po volumnu); Prekomerna vlakna povzročajo grozdje in zmanjšano kompaktnost.
Dolžina in disperzija vlaken: daljša vlakna (12–24 mm) izboljšujeta zaostritev, vendar zahtevajo enakomerno porazdelitev.
Kakovost recikliranih agregatov: visoka absorpcija vode ali vsebnost preostale malte oslabi vez vlakna-matrika.

5. Ugotovitve raziskav in praktični zaključki

Pozitivni učinki: večina raziskav kaže, da je to primernoFiberglassDodajanje znatno izboljša neprepustnost, odpornost na klorid in sulfatno odpornost. Na primer, 1%steklenih vlaken lahko zmanjša koeficiente difuzije klorida za 20%–30%.
Dolgoročna uspešnost: Trajnost vlaken v alkalnem okolju zahteva pozornost. Alkalno odporni premazi ali hibridna vlakna (npr. S polipropilenom) povečujejo dolgo življenjsko dobo.
Omejitve: Reciklirani agregati s slabo kakovostjo (npr. Visoka poroznost, nečistoče) lahko zmanjšajo koristi vlaken.

6. Priporočila za prijavo

Primerni scenariji: morska okolja, fiziološka tla ali strukture, ki zahtevajo reciklirano beton z visoko trpljivostjo.
Optimizacija mešanice: test odmerjanja vlaken, reciklirano nadomestno razmerje in sinergije z dodatki (npr. Silicijev dim).
Nadzor kakovosti: Zagotovite enotno disperzijo vlaken, da se med mešanjem izognete združevanju.

Povzetek

Fiberglass poveča erozijsko odpornost recikliranega betona s fizičnim zaostritvijo in kemično stabilizacijo. Njegova učinkovitost je odvisna od vrste vlaken, odmerka in reciklirane kakovosti agregata. Prihodnje raziskave bi se morale osredotočiti na dolgoročno trajnost in stroškovno učinkovite proizvodne metode za lažje obsežne inženirske aplikacije.