Влијанието на фибергласот врз отпорноста на ерозија на рециклиран бетон

Влијанието на фибергласот врз отпорноста на ерозија на рециклиран бетон (направен од рециклирани бетонски агрегати) е тема од значаен интерес во науката за материјали и градежништвото. Иако рециклираниот бетон нуди придобивки за животната средина и рециклирањето на ресурси, неговите механички својства и издржливост (на пр., отпорност на ерозија) често се инфериорни во однос на конвенционалниот бетон. Фибергласот, какозајакнувачки материјал, може да ги подобри перформансите на рециклиран бетон преку физички и хемиски механизми. Еве детална анализа:

1. Својства и функции наФиберглас

Фибергласот, неоргански неметален материјал, ги покажува следниве карактеристики:
Висока затегнувачка цврстина: Компензира за ниската затегнувачка способност на бетонот.
Отпорност на корозија: Отпорен на хемиски напади (на пр., хлоридни јони, сулфати).
Зацврстување и отпорност на пукнатини**: Ги премостува микропукнатините за да го одложи ширењето на пукнатините и да ја намали пропустливоста.

2. Недостатоци на издржливост на рециклиран бетон

Рециклираните агрегати со порозна остаточна цементна паста на нивните површини доведуваат до:
Слаба меѓуфазна транзициона зона (ITZ): Слабо поврзување помеѓу рециклираните агрегати и новата цементна паста, создавајќи пропустливи патишта.
Ниска непропустливост: Ерозивните агенси (на пр., Cl⁻, SO₄²⁻) лесно продираат, предизвикувајќи корозија на челикот или експанзивно оштетување.
Слаба отпорност на замрзнување-одмрзнување: Експанзијата на мразот во порите предизвикува пукање и лупење.

3. Механизми на фиберглас во подобрување на отпорноста на ерозија

(1) Ефекти на физичка бариера
Инхибиција на пукнатини: Рамномерно дисперзираните влакна ги премостуваат микропукнатините, блокирајќи го нивниот раст и намалувајќи ги патиштата за ерозивни агенси.
Зголемена компактност: Влакната ги пополнуваат порите, намалувајќи ја порозноста и забавувајќи ја дифузијата на штетни супстанции.

(2) Хемиска стабилност
Фиберглас отпорен на алкали(на пр., AR-стакло): Површински третираните влакна остануваат стабилни во средини со висока содржина на алкалии, избегнувајќи деградација.
Зајакнување на интерфејсот: Силното поврзување на влакната и матрицата ги минимизира дефектите во ITZ, намалувајќи ги ризиците од локализирана ерозија.

(3) Отпорност на специфични видови ерозија
Отпорност на хлоридни јони: Намаленото формирање на пукнатини го забавува пенетрацијата на Cl⁻, одложувајќи ја корозијата на челикот.
Отпорност на напад на сулфати: Потиснатото растење на пукнатините ги ублажува штетите од кристализација и експанзија на сулфатите.
Издржливост при замрзнување-одмрзнување: Флексибилноста на влакната го апсорбира стресот од формирањето мраз, минимизирајќи го површинското лупење.

4. Клучни фактори на влијание

Дозирање на влакна: Оптималниот опсег е 0,5%–2% (по волумен); вишокот влакна предизвикува групирање и намалена компактност.
Должина и дисперзија на влакната: Подолгите влакна (12–24 mm) го подобруваат зацврстувањето, но бараат рамномерна распределба.
Квалитет на рециклирани агрегати: Високата апсорпција на вода или содржината на преостанат малтер го ослабува поврзувањето на влакната со матрицата.

5. Наоди од истражувањето и практични заклучоци

Позитивни ефекти: Повеќето студии покажуваат дека соодветнофибергласДодавањето значително ја подобрува непропустливоста, отпорноста на хлориди и отпорноста на сулфати. На пример, 1% фиберглас може да ги намали коефициентите на дифузија на хлориди за 20%–30%.
Долгорочни перформанси: Издржливоста на влакната во алкални средини бара внимание. Алкално отпорните премази или хибридните влакна (на пр., со полипропилен) го зголемуваат долготрајноста.
Ограничувања: Рециклираните агрегати со слаб квалитет (на пр., висока порозност, нечистотии) може да ги намалат придобивките од влакната.

6. Препораки за апликација

Погодни сценарија: морски средини, солени почви или структури на кои им е потребен високотраен рециклиран бетон.
Оптимизација на мешавината: Тестирање на дозата на влакната, односот на замена на рециклиран агрегат и синергиите со адитиви (на пр., силициумска пареа).
Контрола на квалитет: Обезбедете рамномерна дисперзија на влакната за да се избегне згрутчување за време на мешањето.

Резиме

Фибергласот ја зголемува отпорноста на ерозија на рециклиран бетон преку физичко зацврстување и хемиска стабилизација. Неговата ефикасност зависи од видот на влакната, дозата и квалитетот на рециклираниот агрегат. Идните истражувања треба да се фокусираат на долгорочна издржливост и економични методи на производство за да се олеснат инженерските апликации во голем обем.