Impactul fibrei de sticlă asupra rezistenței la eroziune a betonului reciclat

Influența fibrei de sticlă asupra rezistenței la eroziune a betonului reciclat (obținut din agregate de beton reciclat) este un subiect de interes semnificativ în știința materialelor și în domeniul ingineriei civile. În timp ce betonul reciclat oferă beneficii de reiciclare a mediului și a resurselor, proprietățile sale mecanice și durabilitatea (de exemplu, rezistența la eroziune) sunt adesea inferioare de beton convențional. Fibră de sticlă, ca aMaterial de întărire, poate îmbunătăți performanța betonului reciclat prin mecanisme fizice și chimice. Iată o analiză detaliată:

1. Proprietăți și funcții aleFibră de sticlă

Fibra de sticlă, un material non-metalic anorganic, prezintă următoarele caracteristici:
Rezistență la tracțiune ridicată: compensează capacitatea scăzută de tracțiune a betonului.
Rezistența la coroziune: rezistă atacurilor chimice (de exemplu, ioni de clorură, sulfați).
Rezistența la întărire și fisuri **: podurile microcracks pentru a întârzia propagarea fisurilor și a reduce permeabilitatea.

2.. Deficiențele de durabilitate ale betonului reciclat

Agregate reciclate cu pastă de ciment rezidual poros pe suprafețele lor duc la:
Zona slabă de tranziție interfațială (ITZ): lipirea slabă între agregate reciclate și pasta de ciment nouă, creând căi permeabile.
Impermeabilitate scăzută: agenții erozivi (de exemplu, Cl⁻, So₄²⁻) pătrund ușor, provocând coroziunea din oțel sau daune expansive.
Rezistență slabă de îngheț-dezgheț: expansiunea gheții în pori induce fisurarea și spulberarea.

3. Mecanisme de fibră de sticlă în îmbunătățirea rezistenței la eroziune

(1) Efecte de barieră fizică
Inhibarea fisurilor: fibrele dispersate uniform microcracks, blocându -și creșterea și reducând căile pentru agenții erozivi.
Compactitate îmbunătățită: fibrele umplu porii, scăzând porozitatea și încetinirea difuziei substanțelor nocive.

(2) Stabilitatea chimică
Fibră de sticlă rezistentă la alcalin(de exemplu, sticlă AR): Fibrele tratate la suprafață rămân stabile în medii cu alchii mari, evitând degradarea.
Armarea interfeței: Lipirea puternică a fibrei de matrice minimizează defectele din ITZ, reducând riscurile de eroziune localizate.

(3) Rezistența la tipuri de eroziune specifice
Rezistența la ioni de clorură: formarea redusă a fisurii încetinește clarea, întârzierea coroziunii din oțel.
Rezistența la atac de sulfat: Creșterea fisurilor suprimate atenuează deteriorarea din cristalizarea și expansiunea sulfatului.
Durabilitatea înghețată-dezgheț: Flexibilitatea fibrelor absoarbe stresul de la formarea gheții, minimizând stropirea suprafeței.

4. Factorii de influență cheie

Dozarea fibrelor: intervalul optim este de 0,5% –2% (în volum); Excesul de fibre provoacă clustering și compactitate redusă.
Lungimea fibrei și dispersia: fibrele mai lungi (12–24 mm) îmbunătățesc întărire, dar necesită o distribuție uniformă.
Calitatea agregatelor reciclate: Absorbția ridicată a apei sau conținutul de mortar rezidual slăbește legarea fibrei matrice.

5. Constatări ale cercetării și concluzii practice

Efecte pozitive: Majoritatea studiilor arată că este adecvatfibră de sticlăAdăugarea îmbunătățește semnificativ impermeabilitatea, rezistența la clorură și rezistența la sulfat. De exemplu, 1%fibră de sticlă poate reduce coeficienții de difuzie a clorurii cu 20%-30%.
Performanța pe termen lung: durabilitatea fibrelor în medii alcaline necesită atenție. Acoperirile rezistente la alcalin sau fibre hibride (de exemplu, cu polipropilenă) îmbunătățesc longevitatea.
Limitări: agregatele reciclate de calitate slabă (de exemplu, porozitate ridicată, impurități) pot diminua beneficiile din fibre.

6. Recomandări pentru aplicații

Scenarii adecvate: medii marine, soluri saline sau structuri care necesită beton reciclat de mare durabilitate.
Optimizarea amestecului: doza de fibre de testare, raport de înlocuire a agregatului reciclat și sinergii cu aditivi (de exemplu, fum de silice).
Controlul calității: Asigurați o dispersie uniformă a fibrelor pentru a evita aglomerarea în timpul amestecării.

Rezumat

Fibra de sticlă îmbunătățește rezistența la eroziune a betonului reciclat prin întărirea fizică și stabilizarea chimică. Eficacitatea sa depinde de tipul de fibre, dozare și calitatea agregată reciclată. Cercetările viitoare ar trebui să se concentreze pe durabilitatea pe termen lung și metodele de producție rentabile pentru a facilita aplicațiile de inginerie la scară largă.