Vplyv skla vlákien na odolnosť recyklovaného betónu na eróziu

Vplyv skla vlákien na odolnosť recyklovaného betónu (vyrobený z recyklovaných betónových agregátov) je témou významného záujmu o vedu o materiáloch a stavebnom inžinierstve. Zatiaľ čo recyklovaný betón ponúka environmentálne a zdroje recyklácie, jeho mechanické vlastnosti a trvanlivosť (napr. Odolnosť proti erózii) sú často horšie ako konvenčný betón. Sklo vlákien ako aposilňovací materiál, môže zlepšiť výkon recyklovaného betónu prostredníctvom fyzikálnych a chemických mechanizmov. Tu je podrobná analýza:

1. Vlastnosti a funkcieLaminá

Závesné vlákna, anorganický nekovový materiál, vykazuje nasledujúce vlastnosti:
Vysoká pevnosť v ťahu: kompenzuje nízku ťahovú kapacitu betónu.
Odolnosť proti korózii: Odkazuje chemické útoky (napr. Ióny chloridu, sulfáty).
Tvrdenie a odolnosť voči trhlinám **: premosťuje mikrokraky na oneskorenie šírenia trhlín a zníženie priepustnosti.

2. Nedostatky trvanlivosti recyklovaného betónu

Recyklované agregáty s poréznou zvyškovou cementovou pastou na ich povrchoch vedú k:
Slabá interfaciálna prechodná zóna (ITZ): Zlé väzby medzi recyklovanými agregátmi a novou cementovou pastou, čím sa vytvára priepustné cesty.
Nízka nepriepustnosť: erozívne látky (napr. Cl⁻, So₄²⁻) ľahko prenikajú, čo spôsobuje oceľovú koróziu alebo rozsiahle poškodenie.
Zlý odolnosť proti zmrazeniu a rozmrazeniu: Expanzia ľadu v póroch indukuje praskanie a odlupovanie.

3. Mechanizmy sklenenia vlákien pri zlepšovaní odolnosti proti erózii

(1) účinky fyzickej bariéry
Inhibícia crackov: Rovnomerne rozptýlené vlákna mostia mikrokraky, blokujú ich rast a znižujú dráhy pre erozívne látky.
Zvýšená kompaktnosť: Vlákna vyplňte póry, znižuje pórovitosť a spomaľuje difúziu škodlivých látok.

(2) Chemická stabilita
Laminát(napr. Ar-sklo): Vlákna ošetrené povrchom zostávajú stabilné v prostrediach s vysokým alkalom a vyhýbajú sa degradácii.
Posilnenie rozhrania: Silné spojenie vlákien-matrix minimalizuje defekty v ITZ, čím sa znižuje riziky lokalizovanej erózie.

(3) Odolnosť voči špecifickým typom erózie
Odolnosť chloridových iónov: Znížená tvorba trhlín spomaľuje cl⁻penetráciu, oneskorenie oceľovej korózie.
Odolnosť voči útokom sulfátu: potlačený rast rastu trhlín zmierňuje poškodenie kryštalizáciou sulfátu a expanziou.
Trvanlivosť zmrazenia a rozmrazenia: Flexibilita vlákien absorbuje stres z tvorby ľadu a minimalizuje povrchové rozbily.

4. Kľúčové ovplyvňujúce faktory

Dávka vlákien: Optimálny rozsah je 0,5% - 2% (objem); Prebytočné vlákna spôsobujú zoskupovanie a zníženú kompaktnosť.
Dĺžka a disperzia vlákien: Dlhšie vlákna (12–24 mm) zlepšujú spevnenie, ale vyžadujú rovnomerné rozdelenie.
Kvalita recyklovaných agregátov: Vysoký absorpcia vody alebo zvyškový obsah malty oslabuje väzbu vlákien-matrix.

5. Výsledky výskumu a praktické závery

Pozitívne účinky: Väčšina štúdií ukazuje, že vhodnélamenovýPridanie významne zlepšuje nepriepustnosť, rezistenciu na chloridy a rezistenciu sulfátu. Napríklad 1%sklolaminát môže znížiť koeficienty difúzie chloridu o 20% - 30%.
Dlhodobý výkon: Trvanlivosť vlákien v alkalických prostrediach si vyžaduje pozornosť. Alkali-rezistentné povlaky alebo hybridné vlákna (napr. S polypropylénom) zvyšujú dlhovekosť.
Obmedzenia: Recyklované agregáty zlej kvality (napr. Vysoká pórovitosť, nečistoty) môžu znížiť výhody vlákien.

6. Odporúčania aplikácie

Vhodné scenáre: Morské prostredie, slané pôdy alebo štruktúry vyžadujúce recyklovaný betón s vysokou zvýšením.
Optimalizácia mixu: Dávka testovacích vlákien, recyklovaný pomer náhrady agregátu a synergie s prísadami (napr. Duzový oxid kremičitý).
Kontrola kvality: Zabezpečte rovnomernú disperziu vlákien, aby ste predišli zhlukovaniu počas miešania.

Zhrnutie

Zasunutie vlákien zvyšuje odolnosť recyklovaného betónu eróziou prostredníctvom fyzického tvrdenia a chemickej stabilizácie. Jeho účinnosť závisí od typu vlákien, dávkovania a recyklovanej kvality agregátu. Budúci výskum by sa mal zamerať na dlhodobú trvanlivosť a nákladovo efektívne výrobné metódy na uľahčenie rozsiahlych inžinierskych aplikácií.