Lasikuituvaikutus kierrätetyn betonin eroosioresistenssiin

Lasikuituvaikutus kierrätetyn betonin eroosioresistenssiin (valmistettu kierrätetyistä betoni -aggregaateista) on aihe, joka on merkittävä kiinnostus materiaalitieteeseen ja rakennustekniikkaan. Vaikka kierrätetty betoni tarjoaa ympäristö- ja resurssien kierrätysetuja, sen mekaaniset ominaisuudet ja kestävyys (esim. Eroosionkestävyys) ovat usein huonompia kuin tavanomainen betoni. Lasikuitu, kuten avahvistusmateriaali, voi parantaa kierrätetyn betonin suorituskykyä fysikaalisten ja kemiallisten mekanismien kautta. Tässä on yksityiskohtainen analyysi:

1.Lasikuitu

Lasikuitu, epäorgaaninen ei-metallinen materiaali, on seuraavat ominaisuudet:
Korkea vetolujuus: kompensoi betonin alhaisen vetokapasiteetin.
Korroosionkestävyys: vastustaa kemiallisia hyökkäyksiä (esim. Kloridi -ionit, sulfaatit).
Korkeus ja halkeaman vastus **: Siltot mikrohalkeamat halkeaman etenemisen viivästymiseksi ja läpäisevyyden vähentämiseksi.

2. Kierrätetyn betonin kestävyyden puutteet

Kierrätetyt aggregaatit, joissa on huokoinen jäännössementtipasta pinnoillaan, johtavat:
Heikko rajapinnan siirtymävyöhyke (ITZ): Huono sidos kierrätettyjen aggregaattien ja uuden sementtipastan välillä, mikä luo läpäisevää reittejä.
Matala läpäisemättömyys: eroosiviaineita (esim. Cl⁻, So₄²⁻) tunkeutuvat helposti, aiheuttaen teräksen korroosiota tai laajoja vaurioita.
Huono jäätymisen sulamiskestävyys: Huokosten jäälaajennus indusoi halkeilua ja spellingiä.

3. Lasikuitumekanismit eroosionkestävyyden parantamisessa

(1) fyysiset estevaikutukset
Crack -esto: tasaisesti dispergoituneet kuidut silta mikrohalkeamat, estäen niiden kasvu ja vähentävät reittejä eroosioaineille.
Parannettu kompaktiteetti: kuidut täyttävät huokoset, vähentämällä huokoisuutta ja hidastavat haitallisten aineiden diffuusiota.

(2) kemiallinen stabiilisuus
Alkaliresistentti lasikuitu(esim. Ar-lasi): Pintakäsitellyt kuidut pysyvät vakaina korkea-alkali-ympäristöissä välttäen hajoamista.
Rajapinnan vahvistus: Vahva kuitu-matriisidehitys minimoi ITZ: n puutteet vähentäen paikallisia eroosioriskejä.

(3) Resistenssi tiettyihin eroosiotyyppeihin
Kloridi -ioniresistenssi: Alentunut halkeamien muodostuminen hidastaa Cl⁻Pentration, viivästyttäen teräskorroosiota.
Sulfaattihyökkäyskestävyys: tukahdutettu halkeaman kasvu lievittää sulfaatin kiteytymisen ja laajentumisen vaurioita.
Freeze-Sula-kestävyys: kuidun joustavuus imee jään muodostumisen jännitystä minimoimalla pinnan spalling.

4. Tärkein vaikuttavat tekijät

Kuituannos: optimaalinen alue on 0,5% –2% (tilavuuden mukaan); Ylimääräiset kuidut aiheuttavat klusteroinnin ja vähentyneen kompaktiuden.
Kuitupituus ja dispersio: Pidemmät kuidut (12–24 mm) parantavat karkeutta, mutta vaativat tasaista jakautumista.
Kierrätettyjen aggregaattien laatu: korkea veden imeytyminen tai jäännöslaastin pitoisuus heikentää kuidun ja matriisin sitoutumista.

5. Tutkimustulokset ja käytännön päätelmät

Positiiviset vaikutukset: Useimmat tutkimukset osoittavat asianmukaisenlasikuituLisäys parantaa merkittävästi läpäisemättömyyttä, kloridiresistenssiä ja sulfaattiresistenssiä. Esimerkiksi 1%lasikuitu voi vähentää klorididiffuusiokertoimia 20%–30%.
Pitkäaikainen suorituskyky: Kuitujen kestävyys emäksisissä ympäristöissä vaatii huomiota. Alkaliresistentit pinnoitteet tai hybridikuitu (esim. Polypropeenin kanssa) tehostavat pitkäikäisyyttä.
Rajoitukset: Huonolaatuinen kierrätetyt aggregaatit (esim. Korkea huokoisuus, epäpuhtaudet) voivat vähentää kuituhyötyjä.

6. Hakemussuositukset

Sopivat skenaariot: meriympäristöt, suolaliuos maaperät tai rakenteet, jotka vaativat kestävyyttä kierrätettyä betonia.
Sekoituksen optimointi: testikuituannos, kierrätetty aggregaatin korvaussuhde ja synergiat lisäaineilla (esim. Piidioksidipäästö).
Laadunvalvonta: Varmista yhdenmukainen kuitujen dispersio, jotta vältetään rypistyminen sekoituksen aikana.

Yhteenveto

Lasikuitu parantaa kierrätetyn betonin eroosionkestävyyttä fysikaalisen karkaisun ja kemiallisen stabiloinnin avulla. Sen tehokkuus riippuu kuitutyypistä, annoksesta ja kierrätetystä aggregaatin laadusta. Tulevan tutkimuksen tulisi keskittyä pitkäaikaiseen kestävyyteen ja kustannustehokkaisiin tuotantomenetelmiin laaja-alaisten tekniikan sovellusten helpottamiseksi.