Влиянието на фибростъклото върху ерозионната устойчивост на рециклирания бетон (направен от рециклирани бетонни агрегати) е тема от значителен интерес в материалознанието и строителното инженерство. Въпреки че рециклираният бетон предлага ползи за околната среда и рециклирането на ресурси, неговите механични свойства и издръжливост (напр. устойчивост на ерозия) често са по-ниски от тези на конвенционалния бетон. Фибростъклото, като...подсилващ материал, може да подобри характеристиките на рециклирания бетон чрез физични и химични механизми. Ето подробен анализ:
1. Свойства и функции наФибростъкло
Фибростъклото, неорганичен неметален материал, проявява следните характеристики:
Висока якост на опън: Компенсира ниската якост на опън на бетона.
Устойчивост на корозия: Устойчив на химически атаки (напр. хлоридни йони, сулфати).
Закаляване и устойчивост на пукнатини**: Премоства микропукнатини, за да забави разпространението им и да намали пропускливостта.
2. Недостатъци на рециклирания бетон по отношение на издръжливостта
Рециклираните агрегати с пореста остатъчна циментова паста по повърхността им водят до:
Слаба междуфазова преходна зона (ITZ): Слаба връзка между рециклирани агрегати и нова циментова паста, създаваща пропускливи пътища.
Ниска непропускливост: Ерозионните агенти (напр. Cl⁻, SO₄²⁻) проникват лесно, причинявайки корозия на стоманата или обширни повреди.
Слаба устойчивост на замръзване и размразяване: Разширяването на леда в порите предизвиква напукване и отлющване.
3. Механизми на фибростъклото за подобряване на устойчивостта на ерозия
(1) Ефекти на физическите бариери
Инхибиране на пукнатини: Равномерно разпръснатите влакна преодоляват микропукнатини, блокирайки растежа им и намалявайки пътищата за ерозивни агенти.
Повишена компактност: Влакната запълват порите, намалявайки порьозността и забавяйки дифузията на вредни вещества.
(2) Химична стабилност
Алкалоустойчив фибростъкло(напр. AR-стъкло): Повърхностно обработените влакна остават стабилни във високоалкални среди, избягвайки разграждането им.
Армиране на интерфейса: Силното свързване между влакна и матрица минимизира дефектите в ITZ, намалявайки локализираните рискове от ерозия.
(3) Устойчивост на специфични видове ерозия
Устойчивост на хлоридни йони: Намаленото образуване на пукнатини забавя проникването на Cl⁻, забавяйки корозията на стоманата.
Устойчивост на сулфатно въздействие: Потиснатият растеж на пукнатини смекчава щетите от кристализацията и разширяването на сулфатите.
Устойчивост на замразяване и размразяване: Гъвкавостта на влакната абсорбира напрежението от образуването на лед, като минимизира повърхностното отлепване.
4. Ключови фактори на влияние
Дозировка на фибри: Оптималният диапазон е 0,5%–2% (по обем); излишните фибри причиняват струпване и намалена компактност.
Дължина и дисперсия на влакната: По-дългите влакна (12–24 мм) подобряват закаляването, но изискват равномерно разпределение.
Качество на рециклираните агрегати: Високото водопоглъщане или остатъчното съдържание на хоросан отслабва връзката между влакната и матрицата.
5. Резултати от изследването и практически заключения
Положителни ефекти: Повечето проучвания показват, че подходящитефибростъклоДобавянето значително подобрява непропускливостта, устойчивостта на хлориди и устойчивостта на сулфати. Например, 1% фибростъкло може да намали коефициентите на дифузия на хлориди с 20%–30%.
Дългосрочна производителност: Изисква внимание издръжливостта на влакната в алкална среда. Алкалоустойчивите покрития или хибридните влакна (напр. с полипропилен) удължават дълготрайността.
Ограничения: Нискокачествените рециклирани агрегати (напр. висока порьозност, примеси) могат да намалят ползите от влакната.
6. Препоръки за приложение
Подходящи сценарии: Морска среда, солени почви или конструкции, изискващи високоиздръжлив рециклиран бетон.
Оптимизация на сместа: Тестване на дозата на влакната, съотношението на заместване на рециклирания агрегат и синергията с добавките (напр. силициев диоксид).
Контрол на качеството: Осигурете равномерно разпределение на влакната, за да избегнете образуването на бучки по време на смесване.
Обобщение
Фибростъклото подобрява устойчивостта на ерозия на рециклирания бетон чрез физическо закаляване и химическа стабилизация. Неговата ефективност зависи от вида на влакната, дозировката и качеството на рециклирания агрегат. Бъдещите изследвания трябва да се фокусират върху дългосрочната издръжливост и рентабилните методи на производство, за да се улеснят мащабните инженерни приложения.
Време на публикуване: 28 февруари 2025 г.
