Kesan Gentian Kaca Terhadap Rintangan Hakisan Konkrit Kitar Semula

Pengaruh gentian kaca terhadap rintangan hakisan konkrit kitar semula (diperbuat daripada agregat konkrit kitar semula) adalah topik yang menarik minat penting dalam sains bahan dan kejuruteraan awam. Walaupun konkrit kitar semula menawarkan faedah kitar semula alam sekitar dan sumber, sifat mekanikal dan ketahanannya (cth, rintangan hakisan) selalunya lebih rendah daripada konkrit konvensional. Gentian kaca, sebagaibahan pengukuhan, boleh meningkatkan prestasi konkrit kitar semula melalui mekanisme fizikal dan kimia. Berikut adalah analisis terperinci:

1. Sifat dan Fungsigentian kaca

Gentian kaca, bahan bukan logam bukan organik, mempamerkan ciri-ciri berikut:
Kekuatan tegangan tinggi: Mengimbangi kapasiti tegangan rendah konkrit.
Rintangan kakisan: Menentang serangan kimia (cth, ion klorida, sulfat).
Mengeras dan rintangan retak**: Merapatkan retakan mikro untuk melambatkan penyebaran retakan dan mengurangkan kebolehtelapan.

2. Kekurangan Ketahanan Konkrit Kitar Semula

Agregat kitar semula dengan sisa pes simen berliang pada permukaannya membawa kepada:
Zon peralihan antara muka yang lemah (ITZ): Ikatan yang lemah antara agregat kitar semula dan pes simen baharu, mewujudkan laluan telap.
Kebolehtelapan rendah: Agen hakisan (cth, Cl⁻, SO₄²⁻) mudah menembusi, menyebabkan kakisan keluli atau kerosakan yang meluas.
Rintangan beku-cair yang lemah: Pengembangan ais dalam liang menyebabkan keretakan dan spalling.

3. Mekanisme Gentian Kaca dalam Meningkatkan Rintangan Hakisan

(1) Kesan Penghalang Fizikal
Perencatan retakan: Gentian yang tersebar secara seragam merapatkan retakan mikro, menyekat pertumbuhannya dan mengurangkan laluan untuk agen hakisan.
Kekompakan dipertingkat: Gentian mengisi liang, merendahkan keliangan dan memperlahankan penyebaran bahan berbahaya.

(2) Kestabilan Kimia
Kaca gentian kalis alkali(cth, kaca AR): Gentian yang dirawat permukaan kekal stabil dalam persekitaran beralkali tinggi, mengelakkan degradasi.
Pengukuhan antara muka: Ikatan gentian-matriks yang kuat meminimumkan kecacatan pada ITZ, mengurangkan risiko hakisan setempat.

(3) Rintangan kepada Jenis Hakisan Tertentu
Rintangan ion klorida: Pembentukan retak yang berkurangan memperlahankan penembusan Cl⁻, melambatkan kakisan keluli.
Rintangan serangan sulfat: Pertumbuhan retak yang ditekan mengurangkan kerosakan daripada penghabluran dan pengembangan sulfat.
Ketahanan beku-cair: Fleksibiliti gentian menyerap tekanan daripada pembentukan ais, meminimumkan spalling permukaan.

4. Faktor Pengaruh Utama

Dos serat: Julat optimum ialah 0.5%–2% (mengikut volum); gentian berlebihan menyebabkan pengelompokan dan kekompakan berkurangan.
Panjang gentian dan penyebaran: Gentian yang lebih panjang (12–24 mm) meningkatkan ketegaran tetapi memerlukan pengedaran seragam.
Kualiti agregat kitar semula: Penyerapan air yang tinggi atau sisa kandungan mortar melemahkan ikatan gentian-matriks.

5. Dapatan Kajian dan Kesimpulan Praktikal

Kesan positif: Kebanyakan kajian menunjukkan bahawa sesuaigentian kacapenambahan dengan ketara meningkatkan kebolehtelapan, rintangan klorida, dan rintangan sulfat. Sebagai contoh, 1% gentian kaca boleh mengurangkan pekali resapan klorida sebanyak 20%–30%.
Prestasi jangka panjang: Ketahanan gentian dalam persekitaran beralkali memerlukan perhatian. Salutan kalis alkali atau gentian hibrid (cth, dengan polipropilena) meningkatkan umur panjang.
Had: Agregat kitar semula yang tidak berkualiti (cth, keliangan tinggi, kekotoran) boleh mengurangkan faedah gentian.

6. Syor Permohonan

Senario yang sesuai: Persekitaran marin, tanah masin atau struktur yang memerlukan konkrit kitar semula tahan lasak tinggi.
Pengoptimuman campuran: Uji dos gentian, nisbah penggantian agregat kitar semula dan sinergi dengan bahan tambahan (cth, wasap silika).
Kawalan kualiti: Pastikan penyebaran gentian seragam untuk mengelakkan berketul semasa mencampurkan.

Ringkasan

Gentian kaca meningkatkan rintangan hakisan konkrit kitar semula melalui peneguhan fizikal dan penstabilan kimia. Keberkesanannya bergantung pada jenis gentian, dos, dan kualiti agregat kitar semula. Penyelidikan masa depan harus memberi tumpuan kepada ketahanan jangka panjang dan kaedah pengeluaran kos efektif untuk memudahkan aplikasi kejuruteraan berskala besar.