Kesan Gentian Kaca terhadap Ketahanan Hakisan Konkrit Kitar Semula

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

1. Sifat dan Fungsi bagiGentian kaca

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

2. Kekurangan Ketahanan Konkrit Kitar Semula

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

3. Mekanisme Gentian Kaca dalam Meningkatkan Ketahanan Hakisan

(1) Kesan Halangan Fizikal
Perencatan retak: Gentian yang tersebar secara seragam merapatkan mikrorekahan, menyekat pertumbuhannya dan mengurangkan laluan untuk agen hakisan.
Kepadatan yang dipertingkatkan: Serat mengisi liang pori, mengurangkan keliangan dan memperlahankan penyebaran bahan berbahaya.

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

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

4. Faktor-faktor Utama yang Mempengaruhi

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

5. Penemuan Penyelidikan dan Kesimpulan Praktikal

Kesan positif: Kebanyakan kajian menunjukkan bahawa sesuaigentian kacaPenambahan ini meningkatkan kebolehtelapan, rintangan klorida dan rintangan sulfat dengan ketara. Contohnya, gentian kaca 1% boleh mengurangkan pekali resapan klorida sebanyak 20%–30%.
Prestasi jangka panjang: Ketahanan gentian dalam persekitaran alkali memerlukan perhatian. Salutan tahan alkali atau gentian hibrid (contohnya, dengan polipropilena) meningkatkan jangka hayat.
Had: Agregat kitar semula yang berkualiti rendah (contohnya, keliangan tinggi, bendasing) boleh mengurangkan manfaat gentian.

6. Cadangan Permohonan

Senario yang sesuai: Persekitaran marin, tanah masin atau struktur yang memerlukan konkrit kitar semula yang tahan lama.
Pengoptimuman campuran: Uji dos gentian, nisbah penggantian agregat kitar semula dan sinergi dengan bahan tambahan (contohnya, asap silika).
Kawalan kualiti: Pastikan penyebaran gentian seragam untuk mengelakkan penggumpalan semasa pencampuran.

Ringkasan

Gentian kaca meningkatkan rintangan hakisan konkrit kitar semula melalui pengerasan 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 yang kos efektif untuk memudahkan aplikasi kejuruteraan berskala besar.