Kesan gentian kaca pada rintangan hakisan konkrit kitar semula

Pengaruh gentian kaca pada rintangan hakisan konkrit kitar semula (diperbuat daripada agregat konkrit kitar semula) adalah topik kepentingan penting dalam sains bahan dan kejuruteraan awam. Walaupun konkrit kitar semula menawarkan manfaat alam sekitar dan sumber-sumber, sifat mekanikal dan ketahanannya (misalnya, rintangan hakisan) sering lebih rendah daripada konkrit konvensional. Fiberglass, sebagai aBahan pengukuhan, dapat meningkatkan prestasi konkrit kitar semula melalui mekanisme fizikal dan kimia. Berikut adalah analisis terperinci:

1. Hartanah dan fungsiGentian kaca

Fiberglass, bahan bukan logam bukan organik, mempamerkan ciri-ciri berikut:
Kekuatan tegangan yang tinggi: Mengimbangi kapasiti tegangan rendah konkrit.
Rintangan kakisan: Menentang serangan kimia (contohnya, ion klorida, sulfat).
Rintangan dan retak retak **: Jambatan mikrokrik untuk melambatkan penyebaran retak dan mengurangkan kebolehtelapan.

2. Kekurangan ketahanan konkrit kitar semula

Agregat kitar semula dengan tampalan simen sisa berliang di permukaan mereka membawa kepada:
Zon Peralihan Interfacial yang lemah (ITZ): ikatan yang lemah antara agregat kitar semula dan tampalan simen baru, mewujudkan laluan yang telap.
Ketidakmampuan yang rendah: Ejen erosif (contohnya, Cl⁻, So₄²⁻) menembusi dengan mudah, menyebabkan kakisan keluli atau kerosakan luas.
Rintangan beku-cair yang lemah: pengembangan ais di liang menginduksi retak dan spalling.

3. Mekanisme gentian kaca dalam meningkatkan rintangan hakisan

(1) kesan halangan fizikal
Perencatan retak: Serat seragam yang disebarkan jambatan microcracks, menghalang pertumbuhan mereka dan mengurangkan laluan untuk agen erosif.
Kekuatan yang dipertingkatkan: Serat mengisi liang -liang, menurunkan keliangan dan melambatkan penyebaran bahan berbahaya.

(2) Kestabilan kimia
Gentian kaca tahan alkali(contohnya, AR-Glass): Serat yang dirawat permukaan kekal stabil dalam persekitaran alkali tinggi, mengelakkan kemerosotan.
Pengukuhan antara muka: ikatan gentian-matriks yang kuat meminimumkan kecacatan dalam ITZ, mengurangkan risiko hakisan setempat.

(3) Penentangan terhadap jenis hakisan tertentu
Rintangan ion klorida: Pembentukan retak yang dikurangkan melambatkan cl⁻penetration, melambatkan kakisan keluli.
Rintangan serangan sulfat: Pertumbuhan retak yang ditindas mengurangkan kerosakan dari penghabluran sulfat dan pengembangan.
Ketahanan beku-cair: Fleksibiliti serat menyerap tekanan dari pembentukan ais, meminimumkan permukaan spalling.

4. Faktor Mempengaruhi Kunci

Dos serat: Julat optimum ialah 0.5% -2% (mengikut jumlah); Serat berlebihan menyebabkan kluster dan dikurangkan padat.
Panjang serat dan penyebaran: Serat yang lebih panjang (12-24 mm) meningkatkan pengukuhan tetapi memerlukan pengedaran 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 dengan ketara meningkatkan ketahanan, rintangan klorida, dan rintangan sulfat. Sebagai contoh, 1%gentian kaca dapat mengurangkan pekali penyebaran klorida sebanyak 20%-30%.
Prestasi jangka panjang: Ketahanan gentian dalam persekitaran alkali memerlukan perhatian. Lapisan tahan alkali atau gentian hibrid (contohnya, dengan polipropilena) meningkatkan umur panjang.
Batasan: Agregat kitar semula berkualiti rendah (contohnya, keliangan tinggi, kekotoran) boleh mengurangkan manfaat serat.

6. Cadangan Permohonan

Senario yang sesuai: persekitaran laut, tanah garam, atau struktur yang memerlukan konkrit kitar semula yang tinggi.
Pengoptimuman campuran: dos serat ujian, nisbah penggantian agregat kitar semula, dan sinergi dengan bahan tambahan (contohnya, asap silika).
Kawalan Kualiti: Memastikan penyebaran serat seragam untuk mengelakkan gumpalan semasa pencampuran.

Ringkasan

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