L'influenza della fibra di vetro sulla resistenza all'erosione del calcestruzzo riciclato (realizzato con aggregati di cemento riciclato) è un argomento di significativo interesse per la scienza dei materiali e l'ingegneria civile. Mentre il calcestruzzo riciclato offre benefici ambientali e di riciclaggio delle risorse, le sue proprietà meccaniche e la durata (ad es. Resistenza all'erosione) sono spesso inferiori al calcestruzzo convenzionale. Fibra di vetro, come aMateriale di rinforzo, può migliorare le prestazioni del calcestruzzo riciclato attraverso meccanismi fisici e chimici. Ecco un'analisi dettagliata:
1. Proprietà e funzioni diFibra di vetro
La fibra di vetro, un materiale non metallico inorganico, mostra le seguenti caratteristiche:
Elevata resistenza alla trazione: compensa la bassa capacità di trazione del calcestruzzo.
Resistenza alla corrosione: resiste agli attacchi chimici (ad es. Ioni di cloruro, solfati).
Resistenza e resistenza alle crepe **: ponte microcrack per ritardare la propagazione della crepa e ridurre la permeabilità.
2. Carenza di durata del calcestruzzo riciclato
Gli aggregati riciclati con pasta di cemento residuo poroso sulle loro superfici portano a:
Splendida zona di transizione interfacciale (ITZ): scarso legame tra aggregati riciclati e nuova pasta di cemento, creando percorsi permeabili.
Bassa impermeabilità: agenti erosivi (ad es. Cl⁻, So₄²⁻) penetrano facilmente, causando corrosione in acciaio o danni espansivi.
Scarsa resistenza al congelamento-scongelamento: l'espansione del ghiaccio nei pori induce crack e spalling.
3. Meccanismi di fibra di vetro nel miglioramento della resistenza all'erosione
(1) Effetti della barriera fisica
Inibizione del crack: le fibre disperse uniformemente hanno ponte le microcrack, bloccando la loro crescita e riducendo i percorsi per gli agenti erosivi.
Compattezza avanzata: le fibre riempiono i pori, abbassano la porosità e rallentano la diffusione di sostanze dannose.
(2) Stabilità chimica
Fibra di vetro resistente alcalino(ad es. AR-Glass): le fibre trattate con superficie rimangono stabili in ambienti ad alto livello, evitando il degrado.
Rinforzo dell'interfaccia: un forte legame a matrice di fibre minimizza i difetti nell'ITZ, riducendo i rischi di erosione localizzati.
(3) Resistenza a specifici tipi di erosione
Resistenza agli ioni di cloruro: la ridotta formazione di fessure rallenta cl⁻cenetration, ritardando la corrosione in acciaio.
Resistenza agli attacchi di solfato: la crescita della crepa soppressa mitiga il danno dalla cristallizzazione e dall'espansione del solfato.
Durabilità del congelamento-scongela: la flessibilità della fibra assorbe lo stress dalla formazione di ghiaccio, minimizzando lo spalling superficiale.
4. Fattori di influenza chiave
Dosaggio in fibra: l'intervallo ottimale è dello 0,5% -2% (in volume); Le fibre in eccesso causano clustering e ridotta compattezza.
Lunghezza e dispersione in fibra: le fibre più lunghe (12-24 mm) migliorano l'indurnazione ma richiedono una distribuzione uniforme.
La qualità degli aggregati riciclati: un elevato assorbimento d'acqua o contenuto di mortaio residuo indebolisce il legame con fibra-matrice.
5. Risultati della ricerca e conclusioni pratiche
Effetti positivi: la maggior parte degli studi mostra che appropriatofibra di vetroL'aggiunta migliora significativamente l'impermeabilità, la resistenza al cloruro e la resistenza al solfato. Ad esempio, l'1%della fibra di vetro può ridurre i coefficienti di diffusione del cloruro del 20%-30%.
Performance a lungo termine: la durata delle fibre in ambienti alcalini richiede attenzione. I rivestimenti resistenti alcalino o fibre ibride (ad es. Con polipropilene) migliorano la longevità.
Limitazioni: aggregati riciclati di scarsa qualità (ad es. Porosità elevata, impurità) possono ridurre i benefici delle fibre.
6. Raccomandazioni sull'applicazione
Scenari adatti: ambienti marini, terreni salini o strutture che richiedono calcestruzzo riciclato ad alta dominio.
Ottimizzazione della miscela: test del dosaggio delle fibre, rapporto di sostituzione aggregata riciclato e sinergie con additivi (ad es. Fume di silice).
Controllo di qualità: garantire una dispersione di fibre uniforme per evitare il cronometro durante la miscelazione.
Riepilogo
La fibra di vetro migliora la resistenza all'erosione del calcestruzzo riciclato attraverso il restringimento fisico e la stabilizzazione chimica. La sua efficacia dipende dal tipo di fibra, dal dosaggio e dalla qualità aggregata riciclata. La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sulla durata a lungo termine e sui metodi di produzione economici per facilitare le applicazioni di ingegneria su larga scala.
Tempo post: feb-28-2025
