تأثیر فایبرگلاس بر مقاومت فرسایش بتن بازیافت شده

تأثیر فایبرگلاس بر مقاومت فرسایش بتن بازیافت شده (ساخته شده از مصالح بتونی بازیافت شده) موضوعی است که علاقه قابل توجهی به علم مواد و مهندسی عمران دارد. در حالی که بتن بازیافت شده مزایای محیط زیست و منابع را ارائه می دهد ، خصوصیات مکانیکی و دوام آن (به عنوان مثال ، مقاومت در برابر فرسایش) اغلب نسبت به بتن معمولی پایین است. فایبرگلاس ، به عنوانماده تقویت کننده، می تواند عملکرد بتن بازیافت شده را از طریق مکانیسم های فیزیکی و شیمیایی تقویت کند. در اینجا یک تحلیل دقیق ارائه شده است:

1. خصوصیات و توابعفایبرگلاس

فایبرگلاس ، یک ماده غیر فلزی معدنی ، ویژگی های زیر را نشان می دهد:
مقاومت کششی بالا: ظرفیت کششی کم بتن را جبران می کند.
مقاومت در برابر خوردگی: در برابر حملات شیمیایی مقاومت می کند (به عنوان مثال ، یونهای کلرید ، سولفات ها).
مقاومت سخت و ترک **: میکروکسیک های پل ها برای تأخیر در انتشار ترک و کاهش نفوذپذیری.

2. کاستی های دوام بتن بازیافت شده

مصالح بازیافت شده با خمیر سیمان باقیمانده متخلخل بر روی سطوح آنها به این موارد منجر می شود:
منطقه انتقال سطحی ضعیف (ITZ): پیوند ضعیف بین مصالح بازیافت شده و خمیر سیمان جدید ، ایجاد مسیرهای نفوذ پذیر.
نفوذپذیری کم: عوامل فرسایش (به عنوان مثال ، cl⁻ ، so₄²⁻) به راحتی نفوذ می کنند و باعث خوردگی فولادی یا آسیب گسترده می شوند.
مقاومت در برابر یخ زدگی ضعیف: گسترش یخ در منافذ باعث ترک خوردگی و لکه دار شدن می شود.

3. مکانیسم های فایبرگلاس در بهبود مقاومت در برابر فرسایش

(1) اثرات سد فیزیکی
مهار ترک: الیاف پراکنده به طور یکنواخت پل های پل ، مسدود کردن رشد آنها و کاهش مسیرهای برای عوامل فرسایش.
فشرده سازی پیشرفته: الیاف منافذ ، کاهش تخلخل و کند شدن انتشار مواد مضر را پر می کنند.

(2) ثبات شیمیایی
فایبرگلاس مقاوم به قلیایی(به عنوان مثال ، AR-GLASS): الیاف تحت درمان با سطح در محیط های با الخالی بالا پایدار هستند و از تخریب خودداری می کنند.
تقویت رابط: پیوند فیبر ماتریس قوی نقص در ITZ را به حداقل می رساند و خطرات فرسایش موضعی را کاهش می دهد.

(3) مقاومت در برابر انواع خاص فرسایش
مقاومت به یون کلرید: کاهش شکل ترک باعث کاهش فشار می شود و باعث تأخیر در خوردگی فولادی می شود.
مقاومت در برابر حمله سولفات: رشد ترک سرکوب شده آسیب ناشی از تبلور سولفات و انبساط را کاهش می دهد.
دوام یخ زدگی: انعطاف پذیری فیبر استرس را از تشکیل یخ جذب می کند و باعث به حداقل رساندن سطح آن می شود.

4. عوامل مؤثر در کلیدی

دوز فیبر: دامنه بهینه 0.5 ٪ -2 ٪ (از نظر حجم) است. الیاف اضافی باعث خوشه بندی و کاهش فشردگی می شوند.
طول و پراکندگی فیبر: الیاف طولانی تر (12-24 میلی متر) باعث سفت شدن می شوند اما به توزیع یکنواخت نیاز دارند.
کیفیت مصالح بازیافت شده: جذب زیاد آب یا ملات باقیمانده باعث ضعف پیوند فیبر ماتریس می شود.

5. یافته های تحقیق و نتیجه گیری های عملی

اثرات مثبت: بیشتر مطالعات نشان می دهد که مناسب استفایبرگلاسعلاوه بر این به طور قابل توجهی نفوذپذیری ، مقاومت به کلرید و مقاومت سولفات را بهبود می بخشد. به عنوان مثال ، 1 ٪ فایبرگلاس می تواند ضرایب انتشار کلرید را 20 ٪ -30 ٪ کاهش دهد.
عملکرد طولانی مدت: دوام الیاف در محیط های قلیایی نیاز به توجه دارد. پوشش های مقاوم به قلیایی یا الیاف ترکیبی (به عنوان مثال ، با پلی پروپیلن) طول عمر را تقویت می کنند.
محدودیت ها: سنگدانه های بازیافت شده با کیفیت ضعیف (به عنوان مثال ، تخلخل بالا ، ناخالصی ها) ممکن است از مزایای فیبر کاسته شود.

6. توصیه های برنامه

سناریوهای مناسب: محیط های دریایی ، خاک های شور ، یا ساختارهایی که نیاز به بتن بازیافت شده با دوام بالا دارند.
بهینه سازی مخلوط: دوز فیبر آزمایش ، نسبت جایگزینی کل بازیافت شده و هم افزایی با مواد افزودنی (به عنوان مثال ، دود سیلیس).
کنترل کیفیت: از پراکندگی فیبر یکنواخت برای جلوگیری از جمع شدن در هنگام مخلوط کردن اطمینان حاصل کنید.

خلاصه

فایبرگلاس مقاومت فرسایش بتن بازیافت شده را از طریق سخت شدن فیزیکی و تثبیت شیمیایی تقویت می کند. اثربخشی آن به نوع فیبر ، دوز و کیفیت کل بازیافت شده بستگی دارد. تحقیقات آینده باید بر دوام طولانی مدت و روشهای تولید مقرون به صرفه برای تسهیل برنامه های مهندسی در مقیاس بزرگ متمرکز شود.