Утицај фибергласа на отпорност рециклираног бетона (направљеног од рециклираних бетонских агрегата) на ерозију је тема од значајног интересовања у науци о материјалима и грађевинарству. Иако рециклирани бетон нуди еколошке и предности у рециклажи ресурса, његова механичка својства и издржљивост (нпр. отпорност на ерозију) су често инфериорни у односу на конвенционални бетон. Фиберглас, као...материјал за ојачавање, може побољшати перформансе рециклираног бетона кроз физичке и хемијске механизме. Ево детаљне анализе:
1. Својства и функцијеФиберглас
Фиберглас, неоргански неметални материјал, показује следеће карактеристике:
Висока затезна чврстоћа: Компензује ниску затезну чврстоћу бетона.
Отпорност на корозију: Отпоран је на хемијске нападе (нпр. хлоридне јоне, сулфате).
Ојачавање и отпорност на пуцање**: Премошћује микропукотине како би одложио ширење пукотина и смањио пропустљивост.
2. Недостаци рециклираног бетона у погледу трајности
Рециклирани агрегати са порозним резидуалним цементним пастама на њиховим површинама доводе до:
Слаба међуповршинска прелазна зона (ITZ): Слаба веза између рециклираних агрегата и нове цементне пасте, што ствара пропусне путеве.
Ниска непропусност: Ерозивна средства (нпр. Cl⁻, SO₄²⁻) лако продиру, узрокујући корозију челика или значајна оштећења.
Слаба отпорност на смрзавање и одмрзавање: Ширење леда у порама изазива пуцање и љуштење.
3. Механизми фибергласа у побољшању отпорности на ерозију
(1) Ефекти физичких баријера
Инхибиција пукотина: Равномерно диспергована влакна премошћују микропукотине, блокирајући њихов раст и смањујући путеве за ерозивне агенсе.
Побољшана компактност: Влакна испуњавају поре, смањујући порозност и успоравајући дифузију штетних материја.
(2) Хемијска стабилност
Фиберглас отпоран на алкалије(нпр. AR-стакло): Влакна са површински обрађеном површином остају стабилна у окружењима са високим садржајем алкалија, избегавајући деградацију.
Ојачање међусобног споја: Јако везивање влакана и матрице минимизира дефекте у ITZ-у, смањујући локализоване ризике од ерозије.
(3) Отпорност на специфичне врсте ерозије
Отпорност на хлоридне јоне: Смањено стварање пукотина успорава продирање Cl⁻, одлажући корозију челика.
Отпорност на напад сулфата: Потиснути раст пукотина ублажава оштећења од кристализације и ширења сулфата.
Издржљивост на смрзавање и одмрзавање: Флексибилност влакана апсорбује напрезање од стварања леда, минимизирајући површинско љуштење.
4. Кључни фактори утицаја
Дозирање влакана: Оптимални распон је 0,5%–2% (по запремини); вишак влакана узрокује груписање и смањену компактност.
Дужина и дисперзија влакана: Дужа влакна (12–24 мм) побољшавају очвршћавање, али захтевају равномерну расподелу.
Квалитет рециклираних агрегата: Висока апсорпција воде или садржај резидуалног малтера слаби везу између влакана и матрице.
5. Резултати истраживања и практични закључци
Позитивни ефекти: Већина студија показује да одговарајућефибергласДодавање значајно побољшава непропусност, отпорност на хлориде и отпорност на сулфате. На пример, 1% фибергласа може смањити коефицијенте дифузије хлорида за 20%–30%.
Дугорочне перформансе: Издржљивост влакана у алкалним срединама захтева пажњу. Премази отпорни на алкалије или хибридна влакна (нпр. са полипропиленом) продужавају дуготрајност.
Ограничења: Рециклирани агрегати лошег квалитета (нпр. висока порозност, нечистоће) могу умањити користи од влакана.
6. Препоруке за примену
Погодни сценарији: Морска окружења, слана тла или структуре које захтевају рециклирани бетон високе издржљивости.
Оптимизација мешавине: Тестирање дозирања влакана, односа замене рециклираног агрегата и синергије са адитивима (нпр. силицијумском прашином).
Контрола квалитета: Обезбедити равномерну дисперзију влакана како би се избегло стварање грудвица током мешања.
Резиме
Фиберглас побољшава отпорност рециклираног бетона на ерозију кроз физичко очвршћавање и хемијску стабилизацију. Његова ефикасност зависи од врсте влакана, дозирања и квалитета рециклираног агрегата. Будућа истраживања требало би да се фокусирају на дугорочну издржљивост и исплативе методе производње како би се олакшале инжењерске примене великих размера.
Време објаве: 28. фебруар 2025.
