La influència de la fibra de vidre en la resistència a l'erosió del formigó reciclat (fet amb àrids de formigó reciclat) és un tema de gran interès en la ciència dels materials i l'enginyeria civil. Tot i que el formigó reciclat ofereix beneficis mediambientals i de reciclatge de recursos, les seves propietats mecàniques i durabilitat (per exemple, la resistència a l'erosió) sovint són inferiors al formigó convencional. La fibra de vidre, com amaterial de reforç, pot millorar el rendiment del formigó reciclat mitjançant mecanismes físics i químics. Aquí teniu una anàlisi detallada:
1. Propietats i funcions defibra de vidre
La fibra de vidre, un material inorgànic no metàl·lic, presenta les següents característiques:
Alta resistència a la tracció: Compensa la baixa capacitat de tracció del formigó.
Resistència a la corrosió: Resisteix els atacs químics (per exemple, ions clorur, sulfats).
Enduriment i resistència a les esquerdes**: Cobreix les microesquerdes per retardar la propagació de les esquerdes i reduir la permeabilitat.
2. Deficiències de durabilitat del formigó reciclat
Els àrids reciclats amb pasta de ciment residual porosa a les superfícies donen lloc a:
Zona de transició interfacial (ZIT) feble: mala unió entre els àrids reciclats i la pasta de ciment nova, creant vies permeables.
Baixa impermeabilitat: els agents erosius (per exemple, Cl⁻, SO₄²⁻) penetren fàcilment i causen corrosió de l'acer o danys expansius.
Mala resistència al gel i desgel: l'expansió del gel als porus indueix esquerdes i esquerdes.
3. Mecanismes de la fibra de vidre per millorar la resistència a l'erosió
(1) Efectes de barrera física
Inhibició d'esquerdes: les fibres uniformement disperses uneixen les microesquerdes, bloquejant el seu creixement i reduint les vies per als agents erosius.
Compacitat millorada: les fibres omplen els porus, reduint la porositat i alentint la difusió de substàncies nocives.
(2) Estabilitat química
fibra de vidre resistent als àlcalis(per exemple, vidre AR): Les fibres tractades superficialment romanen estables en ambients amb alt contingut alcalin, evitant la degradació.
Reforç de la interfície: una forta unió fibra-matriu minimitza els defectes a la ITZ, reduint els riscos d'erosió localitzada.
(3) Resistència a tipus específics d'erosió
Resistència als ions clorur: la reducció de la formació d'esquerdes alenteix la penetració de Cl⁻, retardant la corrosió de l'acer.
Resistència a l'atac del sulfat: la supressió del creixement de les esquerdes mitiga els danys causats per la cristal·lització i l'expansió del sulfat.
Durabilitat a la congelació i descongelació: la flexibilitat de la fibra absorbeix l'estrès de la formació de gel, minimitzant l'esquerdament superficial.
4. Factors clau d'influència
Dosi de fibra: el rang òptim és del 0,5% al 2% (en volum); l'excés de fibres provoca agrupacions i una menor compacitat.
Longitud i dispersió de la fibra: les fibres més llargues (12–24 mm) milloren la duresa però requereixen una distribució uniforme.
Qualitat dels àrids reciclats: una alta absorció d'aigua o un contingut residual de morter debilita la unió fibra-matriu.
5. Resultats de la recerca i conclusions pràctiques
Efectes positius: la majoria d'estudis mostren que és apropiatfibra de vidreL'addició millora significativament la impermeabilitat, la resistència al clorur i la resistència al sulfat. Per exemple, un 1% de fibra de vidre pot reduir els coeficients de difusió del clorur entre un 20% i un 30%.
Rendiment a llarg termini: La durabilitat de les fibres en ambients alcalins requereix atenció. Els recobriments resistents als àlcalis o les fibres híbrides (per exemple, amb polipropilè) milloren la longevitat.
Limitacions: Els agregats reciclats de mala qualitat (per exemple, alta porositat, impureses) poden disminuir els beneficis de la fibra.
6. Recomanacions d'aplicació
Escenaris adequats: ambients marins, sòls salins o estructures que requereixen formigó reciclat d'alta durabilitat.
Optimització de la barreja: provar la dosi de fibra, la proporció de substitució d'àrids reciclats i les sinergies amb additius (per exemple, fum de sílice).
Control de qualitat: assegureu una dispersió uniforme de la fibra per evitar que s'aglutini durant la barreja.
Resum
La fibra de vidre millora la resistència a l'erosió del formigó reciclat mitjançant l'enduriment físic i l'estabilització química. La seva eficàcia depèn del tipus de fibra, la dosi i la qualitat dels agregats reciclats. La recerca futura s'hauria de centrar en la durabilitat a llarg termini i els mètodes de producció rendibles per facilitar aplicacions d'enginyeria a gran escala.
Data de publicació: 28 de febrer de 2025
