Уплыў шкловалакна на ўстойлівасць да эрозіі перапрацаванага бетону

Уплыў шкловалакна на ўстойлівасць да эрозіі перапрацаванага бетону (вырабленага з перапрацаваных бетонных запаўняльнікаў) з'яўляецца тэмай, якая выклікае значную цікавасць у матэрыялазнаўстве і грамадзянскім будаўніцтве. Хоць перапрацаваны бетон прапануе перавагі для навакольнага асяроддзя і перапрацоўкі рэсурсаў, яго механічныя ўласцівасці і даўгавечнасць (напрыклад, устойлівасць да эрозіі) часта саступаюць звычайнаму бетону. Шкловалакно, якармавальны матэрыял, можа палепшыць характарыстыкі перапрацаванага бетону з дапамогай фізічных і хімічных механізмаў. Вось падрабязны аналіз:

1. Уласцівасці і функцыіШкловалакно

Шкловалакно, неарганічны неметалічны матэрыял, валодае наступнымі характарыстыкамі:
Высокая трываласць на расцяжэнне: кампенсуе нізкую трываласць бетону на расцяжэнне.
Устойлівасць да карозіі: устойлівая да хімічных уздзеянняў (напрыклад, іёнаў хлору, сульфатаў).
Умацаванне і ўстойлівасць да расколін**: перакрывае мікратрэшчыны, запавольваючы распаўсюджванне расколін і зніжаючы пранікальнасць.

2. Недахопы трываласці перапрацаванага бетону

Перапрацаваныя запаўняльнікі з сітаватымі рэшткамі цэментнай пасты на паверхні прыводзяць да:
Слабая міжфазная пераходная зона (ITZ): дрэнная сувязь паміж перапрацаванымі запаўняльнікамі і новай цэментнай пастай, што стварае пранікальныя шляхі.
Нізкая воданепранікальнасць: эразіўныя рэчывы (напрыклад, Cl⁻, SO₄²⁻) лёгка пранікаюць, выклікаючы карозію сталі або значныя пашкоджанні.
Слабая ўстойлівасць да замярзання і адтавання: пашырэнне лёду ў порах выклікае расколіны і адслойванне.

3. Механізмы павышэння эрозійнай стойкасці шкловалакна

(1) Эфекты фізічных бар'ераў
Інгібіраванне расколін: раўнамерна размеркаваныя валокны перакрываюць мікратрэшчыны, блакуючы іх рост і памяншаючы шляхі для эразійных агентаў.
Палепшаная кампактнасць: валокны запаўняюць пары, зніжаючы іх парыстасць і запавольваючы распаўсюджванне шкодных рэчываў.

(2) Хімічная стабільнасць
Шкловалакно, устойлівае да шчолачаў(напрыклад, AR-шкло): валокны з апрацаванай паверхняй застаюцца стабільнымі ў асяроддзі з высокім утрыманнем шчолачаў, пазбягаючы дэградацыі.
Армаванне інтэрфейсу: Моцнае злучэнне валакна з матрыцай мінімізуе дэфекты ў міжфазнай зоне (ITZ), зніжаючы рызыку лакальнай эрозіі.

(3) Устойлівасць да пэўных тыпаў эрозіі
Устойлівасць да іонаў хларыду: Зніжэнне ўтварэння расколін запавольвае пранікненне Cl⁻, запавольваючы карозію сталі.
Устойлівасць да ўздзеяння сульфатаў: падаўленне росту расколін змяншае пашкоджанні ад крышталізацыі і пашырэння сульфатаў.
Устойлівасць да замярзання і адтавання: гнуткасць валакна паглынае напружанне ад утварэння лёду, мінімізуючы адслойванне паверхні.

4. Ключавыя фактары ўплыву

Дазаванне валокнаў: аптымальны дыяпазон складае 0,5–2 % (па аб'ёме); лішак валокнаў выклікае згушчэнне і зніжэнне кампактнасці.
Даўжыня і дысперсія валокнаў: больш доўгія валокны (12–24 мм) паляпшаюць умацаванне, але патрабуюць раўнамернага размеркавання.
Якасць перапрацаваных запаўняльнікаў: высокае водапаглынанне або рэшткавае ўтрыманне раствора аслабляе сувязь паміж валакном і матрыцай.

5. Вынікі даследавання і практычныя высновы

Станоўчыя эфекты: большасць даследаванняў паказваюць, што адпаведныяшкловалакноДаданне значна паляпшае воданепранікальнасць, устойлівасць да хларыдаў і сульфатаў. Напрыклад, 1% шкловалакна можа знізіць каэфіцыенты дыфузіі хларыдаў на 20–30%.
Доўгатэрміновая праца: патрабуе ўвагі трываласць валокнаў у шчолачным асяроддзі. Шчолачнаўстойлівыя пакрыцці або гібрыдныя валокны (напрыклад, з поліпрапіленам) павялічваюць тэрмін службы.
Абмежаванні: нізкая якасць перапрацаваных запаўняльнікаў (напрыклад, высокая сітаватасць, прымешкі) можа знізіць перавагі валакна.

6. Рэкамендацыі па ўжыванні

Падыходныя сцэнарыі: марское асяроддзе, засоленыя глебы або збудаванні, якія патрабуюць высокатрывалага перапрацаванага бетону.
Аптымізацыя сумесі: праверка дазоўкі валакна, каэфіцыента замены перапрацаванага запаўняльніка і сінергіі з дадаткамі (напрыклад, дыяксід крэмнію).
Кантроль якасці: Забяспечце раўнамернае размеркаванне валокнаў, каб пазбегнуць зліпання падчас змешвання.

Кароткі змест

Шкловалакно павышае ўстойлівасць да эрозіі перапрацаванага бетону дзякуючы фізічнаму ўмацоўванню і хімічнай стабілізацыі. Яго эфектыўнасць залежыць ад тыпу валакна, дазоўкі і якасці перапрацаванага запаўняльніка. Будучыя даследаванні павінны быць сканцэнтраваны на доўгатэрміновай трываласці і эканамічна эфектыўных метадах вытворчасці для палягчэння маштабнага інжынернага прымянення.