Dampak fiberglass pada resistensi erosi beton daur ulang

Pengaruh fiberglass pada resistensi erosi beton daur ulang (terbuat dari agregat beton daur ulang) adalah topik yang menarik minat signifikan dalam ilmu material dan teknik sipil. Sementara beton daur ulang menawarkan manfaat pengulangan-sumber daya dan sumber daya, sifat mekanik dan daya tahannya (misalnya, resistensi erosi) seringkali lebih rendah daripada beton konvensional. Fiberglass, sebagai abahan penguat, dapat meningkatkan kinerja beton daur ulang melalui mekanisme fisik dan kimia. Berikut adalah analisis terperinci:

1. Properti dan FungsiFiberglass

Fiberglass, bahan non-logam anorganik, menunjukkan karakteristik berikut:
Kekuatan Tarik Tinggi: Mengimbangi kapasitas tarik beton yang rendah.
Resistensi korosi: menolak serangan kimia (misalnya, ion klorida, sulfat).
KETERINGAN DAN KERJA RETKE **: Menjembatani microcracks untuk menunda perambatan retak dan mengurangi permeabilitas.

2. Kekurangan Daya Daya Daya Daya Dayau Beton Daur Ulang

Agregat daur ulang dengan pasta semen residu berpori di permukaannya mengarah ke:
Zona transisi antarmuka yang lemah (ITZ): Ikatan yang buruk antara agregat daur ulang dan pasta semen baru, menciptakan jalur permeabel.
Imabilitas rendah: agen erosif (misalnya, Cl⁻, SO₄²⁻) menembus dengan mudah, menyebabkan korosi baja atau kerusakan yang luas.
Resistensi beku yang buruk: Ekspansi es pada pori-pori menginduksi retak dan spalling.

3. Mekanisme fiberglass dalam meningkatkan resistensi erosi

(1) Efek penghalang fisik
Penghambatan retak: Serat seragam yang tersebar menjembatani microcracks, menghalangi pertumbuhan mereka dan mengurangi jalur untuk agen erosif.
Peningkatan kekompakan: Serat mengisi pori -pori, menurunkan porositas dan memperlambat difusi zat berbahaya.

(2) Stabilitas kimia
Fiberglass tahan alkali(Misalnya, AR-Glass): Serat yang diobati dengan permukaan tetap stabil di lingkungan alkali tinggi, menghindari degradasi.
Penguatan Antarmuka: Ikatan serat-matriks yang kuat meminimalkan cacat di ITZ, mengurangi risiko erosi lokal.

(3) Resistensi terhadap tipe erosi tertentu
Resistensi ion klorida: Mengurangi pembentukan retak memperlambat cl⁻penetration, menunda korosi baja.
Resistensi Serangan Sulfat: Tekanan pertumbuhan retak mengurangi kerusakan akibat kristalisasi dan ekspansi sulfat.
Daya tahan beku-cair: Fleksibilitas serat menyerap stres dari pembentukan es, meminimalkan spall permukaan.

4. Faktor Pengaruh Kunci

Dosis Serat: Rentang optimal adalah 0,5% –2% (berdasarkan volume); Kelebihan serat menyebabkan pengelompokan dan berkurangnya kekompakan.
Panjang dan dispersi serat: serat yang lebih panjang (12-24 mm) meningkatkan penguraian tetapi membutuhkan distribusi yang seragam.
Kualitas agregat daur ulang: penyerapan air tinggi atau kadar mortar residu melemahkan ikatan fiber-matrix.

5. Temuan Penelitian dan Kesimpulan Praktis

Efek Positif: Sebagian besar penelitian menunjukkan yang tepatFiberglassPenambahan secara signifikan meningkatkan impermeabilitas, resistensi klorida, dan resistensi sulfat. Misalnya, 1%fiberglass dapat mengurangi koefisien difusi klorida sebesar 20%-30%.
Kinerja jangka panjang: Daya tahan serat di lingkungan alkali membutuhkan perhatian. Pelapis yang resistan terhadap alkali atau serat hibrida (misalnya, dengan polypropylene) meningkatkan umur panjang.
Keterbatasan: Agregat daur ulang berkualitas buruk (misalnya, porositas tinggi, kotoran) dapat mengurangi manfaat serat.

6. Rekomendasi Aplikasi

Skenario yang cocok: Lingkungan laut, tanah salin, atau struktur yang membutuhkan beton daur ulang daya tahan tinggi.
Optimalisasi campuran: dosis serat uji, rasio penggantian agregat daur ulang, dan sinergi dengan aditif (misalnya, asap silika).
Kontrol Kualitas: Pastikan dispersi serat yang seragam untuk menghindari penggumpalan selama pencampuran.

Ringkasan

Fiberglass meningkatkan resistensi erosi beton daur ulang melalui pengerasan fisik dan stabilisasi kimia. Efektivitasnya tergantung pada jenis serat, dosis, dan kualitas agregat daur ulang. Penelitian di masa depan harus fokus pada daya tahan jangka panjang dan metode produksi yang hemat biaya untuk memfasilitasi aplikasi rekayasa skala besar.