O impacto da fibra de vidro na resistencia á erosión do formigón reciclado

A influencia da fibra de vidro na resistencia á erosión do formigón reciclado (feita a partir de agregados de formigón reciclado) é un tema de interese importante na ciencia dos materiais e na enxeñaría civil. Aínda que o formigón reciclado ofrece beneficios ambientais e de reciclaxe de recursos, as súas propiedades mecánicas e a súa durabilidade (por exemplo, resistencia á erosión) adoitan ser inferiores ao formigón convencional. Fibra de vidro, como amaterial de reforzo, pode mellorar o rendemento do formigón reciclado a través de mecanismos físicos e químicos. Aquí tes unha análise detallada:

1. Propiedades e funcións deFibra de vidro

A fibra de vidro, un material inorgánico non metálico, exhibe as seguintes características:
Alta resistencia á tracción: compensa a baixa capacidade de formigón.
Resistencia á corrosión: resiste aos ataques químicos (por exemplo, ións de cloruro, sulfatos).
A resistencia ao endurecemento e a fisura **: ponte microcracks para atrasar a propagación do crack e reducir a permeabilidade.

2. Deficiencias de durabilidade de formigón reciclado

Agregados reciclados con pasta de cemento residual poroso nas súas superficies conducen a:
Zona de transición interfacial débil (ITZ): mala vinculación entre agregados reciclados e nova pasta de cemento, creando vías permeables.
Baixa impermeabilidade: os axentes erosivos (por exemplo, Cl⁻, So₄²) penetran facilmente, causando corrosión de aceiro ou danos expansivos.
Mala resistencia á conxelación: a expansión do xeo nos poros induce rachaduras e espeluznantes.

3. Mecanismos de fibra de vidro na mellora da resistencia á erosión

(1) Efectos de barreira física
Inhibición de crack: as fibras dispersadas uniformemente ponte as microcracks, bloqueando o seu crecemento e reducindo as vías para axentes erosivos.
Compactidade mellorada: as fibras enchen os poros, reducindo a porosidade e retardando a difusión de substancias nocivas.

(2) Estabilidade química
Fibra de vidro resistente á álcali(por exemplo, vidro AR): as fibras tratadas con superficie permanecen estables en ambientes altos alqualos, evitando a degradación.
Reforzo de interface: a unión de matriz de fibra forte minimiza os defectos na ITZ, reducindo os riscos de erosión localizados.

(3) Resistencia a tipos de erosión específicos
Resistencia ao ión de cloruro: a formación de crack reducida retarda a cl⁻penetración, atrasando a corrosión do aceiro.
Resistencia ao ataque de sulfato: o crecemento do crack suprimido mitiga os danos por cristalización e expansión de sulfato.
Durabilidade de conxelación-descongelación: a flexibilidade da fibra absorbe o estrés da formación de xeo, minimizando a espalda superficial.

4. Factores clave para influír

Dose de fibra: o rango óptimo é do 0,5% -2% (por volume); As fibras en exceso causan agrupación e compactidade reducida.
Lonxitude e dispersión da fibra: as fibras máis longas (12-24 mm) melloran o endurecemento pero requiren unha distribución uniforme.
Calidade dos agregados reciclados: a alta absorción de auga ou o contido de morteiro residual debilita a unión da matriz de fibras.

5. Conclusións de investigación e conclusións prácticas

Efectos positivos: a maioría dos estudos demostran que é apropiadofibra de vidroA adición mellora significativamente a impermeabilidade, a resistencia ao cloruro e a resistencia ao sulfato. Por exemplo, o 1%de fibra de vidro pode reducir os coeficientes de difusión de cloruro nun 20%-30%.
Rendemento a longo prazo: a durabilidade das fibras en ambientes alcalinos require atención. Os revestimentos resistentes aos álcali ou as fibras híbridas (por exemplo, con polipropileno) aumentan a lonxevidade.
Limitacións: os agregados reciclados de mala calidade (por exemplo, alta porosidade, impurezas) poden diminuír os beneficios de fibra.

6. Recomendacións de solicitude

Escenarios axeitados: ambientes mariños, solos salinos ou estruturas que requiren formigón reciclado de alta duración.
Optimización da mestura: dosificación de fibra de proba, relación de substitución agregada reciclada e sinerxías con aditivos (por exemplo, fume de sílice).
Control de calidade: garantir a dispersión uniforme da fibra para evitar o agrupamento durante a mestura.

Resumo

A fibra de vidro aumenta a resistencia á erosión do formigón reciclado mediante o endurecemento físico e a estabilización química. A súa eficacia depende do tipo de fibra, da dosificación e da calidade agregada reciclada. As futuras investigacións deben centrarse na durabilidade a longo prazo e os métodos de produción rendibles para facilitar as aplicacións de enxeñería a gran escala.