تأثير الألياف الزجاجية على مقاومة التآكل للخرسانة المعاد تدويرها

إن تأثير الألياف الزجاجية على مقاومة التآكل للخرسانة المعاد تدويرها (المصنوعة من المجاميع الخرسانية المعاد تدويرها) هو موضوع ذو أهمية كبيرة في علوم المواد والهندسة المدنية. في حين أن الخرسانة المعاد تدويرها توفر فوائد بيئية وإعادة تدوير الموارد ، فإن خصائصه الميكانيكية والمتانة (على سبيل المثال ، مقاومة التآكل) غالبًا ما تكون أدنى من الخرسانة التقليدية. الألياف الزجاجية ، كتعزيز المواد، يمكن أن تعزز أداء الخرسانة المعاد تدويرها من خلال الآليات الفيزيائية والكيميائية. هنا تحليل مفصل:

1. خصائص ووظائفالألياف الزجاجية

تعرض الألياف الزجاجية ، وهي مادة غير معدنية غير عضوية ، الخصائص التالية:
قوة الشد العالية: تعوض عن انخفاض قدرة الشد من الخرسانة.
مقاومة التآكل: يقاوم الهجمات الكيميائية (على سبيل المثال ، أيونات الكلوريد ، الكبريتات).
تشديد ومقاومة الكراك **: جسور microcracks لتأخير انتشار الكراك وتقليل النفاذية.

2. أوجه القصور المتانة من الخرسانة المعاد تدويرها

المجاميع المعاد تدويرها مع عجينة الأسمنت المتبقية المسامية على أسطحها تؤدي إلى:
منطقة الانتقال الضعيفة الضعيفة (ITZ): الترابط الضعيف بين المجاميع المعاد تدويره ومعجون الأسمنت الجديد ، مما يخلق مسارات قابلة للنفاذ.
انخفاض التأثير: العوامل التآكل (على سبيل المثال ، CL⁻ ، SO₄²⁻) تخترق بسهولة ، مما يسبب تآكل الصلب أو أضرار واسعة.
ضعف المقاومة لتجميد الجليد: توسع الجليد في المسام يستحث التكسير والتشويش.

3. آليات الألياف الزجاجية في تحسين مقاومة التآكل

(1) آثار الحاجز الجسدي
تثبيط الكراك: جسر الألياف المشتتة بشكل موحد ، وحظر نموها وتقليل مسارات العوامل المتآكلة.
تعزيز الاكتئاب: تملأ الألياف المسام ، وخفض المسامية وتباطؤ انتشار المواد الضارة.

(2) الاستقرار الكيميائي
الألياف الزجاجية القلوية المقاومة(على سبيل المثال ، AR-GLASS): تظل الألياف المعالجة بالسطح مستقرة في البيئات العالية ، وتجنب التدهور.
تعزيز الواجهة: يقلل الترابط القوي للألياف في مصفوفة الألياف العيوب في ITZ ، مما يقلل من مخاطر التآكل المترجمة.

(3) مقاومة لأنواع التآكل المحددة
مقاومة أيون كلوريد: تقليل تكوين الكراك يبطئ cl⁻pen -cl⁻ ، تأخير تآكل الصلب.
مقاومة هجوم الكبريتات: يخفف نمو الكراك المكبوت من الأضرار الناجمة عن تبلور الكبريتات والتوسع.
متانة التجميد: مرونة الألياف تمتص الإجهاد من تكوين الجليد ، مما يقلل من انتشار السطح.

4. العوامل المؤثرة الرئيسية

جرعة الألياف: النطاق الأمثل هو 0.5 ٪ -2 ٪ (حسب الحجم) ؛ الألياف الزائدة تسبب التجميع وتقليل الانضغام.
طول الألياف والتشتت: تعمل الألياف الأطول (12-24 مم) على تحسين التشديد ولكنها تتطلب توزيعًا موحدًا.
جودة المجاميع المعاد تدويرها: امتصاص المياه العالية أو محتوى الملاط المتبقي يضعف ارتباط الألياف والكفاهية.

5. نتائج البحوث والاستنتاجات العملية

الآثار الإيجابية: تظهر معظم الدراسات أن هذا مناسبالألياف الزجاجيةبالإضافة إلى ذلك ، يحسن بشكل كبير من عدم الانحراف ، ومقاومة الكلوريد ، ومقاومة الكبريتات. على سبيل المثال ، يمكن أن تقلل 1 ٪ من الألياف الزجاجية معاملات نشر الكلوريد بنسبة 20 ٪ إلى 30 ٪.
الأداء على المدى الطويل: تتطلب متانة الألياف في البيئات القلوية الاهتمام. الطلاءات المقاومة القلوية أو الألياف الهجينة (على سبيل المثال ، مع البولي بروبيلين) تعزز طول العمر.
القيود: المجاميع المعاد تدويرها ذات الجودة الضعيفة (على سبيل المثال ، المسامية العالية ، الشوائب) قد تقلل من فوائد الألياف.

6. توصيات التطبيق

السيناريوهات المناسبة: البيئات البحرية أو التربة المالحة أو الهياكل التي تتطلب خرسانة عالية التدوير.
تحسين المزيج: اختبار جرعة الألياف ، ونسبة الاستبدال الكلي المعاد تدويرها ، والتآزر مع إضافات (على سبيل المثال ، دخان السيليكا).
مراقبة الجودة: ضمان تشتت الألياف الموحدة لتجنب التكتل أثناء الخلط.

ملخص

تعزز الألياف الزجاجية مقاومة التآكل للخرسانة المعاد تدويرها من خلال التشديد الفيزيائي والتثبيت الكيميائي. تعتمد فعاليتها على نوع الألياف والجرعة والجودة الكلية المعاد تدويرها. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على المتانة طويلة الأجل وطرق الإنتاج الفعالة من حيث التكلفة لتسهيل التطبيقات الهندسية على نطاق واسع.