Glassfibers innflytelse på erosjonsmotstanden til resirkulert betong (laget av resirkulert betongtilslag) er et tema av betydelig interesse innen materialvitenskap og byggteknikk. Selv om resirkulert betong tilbyr miljømessige fordeler og fordeler med hensyn til ressursgjenvinning, er dens mekaniske egenskaper og holdbarhet (f.eks. erosjonsmotstand) ofte dårligere enn konvensjonell betong. Glassfiber, som enforsterkende materiale, kan forbedre ytelsen til resirkulert betong gjennom fysiske og kjemiske mekanismer. Her er en detaljert analyse:
1. Egenskaper og funksjoner tilGlassfiber
Glassfiber, et uorganisk ikke-metallisk materiale, har følgende egenskaper:
Høy strekkfasthet: Kompenserer for betongens lave strekkkapasitet.
Korrosjonsbestandighet: Motstår kjemiske angrep (f.eks. kloridioner, sulfater).
Herding og sprekkmotstand**: Brobygger mikrosprekker for å forsinke sprekkutbredelse og redusere permeabilitet.
2. Mangler med hensyn til holdbarhet ved resirkulert betong
Resirkulerte tilslag med porøs sementpastarester på overflatene fører til:
Svak grenseflateovergangssone (ITZ): Dårlig binding mellom resirkulert tilslag og ny sementpasta, noe som skaper permeable veier.
Lav ugjennomtrengelighet: Erosive stoffer (f.eks. Cl⁻, SO₄²⁻) trenger lett inn og forårsaker stålkorrosjon eller omfattende skader.
Dårlig frost-tine-motstand: Isekspansjon i porene forårsaker sprekkdannelser og avskalling.
3. Mekanismer for glassfiber for å forbedre erosjonsmotstanden
(1) Fysiske barriereeffekter
Sprekkhemming: Jevnt spredte fibre bygger bro over mikrosprekker, blokkerer veksten deres og reduserer veier for erosive stoffer.
Forbedret kompakthet: Fibrene fyller porene, noe som reduserer porøsiteten og bremser diffusjonen av skadelige stoffer.
(2) Kjemisk stabilitet
Alkalibestandig glassfiber(f.eks. AR-glass): Overflatebehandlede fibre forblir stabile i miljøer med høyt alkalisk innhold, og unngår nedbrytning.
Grensesnittforsterkning: Sterk fibermatrisebinding minimerer defekter i ITZ, og reduserer dermed risikoen for lokal erosjon.
(3) Motstand mot spesifikke erosjonstyper
Kloridionmotstand: Redusert sprekkdannelse bremser Cl⁻-penetrasjon, noe som forsinker stålkorrosjon.
Motstand mot sulfatangrep: Undertrykt sprekkvekst reduserer skader fra sulfatkrystallisering og -ekspansjon.
Fryse-tine-holdbarhet: Fiberfleksibilitet absorberer stress fra isdannelse, og minimerer overflateavskalling.
4. Viktige påvirkningsfaktorer
Fiberdosering: Optimalt område er 0,5–2 % (etter volum); overflødig fiber forårsaker klynging og redusert kompakthet.
Fiberlengde og spredning: Lengre fibre (12–24 mm) forbedrer herdingen, men krever jevn fordeling.
Kvalitet på resirkulert tilslag: Høyt vannabsorpsjons- eller gjenværende mørtelinnhold svekker fiber-matrise-bindingen.
5. Forskningsfunn og praktiske konklusjoner
Positive effekter: De fleste studier viser at det er passendeglassfiberTilsetning forbedrer ugjennomtrengelighet, kloridmotstand og sulfatmotstand betydelig. For eksempel kan 1 % glassfiber redusere kloriddiffusjonskoeffisienter med 20–30 %.
Langsiktig ytelse: Fibrenes holdbarhet i alkaliske miljøer krever oppmerksomhet. Alkaliresistente belegg eller hybridfibre (f.eks. med polypropylen) forbedrer levetiden.
Begrensninger: Resirkulert tilslag av dårlig kvalitet (f.eks. høy porøsitet, urenheter) kan redusere fiberfordelene.
6. Anbefalinger for bruk
Egnede scenarier: Marine miljøer, salt jord eller konstruksjoner som krever resirkulert betong med høy slitestyrke.
Blandingsoptimalisering: Test fiberdosering, erstatningsforhold for resirkulert tilslag og synergier med tilsetningsstoffer (f.eks. silikadamp).
Kvalitetskontroll: Sørg for jevn fiberspredning for å unngå klumping under blanding.
Sammendrag
Glassfiber forbedrer erosjonsmotstanden til resirkulert betong gjennom fysisk herding og kjemisk stabilisering. Effektiviteten avhenger av fibertype, dosering og kvaliteten på resirkulert tilslag. Fremtidig forskning bør fokusere på langsiktig holdbarhet og kostnadseffektive produksjonsmetoder for å legge til rette for storskala tekniske applikasjoner.
Publisert: 28. feb. 2025
