Қайта өңделген бетонның эрозияға төзімділігіне шыны талшықтың әсері

Қайта өңделген бетон агрегаттарынан жасалған бетонның эрозияға төзімділігіне шыны талшықтың әсері материалтану және құрылыс инженериясында үлкен қызығушылық тудыратын тақырып болып табылады. Қайта өңделген бетон қоршаған ортаға және ресурстарды қайта өңдеуге пайда әкелсе де, оның механикалық қасиеттері мен беріктігі (мысалы, эрозияға төзімділік) көбінесе дәстүрлі бетонға қарағанда төмен. Шыны талшық,арматуралық материал, физикалық және химиялық механизмдер арқылы қайта өңделген бетонның өнімділігін арттыра алады. Міне, егжей-тегжейлі талдау:

1. Қасиеттері мен функцияларыШыны талшық

Бейорганикалық металл емес материал болып табылатын шыны талшық келесі сипаттамаларға ие:
Жоғары созылу беріктігі: Бетонның төмен созылу қабілетін өтейді.
Коррозияға төзімділік: Химиялық шабуылдарға (мысалы, хлорид иондары, сульфаттар) төзімді.
Беріктендіру және жарықшақтарға төзімділік**: Жарықшақтардың таралуын кешіктіру және өткізгіштігін азайту үшін микрожарықшақтарды көпірлейді.

2. Қайта өңделген бетонның беріктік кемшіліктері

Бетінде кеуекті цемент пастасы қалдықтары бар қайта өңделген агрегаттар мыналарға әкеледі:
Әлсіз бетаралық өтпелі аймақ (ITZ): қайта өңделген агрегаттар мен жаңа цемент пастасы арасындағы нашар байланыс, өткізгіш жолдарды жасайды.
Төмен өткізгіштік: Эрозиялық агенттер (мысалы, Cl⁻, SO₄²⁻) оңай еніп, болат коррозиясына немесе кең көлемді зақымға әкеледі.
Мұздың еруіне төзімділігі төмен: тесіктердегі мұздың кеңеюі жарықтар мен шашырауды тудырады.

3. Шыны талшықтың эрозияға төзімділікті арттыру механизмдері

(1) Физикалық кедергілердің әсері
Жарықшақтардың пайда болуын тежеу: Біркелкі шашыраңқы талшықтар микрожарықшақтарды көпірлейді, олардың өсуін бөгейді және эрозиялық агенттердің ену жолдарын азайтады.
Жақсартылған тығыздық: Талшықтар кеуектерді толтырады, кеуектілікті төмендетеді және зиянды заттардың диффузиясын баяулатады.

(2) Химиялық тұрақтылық
Сілтіге төзімді шыны талшық(мысалы, AR-шыны): Беттік өңделген талшықтар жоғары сілтілік ортада тұрақты болып қалады, бұл ыдыраудан аулақ болады.
Интерфейсті күшейту: Күшті талшықты-матрицалық байланыс ITZ ақауларын азайтады, жергілікті эрозия қаупін азайтады.

(3) Эрозияның нақты түрлеріне төзімділік
Хлорид иондарына төзімділік: Жарықтардың пайда болуының төмендеуі Cl⁻енуін баяулатады, болат коррозиясын кешіктіреді.
Сульфат шабуылына төзімділік: Жарықшақтардың өсуін басу сульфаттың кристалдануы мен кеңеюінен болатын залалды азайтады.
Қатып қалғанда ерігенге дейінгі беріктік: Талшықтың икемділігі мұздың пайда болуынан туындайтын кернеуді азайтады, беткі қабаттың шашырауын азайтады.

4. Негізгі әсер етуші факторлар

Талшық мөлшері: Оңтайлы диапазон 0,5%–2% (көлемі бойынша); артық талшықтар шоғырлануға және тығыздықтың төмендеуіне әкеледі.
Талшықтың ұзындығы және дисперсиясы: Ұзын талшықтар (12–24 мм) беріктікті жақсартады, бірақ біркелкі таралуды қажет етеді.
Қайта өңделген агрегаттардың сапасы: Суды жоғары сіңіру немесе ерітіндінің қалдық мөлшері талшық-матрица байланысын әлсіретеді.

5. Зерттеу нәтижелері және практикалық қорытындылар

Оң әсерлері: Көптеген зерттеулер тиісті екенін көрсетедішыны талшыққосу өткізбеушілікті, хлоридке төзімділікті және сульфатқа төзімділікті айтарлықтай жақсартады. Мысалы, 1% шыны талшық хлоридтің диффузия коэффициенттерін 20%-30%-ға төмендете алады.
Ұзақ мерзімді өнімділік: Сілтілі ортадағы талшықтардың беріктігіне назар аудару қажет. Сілтіге төзімді жабындар немесе гибридті талшықтар (мысалы, полипропиленмен) ұзақ мерзімділікті арттырады.
Шектеулер: Сапасыз қайта өңделген агрегаттар (мысалы, жоғары кеуектілік, қоспалар) талшықтың пайдасын төмендетуі мүмкін.

6. Өтінім бойынша ұсыныстар

Қолайлы жағдайлар: Теңіз ортасы, тұзды топырақ немесе жоғары беріктігі бар қайта өңделген бетонды қажет ететін құрылымдар.
Араластыруды оңтайландыру: талшық мөлшерін, қайта өңделген агрегаттарды алмастыру коэффициентін және қоспалармен (мысалы, кремний диоксиді түтіні) синергияны тексеріңіз.
Сапаны бақылау: Араластыру кезінде түйіршіктердің пайда болуына жол бермеу үшін талшықтың біркелкі таралуын қамтамасыз етіңіз.

Қысқаша мазмұны

Шыны талшықтары физикалық беріктендіру және химиялық тұрақтандыру арқылы қайта өңделген бетонның эрозияға төзімділігін арттырады. Оның тиімділігі талшық түріне, мөлшеріне және қайта өңделген агрегаттың сапасына байланысты. Болашақ зерттеулер ауқымды инженерлік қолданбаларды жеңілдету үшін ұзақ мерзімді беріктікке және үнемді өндіріс әдістеріне бағытталуы керек.