Қайта өңделген бетонның эрозияға төзімділігіне шыны талшықтың әсері

Шыны талшықтың қайта өңделген бетонның (қайта өңделген бетон толтырғыштарынан жасалған) эрозияға төзімділігіне әсері материалтану және құрылыс құрылысында үлкен қызығушылық тудыратын тақырып болып табылады. Қайта өңделген бетон қоршаған ортаға және ресурстарды қайта өңдеуге пайдалы болғанымен, оның механикалық қасиеттері мен ұзақ мерзімділігі (мысалы, эрозияға төзімділігі) әдеттегі бетоннан жиі төмен. Шыны талшық, анығайтқыш материал, физикалық және химиялық механизмдер арқылы қайта өңделген бетонның өнімділігін арттыра алады. Мұнда егжей-тегжейлі талдау берілген:

1. Қасиеттері мен функцияларыШыны талшық

Шыны талшық, бейорганикалық металл емес материал, келесі сипаттамаларға ие:
Жоғары созылу беріктігі: бетонның төмен созылу қабілетін өтейді.
Коррозияға төзімділік: Химиялық шабуылдарға (мысалы, хлорид иондары, сульфаттар) қарсы тұрады.
Қатайту және жарықшақтарға төзімділік**: жарықшақтардың таралуын кешіктіру және өткізгіштігін азайту үшін микрожарықтарды көпір етеді.

2. Қайта өңделген бетонның төзімділігінің кемшіліктері

Бетінде кеуекті қалдық цемент пастасы бар қайта өңделген толтырғыштар мыналарға әкеледі:
Әлсіз фазааралық өтпелі аймақ (ITZ): Қайта өңделген толтырғыштар мен жаңа цемент пастасы арасындағы нашар байланыс, өткізгіш жолдарды жасайды.
Төмен өткізбейтіндігі: эрозиялық агенттер (мысалы, Cl⁻, SO₄²⁻) оңай еніп, болат коррозиясын немесе кең зақымдануды тудырады.
Мұздату-ерітуге төзімділігі төмен: Кеуектердегі мұздың кеңеюі крекинг пен шөгуді тудырады.

3. Эрозияға төзімділікті арттырудағы шыны талшықтардың механизмдері

(1) Физикалық кедергі әсерлері
Жарылуды тежеу: Біркелкі дисперсті талшықтар микрожарықтарды көпірлейді, олардың өсуін блоктайды және эрозиялық агенттердің өту жолдарын азайтады.
Жақсартылған жинақылық: талшықтар кеуекті толтырып, кеуектілікті төмендетеді және зиянды заттардың диффузиясын баяулатады.

(2) Химиялық тұрақтылық
Сілтіге төзімді шыны талшық(мысалы, AR-әйнек): Беткі өңделген талшықтар сілтілігі жоғары орталарда деградацияны болдырмай тұрақты болып қалады.
Интерфейсті күшейту: күшті талшықты матрицалық байланыс ITZ ақауларын азайтады, жергілікті эрозия қаупін азайтады.

(3) Ерекше эрозия түрлеріне төзімділік
Хлорид ионының төзімділігі: жарықшақтың пайда болуының төмендеуі Cl⁻ енуін баяулатады, болат коррозиясын кешіктіреді.
Сульфат шабуылына төзімділік: Жарықшалардың өсуі сульфаттың кристалдануы мен кеңеюінен болатын зақымдануды азайтады.
Мұздату-ерітуге төзімділік: талшықтардың икемділігі мұз түзілуінен болатын кернеуді сіңіріп, бетінің шөгуін азайтады.

4. Негізгі әсер етуші факторлар

Талшықты мөлшерлеу: Оңтайлы диапазон 0,5%–2% (көлем бойынша); артық талшықтар топтастыруды тудырады және жинақылықты төмендетеді.
Талшық ұзындығы және дисперсиясы: Ұзынырақ талшықтар (12–24 мм) қаттылықты жақсартады, бірақ біркелкі бөлуді қажет етеді.
Қайта өңделген толтырғыштардың сапасы: жоғары суды сіңіру немесе қалдық ерітіндінің құрамы талшық-матрица байланысын әлсіретеді.

5. Зерттеу нәтижелері және практикалық қорытындылар

Оң әсерлері: Көптеген зерттеулер бұл орынды көрсетедішыны талшыққосу су өткізбейтіндігін, хлоридке төзімділігін және сульфатқа төзімділігін айтарлықтай жақсартады. Мысалы, 1% шыны талшық хлоридтің диффузиялық коэффициенттерін 20%-30%-ға төмендете алады.
Ұзақ мерзімді өнімділік: сілтілі ортада талшықтардың беріктігі назар аударуды қажет етеді. Сілтіге төзімді жабындар немесе гибридті талшықтар (мысалы, полипропиленмен) ұзақ мерзімділікті арттырады.
Шектеулер: сапасыз қайта өңделген толтырғыштар (мысалы, жоғары кеуектілік, қоспалар) талшықтардың пайдасын азайтуы мүмкін.

6. Қолдану бойынша ұсыныстар

Қолайлы сценарийлер: теңіз орталары, тұзды топырақтар немесе жоғары төзімді қайта өңделген бетонды қажет ететін құрылымдар.
Миксті оңтайландыру: талшықтың дозасын сынау, қайта өңделген толтырғышты ауыстыру коэффициенті және қоспалармен (мысалы, кремний газы) синергия.
Сапаны бақылау: араластыру кезінде жиналып қалмас үшін талшықтың біркелкі дисперсиясын қамтамасыз етіңіз.

Түйіндеме

Шыны талшық физикалық қатайту және химиялық тұрақтандыру арқылы қайта өңделген бетонның эрозияға төзімділігін арттырады. Оның тиімділігі талшық түріне, дозасына және қайта өңделген толтырғыш сапасына байланысты. Болашақ зерттеулер кең ауқымды инженерлік қолданбаларды жеңілдету үшін ұзақ мерзімді ұзақ мерзімділік пен үнемді өндіріс әдістеріне назар аударуы керек.