La influencia de la fibra de vidrio en la resistencia a la erosión del concreto reciclado (hecho de agregados de concreto reciclado) es un tema de interés significativo en la ciencia de los materiales y la ingeniería civil. Si bien el concreto reciclado ofrece beneficios ambientales y de reciclaje de recursos, sus propiedades mecánicas y su durabilidad (p. Ej., Resistencia a la erosión) a menudo son inferiores al concreto convencional. Fibra de vidrio, comoreforzando material, puede mejorar el rendimiento del concreto reciclado a través de mecanismos físicos y químicos. Aquí hay un análisis detallado:
1. Propiedades y funciones deFibra de vidrio
La fibra de vidrio, un material no metálico inorgánico, exhibe las siguientes características:
Alta resistencia a la tracción: compensa la baja capacidad de tensión del concreto.
Resistencia a la corrosión: resiste los ataques químicos (por ejemplo, iones de cloruro, sulfatos).
Resistencia de endurecimiento y grietas **: puentes microcracks para retrasar la propagación de grietas y reducir la permeabilidad.
2. Oficinas de durabilidad de concreto reciclado
Los agregados reciclados con pasta de cemento residual poroso en sus superficies conducen a:
Zona de transición interfacial débil (ITZ): mala unión entre agregados reciclados y nueva pasta de cemento, creando vías permeables.
Baja impermeabilidad: los agentes erosivos (por ejemplo, Cl⁻, SO₄²⁻) penetran fácilmente, causando corrosión de acero o daño expansivo.
Mala resistencia de congelación-descongelación: la expansión del hielo en los poros induce grietas y espalores.
3. Mecanismos de fibra de vidrio para mejorar la resistencia a la erosión
(1) Efectos de barrera física
Inhibición de la grieta: las fibras dispersas uniformemente puran microcracks, bloqueando su crecimiento y reduciendo las vías para los agentes erosivos.
Compáctica mejorada: las fibras llenan los poros, bajan la porosidad y disminuyen la difusión de sustancias nocivas.
(2) Estabilidad química
Fibra de vidrio resistente a los álcali(por ejemplo, Glass AR): las fibras tratadas con superficie permanecen estables en ambientes altos en alcalí, evitando la degradación.
Refuerzo de la interfaz: la fuerte unión de la matriz de fibra minimiza los defectos en el ITZ, reduciendo los riesgos de erosión localizados.
(3) Resistencia a tipos de erosión específicos
Resistencia a los iones de cloruro: la formación de grietas reducidas ralentiza la cl⁻penetración, retrasando la corrosión de acero.
Resistencia al ataque de sulfato: el crecimiento de grietas suprimido mitiga el daño por cristalización y expansión de sulfato.
Durabilidad de congelación-descongelación: la flexibilidad de la fibra absorbe el estrés por la formación de hielo, minimizando el desprendimiento de la superficie.
4. Factores de influencia clave
Dosis de fibra: el rango óptimo es 0.5% –2% (por volumen); El exceso de fibras causa agrupación y compacidad reducida.
Longitud y dispersión de la fibra: fibras más largas (12–24 mm) mejoran el endurecimiento pero requieren una distribución uniforme.
Calidad de los agregados reciclados: la alta absorción de agua o el contenido de mortero residual debilita la unión de la matriz de fibra.
5. Resultados de la investigación y conclusiones prácticas
Efectos positivos: la mayoría de los estudios muestran que es apropiadofibra de vidrioLa adición mejora significativamente la impermeabilidad, la resistencia al cloruro y la resistencia al sulfato. Por ejemplo, el 1%de fibra de vidrio puede reducir los coeficientes de difusión de cloruro en un 20%–30%.
Rendimiento a largo plazo: la durabilidad de las fibras en entornos alcalinos requiere atención. Los recubrimientos resistentes a álcali o las fibras híbridas (p. Ej., Con polipropileno) mejoran la longevidad.
Limitaciones: los agregados reciclados de baja calidad (por ejemplo, alta porosidad, impurezas) pueden disminuir los beneficios de fibra.
6. Recomendaciones de aplicación
Escenarios adecuados: entornos marinos, suelos salinos o estructuras que requieren concreto reciclado de alta durabilidad.
Optimización de la mezcla: dosis de fibra de prueba, relación de reemplazo de agregados reciclados y sinergias con aditivos (por ejemplo, humo de sílice).
Control de calidad: asegúrese de dispersión de fibra uniforme para evitar el agrupamiento durante la mezcla.
Resumen
La fibra de vidrio mejora la resistencia a la erosión del concreto reciclado a través del endurecimiento físico y la estabilización química. Su efectividad depende del tipo de fibra, la dosis y la calidad agregada reciclada. La investigación futura debe centrarse en la durabilidad a largo plazo y los métodos de producción rentables para facilitar las aplicaciones de ingeniería a gran escala.
Tiempo de publicación: febrero 28-2025
