L'impact de la fibre de verre sur la résistance à l'érosion du béton recyclé

L'influence de la fibre de verre sur la résistance à l'érosion du béton recyclé (fabriqué à partir d'agrégats de béton recyclé) est un sujet d'intérêt significatif pour la science des matériaux et le génie civil. Alors que le béton recyclé offre des avantages environnementaux et de recyclage des ressources, ses propriétés mécaniques et sa durabilité (par exemple, résistance à l'érosion) sont souvent inférieures au béton conventionnel. Fibre de verre, comme unmatériau de renforcement, peut améliorer les performances du béton recyclé par des mécanismes physiques et chimiques. Voici une analyse détaillée:

1. Propriétés et fonctions deFibre de verre

La fibre de verre, un matériau inorganique non métallique, présente les caractéristiques suivantes:
Résistance à la traction élevée: compense la faible capacité de traction du béton.
Résistance à la corrosion: résiste aux attaques chimiques (par exemple, ions chlorure, sulfates).
RÉSISTANCE DE DU DRUMING ET DE CRACHE **: Bridges Microcacks pour retarder la propagation des fissures et réduire la perméabilité.

2. Durabilité des lacunes du béton recyclé

Les agrégats recyclés avec de la pâte de ciment résiduelle poreuse sur leurs surfaces conduisent à:
Faible zone de transition interfaciale (ITZ): mauvaise liaison entre les agrégats recyclés et la nouvelle pâte de ciment, créant des voies perméables.
Faible imperméabilité: les agents érosifs (par exemple, Cl⁻, So₄²⁻) pénètrent facilement, provoquant une corrosion en acier ou des dommages expansifs.
Mauvaise résistance au gel-dégel: l'expansion de la glace dans les pores induit la fissuration et l'écaillage.

3. Mécanismes de la fibre de verre dans l'amélioration de la résistance à l'érosion

(1) Effets de la barrière physique
Inhibition des fissures: Les fibres dispersées uniformément pont les microfissures, bloquant leur croissance et réduisant les voies pour les agents érosifs.
Compacité améliorée: les fibres remplissent les pores, abaissant la porosité et ralentissant la diffusion de substances nocives.

(2) stabilité chimique
En fibre de verre résistant aux alcalins(par exemple, AR-Glass): Les fibres traitées à la surface restent stables dans des environnements à haute teneur en alcalins, évitant la dégradation.
Renforcement de l'interface: une forte liaison de la matrice de fibres minimise les défauts dans l'ITZ, réduisant les risques d'érosion localisés.

(3) résistance à des types d'érosion spécifiques
Résistance aux ions du chlorure: la formation réduite des fissures ralentit la pénétration de la cl⁻énétrage, retardant la corrosion en acier.
Résistance à l'attaque au sulfate: la croissance supprimée des fissures atténue les dommages causés par la cristallisation et l'expansion du sulfate.
Durabilité de congélation-mirure: la flexibilité des fibres absorbe la contrainte de la formation de glace, minimisant l'écaillage de surface.

4. Facteurs d'influence clés

Dosage des fibres: la plage optimale est de 0,5% à 2% (en volume); Les excès de fibres provoquent un regroupement et une compacité réduite.
Longueur et dispersion des fibres: les fibres plus longues (12–24 mm) améliorent le durcissement mais nécessitent une distribution uniforme.
Qualité des agrégats recyclés: une absorption élevée par eau ou une teneur en mortier résiduelle affaiblit la liaison des fibres-matrices.

5. Résultats de la recherche et conclusions pratiques

Effets positifs: la plupart des études montrent quefibre de verreL'addition améliore considérablement l'imperméabilité, la résistance au chlorure et la résistance au sulfate. Par exemple, 1% de fibre de verre peut réduire les coefficients de diffusion de chlorure de 20% à 30%.
Performance à long terme: la durabilité des fibres dans les environnements alcalins nécessite une attention. Des revêtements ou des fibres hybrides résistants aux alcalins (par exemple, avec du polypropylène) améliorent la longévité.
Limites: les agrégats recyclés de mauvaise qualité (par exemple, une porosité élevée, les impuretés) peuvent diminuer les avantages des fibres.

6. Recommandations de demande

Scénarios appropriés: environnements marins, sols salins ou structures nécessitant du béton recyclé à haute durabilité.
Optimisation du mélange: test de fibre d'essai, rapport de remplacement d'agrégats recyclé et synergies avec des additifs (par exemple, fume de silice).
Contrôle de la qualité: assurer une dispersion uniforme des fibres pour éviter les agglomérations pendant le mélange.

Résumé

La fibre de verre améliore la résistance à l'érosion du béton recyclé par durcissement physique et stabilisation chimique. Son efficacité dépend du type de fibres, de la dose et de la qualité des agrégats recyclés. Les recherches futures devraient se concentrer sur la durabilité à long terme et les méthodes de production rentables pour faciliter les applications d'ingénierie à grande échelle.