نظرة عامة على ملاط ​​الجص المقوى بألياف البازلت

1. الخصائص الأساسية لألياف البازلت

ألياف البازلتيتكون بشكل أساسي من أكسيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم وأكسيد الحديد، مع مستويات عالية من أكسيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم، مما يمنحه مزايا كبيرة في مقاومة الحرارة و كيميائي مقاومة للتآكل. مقارنةً بالألياف الزجاجية، لا تحتوي ألياف البازلت على أكاسيد معدنية ضارة، مما يُحسّن ثباتها الكيميائي ومتانتها في البيئات المسببة للتآكل، مثل القلويات والأحماض القوية.

تتراوح قوة شد ألياف البازلت عادةً بين 3000 و4800 ميجا باسكال، وتتراوح معامل مرونتها بين 80 و110 جيجا باسكال. هذا يجعلها أقوى من ألياف الزجاج، مع استطالة أقل عند الكسر، مما يُحسّن بشكل فعال مقاومة التشققات في المواد الأسمنتية.

تتميز ألياف البازلت بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، حيث تتجاوز درجة انصهارها 1400 درجة مئوية، ودرجة حرارة خدمتها طويلة الأمد 700 درجة مئوية، متفوقةً بذلك على الألياف الزجاجية بكثير. وهذا يسمح لها بالحفاظ على خواصها الفيزيائية مستقرة حتى في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

تتميز ألياف البازلت أيضًا بمقاومة فائقة للقلويات والأحماض والأشعة فوق البنفسجية. كما أنها تحافظ على عمر خدمة طويل في بيئات قاسية كالرطوبة ورذاذ الملح والتآكل الكيميائي، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للمواد الهندسية، مثل طبقات الجص للجدران الخارجية المعرضة لبيئات معقدة لفترات طويلة.

2. آلية مقاومة التشقق في الملاط المقوى بالألياف

يعتمد التأثير المُقوّي للألياف في الملاط بشكل أساسي على توزيعها المكاني، وطولها، ومحتواها، وقدرتها على الالتصاق بالمادة الأسمنتية. أثناء عملية تصلب الملاط، قد تتشكل شقوق دقيقة داخليًا بسهولة نتيجة عوامل مثل انكماش الحجم الناتج عن تفاعلات الترطيب، والإجهاد الحراري الناتج عن تغيرات درجة الحرارة.

يمكن للألياف أن تقوم بربط جانبي الشقوق الدقيقة، مما يوفر تأثيرًا جسريًا عندما تتشكل الشقوق في البداية، مما يؤدي بشكل فعال إلى تأخير انتشار الشقوق وتحسين مقاومة الشد والشقوق الشاملة للمادة. ألياف البازلت يتميز بسطح خشن، مما يوفر تشابكًا فيزيائيًا قويًا مع عجينة الأسمنت. عند تطبيق أحمال خارجية على الملاط، ينتقل جزء من الإجهاد عبر الألياف إلى المصفوفة المحيطة، مما يقلل من تركيزات الإجهاد الموضعية ويمنع انتشار التشققات. تساعد آلية تشتيت الإجهاد هذه على تحسين المتانة الكلية للملاط ومقاومته للصدمات.

أثناء عملية تصلب الملاط، يمكن للألياف أن تشكل توزيعًا عشوائيًا شبكة التعزيز بنية داخل المصفوفة، مما يُحسّن مقاومة الملاط للتشوه. عند تعرض طبقة الجص لتغيرات خارجية في درجات الحرارة، أو إجهادات انكماش الجفاف، أو أحمال ميكانيكية، فإن شبكة التسليح هذه قادرة على مقاومة التشوه بفعالية في مناطق تركيز الإجهاد، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة المادة للتشقق.