لمحة عامة عن 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 المواد الكيميائية مقاومة التآكل. بالمقارنة مع الألياف الزجاجية، لا تحتوي ألياف البازلت على أكاسيد معدنية ضارة، مما ينتج عنه استقرار كيميائي أفضل ومتانة ممتازة في البيئات المسببة للتآكل مثل القلويات القوية والأحماض القوية.

تتراوح قوة الشد لألياف البازلت عمومًا بين 3000 و4800 ميجا باسكال، ومعامل مرونتها بين 80 و110 جيجا باسكال. وهذا يجعلها أقوى من الألياف الزجاجية، مع استطالة أقل عند الكسر، مما يحسن بشكل فعال مقاومة التشققات في المواد الأسمنتية.

تتميز ألياف البازلت بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية، حيث تتجاوز درجة انصهارها 1400 درجة مئوية، وتتحمل درجات حرارة تشغيل طويلة الأمد تصل إلى 700 درجة مئوية، متجاوزةً بذلك بكثير ألياف الزجاج. وهذا ما يسمح لها بالحفاظ على خصائص فيزيائية مستقرة حتى في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

تتميز ألياف البازلت بمقاومة فائقة للقلويات والأحماض والأشعة فوق البنفسجية. ويمكنها الحفاظ على عمر خدمة طويل في البيئات القاسية مثل الرطوبة ورذاذ الملح والتآكل الكيميائي، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للمواد الهندسية مثل طبقات الجص الخارجية للجدران التي تتعرض لبيئات معقدة لفترات طويلة.

2. آلية مقاومة التشققات في الملاط المقوى بالألياف

يعتمد تأثير تقوية الألياف في الملاط بشكل أساسي على توزيعها المكاني، وطولها، ومحتواها، وقوة ترابطها مع المادة الأسمنتية. أثناء عملية تصلب الملاط، قد تتشكل تشققات دقيقة بسهولة داخله نتيجة عوامل مثل انكماش الحجم الناتج عن تفاعلات التميؤ والإجهاد الحراري الناجم عن تغيرات درجة الحرارة.

يمكن للألياف أن تربط جانبي الشقوق الدقيقة، مما يوفر تأثيرًا جسريًا عند تشكل الشقوق في البداية، مما يؤدي بشكل فعال إلى تأخير انتشار الشقوق وتحسين مقاومة الشد والتشقق الكلية للمادة. ألياف البازلت يتميز بسطح خشن يوفر تماسكًا قويًا مع عجينة الأسمنت. عند تطبيق أحمال خارجية على الملاط، ينتقل جزء من الإجهاد عبر الألياف إلى المادة المحيطة، مما يقلل من تركيز الإجهاد الموضعي ويمنع انتشار الشقوق. تساعد آلية توزيع الإجهاد هذه على تحسين المتانة العامة ومقاومة الصدمات للملاط.

أثناء عملية تصلب الملاط، يمكن أن تتشكل الألياف بشكل عشوائي شبكة تقوية تعمل هذه الشبكة المقوية داخل المادة الأساسية على تحسين مقاومة الملاط للتشوه. فعندما تتعرض طبقة الجص لتغيرات في درجة الحرارة الخارجية، أو إجهادات انكماش الجفاف، أو الأحمال الميكانيكية، فإنها تقاوم التشوه بفعالية في مناطق تركيز الإجهاد، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة المادة للتشقق.