Уплыў базальтавага валакна на характарыстыкі водапранікальнага бетону
Базальтавае валакно, як новы неарганічны, высокапрадукцыйны і экалагічна чысты матэрыял, значна паляпшае механічныя ўласцівасці, даўгавечнасць і функцыянальнасць водапранікальнага бетону. Ніжэй прыведзены шматмерны аналіз яго ўздзеяння і параметраў аптымізацыі:
- Уплыў на механічныя ўласцівасці
Палепшаная трываласць на сціск і выгіб
Базальтавае валакно Армаванне эфектыўна павышае трываласць на сціск і выгіб водапранікальнай бетоннай паверхні. Даследаванні паказваюць, што валокны ўтвараюць трохмерную сеткаватую структуру, умацоўваючы сувязь паміж запаўняльнікамі і цэментнай пастай, адначасова перашкаджаючы распаўсюджванню расколін. Напрыклад:
Трываласць на сціск: пры валокнах дыяметрам 12 мм і 24 мм трываласць на сціск спачатку павялічваецца, а затым памяншаецца з павелічэннем утрымання валокнаў. Аптымальная дазоўка складае 0,1%–0,15% (па аб'ёме), прычым валокны дыяметрам 24 мм дасягаюць пікавай трываласці на сціск 24,3 МПа (пры дазоўцы 0,1%).
Трываласць на выгіб: Даўжыня валокнаў мае больш выяўлены ўплыў на трываласць на выгіб. Напрыклад, валокны таўшчынёй 18 мм павялічваюць трываласць на выгіб на 66,44% у параўнанні са звычайным бетонам дзякуючы палепшанай міжфазнай сувязі за кошт павелічэння кантакту валокнаў з запаўняльнікам.
Павышаная трываласць і пластычнасць
«Эфект мастка» Базальтавае валакнопаляпшае трываласць, змяняючы рэжымы разбурэння з далікатнага на пластычны. Мікраскапічны аналіз паказвае, што валокны стабілізуюць структуру шкілета ўнутры цэментнай матрыцы, эфектыўна блакуючы рост расколін.
Уплыў на пранікальнасць
Зніжаны каэфіцыент пранікальнасці
Уключэнне валокнаў часткова блакуе пары, зніжаючы пранікальнасць. Напрыклад, павелічэнне ўтрымання валокнаў з 0,05% да 0,2% паступова зніжае каэфіцыент пранікальнасці, але ён усё яшчэ адпавядае патрабаванням (напрыклад, пранікальнасць >1 мм/с пры 20% парыстасці).
Балансаванне паравітасці і параметраў валакна
Больш доўгія валокны (напрыклад, 12 мм → 24 мм) некалькі павялічваюць парыстасць, але ўсё ж памяншаюць пранікальнасць.
Спалучэнне валокнаў з мінеральнымі дадаткамі (напрыклад, попелам) аптымізуе структуру пор, мінімізуючы страты пранікальнасці пры захаванні трываласці.
- Палепшаная марозаўстойлівасць
Базальтавыя валокны паляпшаюць унутраную структурную цэласнасць, значна павялічваючы марозаўстойлівасць:
Пасля 100 цыклаў замарожвання-адтавання ўзоры, армаваныя валакном, дэманструюць страту масы да 0,9% і захоўваюць адносны дынамічны модуль пругкасці 62,5%.
Сінэргія з попелам (напрыклад, 6% попелу + 6 кг/м³ валокнаў) дазваляе дасягнуць аптымальнай марозаўстойлівасці, паколькі попел паляпшае структуру пор, а валокны падаўляюць расколіны пры замярзанні і адтаванні.
- Ключавыя параметры аптымізацыі
Даўжыня валакна: для балансу трываласці і пранікальнасці рэкамендуюцца валакна дыяметрам 24 мм, хоць валакна дыяметрам 18 мм пераўзыходзяць па трываласці на выгіб.
Дыяпазон дазоўкі: 0,1%–0,15% па аб'ёме (або 2–6 кг/м³ па масе). Празмерная дазоўка рызыкуе прывесці да зліпання валокнаў і зніжэння працаздольнасці.
Сінергічныя матэрыялы: попел (6%–15%) або дыяксід крэмнію (6%–9%) дадаткова паляпшаюць механічныя ўласцівасці і памяншаюць страту пранікальнасці.
- Рэкамендацыі па ўжыванні
Сцэнарыі: Ідэальна падыходзіць для пешаходных дарожак, плошчаў і халодных рэгіёнаў, дзе патрабуецца як пранікальнасць, так і трываласць.
БудаўніцтваВыкарыстоўвайце метад змешвання «цэментна-пакрыты запаўняльнік», каб забяспечыць раўнамернае размеркаванне валокнаў і пазбегнуць згусткаў.
Карацей кажучы, базальтавае валакно аптымізуе мікраструктуру і механічныя характарыстыкі водапранікальнага бетону, але строгі кантроль дазоўкі і параметраў працэсу мае вырашальнае значэнне для балансу трываласці і водапранікальнасці. Будучыя даследаванні павінны быць сканцэнтраваны на мадыфікацыі паверхні валакна і сінергіі розных матэрыялаў для пераадолення існуючых абмежаванняў эксплуатацыйных характарыстык.
