Mehanizam bazaltnih vlakana u betonu
Beton, kao krhki materijal, obično ugrađuje vlakna kako bi poboljšao svoje performanse. Mehanizam Bazaltna vlakna u betonu se prvenstveno manifestuje u sljedećim aspektima.
1. Inhibicija pukotina i efekat premošćivanja
Na osnovu teorije razmaka vlakana i mehanike elastičnog loma, bazaltna vlakna poboljšavaju unutrašnju strukturu betona putem fizičko-mehaničkih interakcija. Tokom skupljanja pri očvršćavanju i isparavanja vlage betona, ova vlakna efikasno inhibiraju nastanak i širenje mikropukotina u ranoj fazi sušenja i segregacijskih pukotina, čime se sprječava daljnji razvoj pukotina. Ovo značajno poboljšava otpornost na pukotine i nepropusnost betona. Nadalje, kada se pukotine formiraju u betonskoj matrici, bazaltna vlakna premošćuju obje strane pukotina, noseći vanjska opterećenja i sprječavajući iznenadnu fragmentaciju betona. Ovaj mehanizam poboljšava žilavost i otpornost betona na pukotine.
2. Poboljšanje mehaničkih svojstava
Bazaltna vlakna i betonska matrica zajedno nose vanjska opterećenja. U početnoj fazi opterećenja, matrica nosi najveći dio opterećenja. Nakon što se u matrici razviju pukotine, vlakna nastavljaju nositi opterećenje, poboljšavajući deformacijski kapacitet betona u plastičnoj fazi. Studije pokazuju da ugradnja bazaltnih vlakana značajno povećava tlačnu čvrstoću, zateznu čvrstoću, žilavost, zateznu čvrstoću pri cijepanju i zateznu čvrstoću betona pri savijanju.
3. Poboljšanje izdržljivosti
Premošćavanjem pukotina i smanjenjem njihovog stvaranja, bazaltna vlakna poboljšavaju otpornost betona na mraz i udarce, značajno poboljšavajući trajnost betonskih konstrukcija. Osim toga, uključivanje vlakana značajno poboljšava nepropusnost, otpornost na mraz i svojstva skupljanja pri sušenju, produžujući vijek trajanja betona u teškim uvjetima.
4. Mikrostrukturna optimizacija
Bazaltna vlaknainteraguju s cementnom matricom kroz Hemijsko i fizičke veze, formirajući složenu mikrostrukturu. Ugradnja vlakana modificira mikrostrukturu betona i optimizira njegovo ponašanje napona i deformacije, čime se poboljšavaju ukupne performanse materijala.
