Wirkungsweise von Basaltfasern im Beton
Beton ist ein spröder Werkstoff, dem üblicherweise Fasern beigemischt werden, um seine Eigenschaften zu verbessern. Der Mechanismus von Basaltfaser Im Konkreten manifestiert sich dies vor allem in folgenden Aspekten.
1. Risshemmende und überbrückende Wirkung
Basierend auf der Faserabstandstheorie und der elastischen Bruchmechanik, Basaltfasern Durch physikalisch-mechanische Wechselwirkungen verbessern die Basaltfasern die innere Struktur von Beton. Während des Aushärtungsschwindens und der Feuchtigkeitsverdunstung hemmen sie wirksam die Entstehung und Ausbreitung von Mikrorissen und Entmischungsrissen im Frühstadium und verhindern so deren weitere Ausbreitung. Dies erhöht die Rissbeständigkeit und Wasserdichtheit des Betons erheblich. Bilden sich Risse in der Betonmatrix, überbrücken die Basaltfasern diese beidseitig, tragen äußere Lasten und verhindern ein plötzliches Zerbrechen des Betons. Dieser Mechanismus verbessert die Zähigkeit und Rissbeständigkeit des Betons.
2. Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
Basaltfasern Die Fasern und die Betonmatrix tragen gemeinsam die äußeren Lasten. In der Anfangsphase der Belastung trägt die Matrix den größten Teil der Last. Sobald sich Risse in der Matrix bilden, tragen die Fasern weiterhin die Last und verbessern so die Verformungsfähigkeit des Betons in der plastischen Phase. Studien zeigen, dass die Zugabe von Basaltfasern die Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, Zähigkeit, Spaltzugfestigkeit und Biegezugfestigkeit von Beton signifikant erhöht.
3. Verbesserung der Haltbarkeit
Durch die Überbrückung von Rissen und die Verringerung ihrer Entstehung verbessern Basaltfasern die Frost- und Schlagfestigkeit von Beton und erhöhen so die Dauerhaftigkeit von Betonkonstruktionen erheblich. Darüber hinaus verbessert der Einsatz von Fasern die Wasserdichtheit, die Frostbeständigkeit und das Trocknungsschwindverhalten deutlich und verlängert die Nutzungsdauer von Beton in rauen Umgebungen.
4. Mikrostrukturelle Optimierung
Basaltfaserninteragieren mit der Zementmatrix durch Chemische und physikalischen Bindungen, die eine komplexe Mikrostruktur bilden. Der Einbau von Fasern verändert die Mikrostruktur des Betons und optimiert sein Spannungs-Dehnungs-Verhalten, wodurch die Gesamtleistung des Materials verbessert wird.
