Überblick über basaltfaserverstärkten Gipsmörtel

1. Grundlegende Eigenschaften von Basaltfasern

Basaltfaserbesteht hauptsächlich aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und Eisenoxid, wobei der hohe Anteil an Siliziumdioxid und Aluminiumoxid ihm erhebliche Vorteile in Bezug auf Hitzebeständigkeit verleiht und Chemische Korrosionsbeständigkeit. Im Vergleich zu Glasfaser enthält Basaltfaser keine schädlichen Metalloxide, was zu einer besseren chemischen Stabilität und ausgezeichneten Beständigkeit in korrosiven Umgebungen wie starken Laugen und starken Säuren führt.

Die Zugfestigkeit von Basaltfasern liegt im Allgemeinen zwischen 3000 und 4800 MPa, ihr Elastizitätsmodul zwischen 80 und 110 GPa. Dadurch sind sie fester als Glasfasern und weisen eine geringere Bruchdehnung auf, was die Rissbeständigkeit zementgebundener Werkstoffe effektiv verbessert.

Basaltfasern weisen eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit auf, mit einem Schmelzpunkt von über 1400 °C und einer Dauereinsatztemperatur von bis zu 700 °C, was die Werte von Glasfasern deutlich übertrifft. Dadurch behalten sie auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen stabile physikalische Eigenschaften bei.

Basaltfasern zeichnen sich zudem durch hervorragende Beständigkeit gegenüber Alkalien, Säuren und UV-Strahlung aus. Sie behalten auch unter rauen Umgebungsbedingungen wie hoher Luftfeuchtigkeit, Salznebel und chemischer Korrosion eine lange Lebensdauer und eignen sich daher besonders für technische Werkstoffe wie Außenputzschichten, die über längere Zeiträume komplexen Umwelteinflüssen ausgesetzt sind.

2. Rissbeständigkeitsmechanismus von faserverstärktem Mörtel

Die verstärkende Wirkung von Fasern im Mörtel hängt primär von ihrer räumlichen Verteilung, Länge, ihrem Gehalt und ihrer Haftung am zementgebundenen Material ab. Während des Aushärtungsprozesses des Mörtels können sich aufgrund von Faktoren wie der Volumenschrumpfung durch Hydratationsreaktionen und thermischen Spannungen infolge von Temperaturänderungen leicht Mikrorisse im Inneren bilden.

Fasern können beide Seiten von Mikrorissen überbrücken und so beim Entstehen von Rissen eine Brückenwirkung erzielen. Dadurch wird die Rissausbreitung effektiv verzögert und die Zugfestigkeit und Rissbeständigkeit des Materials insgesamt verbessert. Basaltfaser Die raue Oberfläche sorgt für eine starke physikalische Verzahnung mit dem Zementleim. Bei Belastung des Mörtels wird ein Teil der Spannung über die Fasern in die umgebende Matrix abgeleitet. Dadurch werden lokale Spannungsspitzen reduziert und die weitere Rissausbreitung verhindert. Dieser Spannungsverteilungsmechanismus trägt zur Verbesserung der Gesamtzähigkeit und Schlagfestigkeit des Mörtels bei.

Während des Aushärtungsprozesses des Mörtels können sich Fasern zu einer zufällig verteilten Struktur zusammenfügen. Bewehrungsnetz Die Struktur innerhalb der Matrix verbessert die Verformungsbeständigkeit des Mörtels. Bei äußeren Temperaturschwankungen, Trocknungsschwindspannungen oder mechanischen Belastungen der Putzschicht kann dieses Bewehrungsnetz Verformungen in Spannungskonzentrationsbereichen wirksam entgegenwirken und so die Rissbeständigkeit des Materials erhöhen.