Mehanizam bazaltnih vlakana u betonu
Beton, kao krhki materijal, obično sadrži vlakna kako bi se poboljšale njegove performanse. Mehanizam Bazaltna vlakna u betonu se prvenstveno manifestira u sljedećim aspektima.
1. Inhibicija pukotina i učinak premošćivanja
Na temelju teorije razmaka vlakana i mehanike elastičnog loma, bazaltna vlakna poboljšavaju unutarnju strukturu betona putem fizičko-mehaničkih interakcija. Tijekom skupljanja pri očvršćavanju i isparavanja vlage betona, ova vlakna učinkovito inhibiraju nastanak i širenje mikropukotina u ranoj fazi sušenja i segregacijskih pukotina, čime se sprječava daljnji razvoj pukotina. To 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 većinu 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, vlačnu čvrstoću, žilavost, vlačnu čvrstoću pri cijepanju i savojnu vlačnu čvrstoću betona.
3. Poboljšanje trajnosti
Premošćivanjem pukotina i smanjenjem njihovog stvaranja, bazaltna vlakna povećavaju 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 vlaknastupaju u interakciju s cementnom matricom putem Kemijsko i fizičke veze, tvoreći složenu mikrostrukturu. Ugradnja vlakana modificira mikrostrukturu betona i optimizira njegovo ponašanje naprezanja i deformacije, čime se poboljšavaju ukupne performanse materijala.
