Pregled žbuke ojačane bazaltnim vlaknima
1. Osnovne karakteristike bazaltnih vlakana
Bazaltna vlaknaprvenstveno se sastoji od silicijevog oksida, aluminijevog oksida i željeznog oksida, s visokim udjelom silicijevog oksida i aluminijevog oksida, što mu daje značajne prednosti u otpornosti na toplinu i Kemijsko otpornost na koroziju. U usporedbi sa staklenim vlaknima, bazaltna vlakna ne sadrže štetne metalne okside, što rezultira boljom kemijskom stabilnošću i izvrsnom izdržljivošću u korozivnim okruženjima poput jakih lužina i jakih kiselina.
Vlačna čvrstoća bazaltnih vlakana općenito se kreće od 3000 do 4800 MPa, a modul elastičnosti u rasponu od 80 do 110 GPa. To ih čini jačima od staklenih vlakana, s nižim istezanjem pri prekidu, što učinkovito poboljšava otpornost materijala na bazi cementa na pucanje.
Bazaltna vlakna pokazuju izvrsnu otpornost na visoke temperature, s talištem većim od 1400 °C i dugotrajnom radnom temperaturom do 700 °C, što daleko nadmašuje staklena vlakna. To im omogućuje održavanje stabilnih fizičkih svojstava čak i u okruženjima s visokim temperaturama.
Bazaltna vlakna također imaju vrhunsku otpornost na alkalije, kiseline i UV zračenje. Mogu održati dug vijek trajanja u teškim uvjetima poput vlage, slane magle i kemijske korozije, što ih čini posebno prikladnima za inženjerske materijale poput slojeva žbuke za vanjske zidove koji su izloženi složenim uvjetima tijekom duljeg razdoblja.
2. Mehanizam otpornosti na pucanje vlaknima ojačane morta
Učinak ojačanja vlakana u mortu prvenstveno ovisi o njihovoj prostornoj raspodjeli, duljini, sadržaju i svojstvima vezivanja s materijalom na bazi cementa. Tijekom procesa stvrdnjavanja morta, mikropukotine se lako mogu formirati unutar morta zbog čimbenika poput skupljanja volumena uslijed reakcija hidratacije i toplinskog naprezanja uzrokovanog promjenama temperature.
Vlakna mogu premostiti obje strane mikropukotina, pružajući premošćivač kada se pukotine u početku formiraju, učinkovito odgađajući širenje pukotine i poboljšavajući ukupnu vlačnu otpornost materijala i otpornost na pukotine. Bazaltna vlakna ima hrapavu površinu koja omogućuje snažno fizičko spajanje s cementnom pastom. Kada se na mort primjenjuju vanjska opterećenja, dio naprezanja može se prenijeti kroz vlakna na okolnu matricu, čime se smanjuju lokalizirane koncentracije naprezanja i sprječava daljnje širenje pukotina. Ovaj mehanizam raspršenja naprezanja pomaže u poboljšanju ukupne žilavosti i otpornosti morta na udarce.
Tijekom procesa stvrdnjavanja morta, vlakna mogu formirati nasumično raspoređene Armaturna mreža strukturu unutar matrice, poboljšavajući otpornost morta na deformacije. Kada je sloj žbuke izložen vanjskim promjenama temperature, naprezanjima skupljanja pri sušenju ili mehaničkim opterećenjima, ova armaturna mreža može učinkovito odoljeti deformacijama u područjima koncentracije naprezanja, što dovodi do veće otpornosti materijala na pukotine.
