Bazaltszál mechanizmusa a betonban

A beton, mint rideg anyag, gyakran tartalmaz szálakat a teljesítményének javítása érdekében. Bazaltszál a betonban elsősorban a következő aspektusokban nyilvánul meg.

1. Repedésgátlás és áthidaló hatás

A szálak távolságának elmélete és a rugalmas törésmechanika alapján, bazalt szálak javítják a beton belső szerkezetét fizikai-mechanikai kölcsönhatások révén. A beton keményedési zsugorodása és nedvesség elpárolgása során ezek a szálak hatékonyan gátolják a korai száradási zsugorodási mikrorepedések és szegregációs repedések kialakulását és terjedését, ezáltal megakadályozva a további repedések kialakulását. Ez jelentősen növeli a beton repedésállóságát és vízzáróságát. Továbbá, amikor repedések alakulnak ki a beton mátrixában, a bazaltszálak áthidalják a repedések mindkét oldalát, viselik a külső terheléseket és megakadályozzák a beton hirtelen széttöredezését. Ez a mechanizmus javítja a beton szívósságát és repedésállóságát.

2. Mechanikai tulajdonságok javítása

Bazaltszálak és a beton mátrix együttesen viseli a külső terheléseket. A kezdeti terhelési szakaszban a mátrix viseli a terhelés nagy részét. Amint repedések alakulnak ki a mátrixban, a szálak továbbra is viselik a terhelést, javítva a beton alakváltozási képességét a képlékeny fázisban. Tanulmányok kimutatták, hogy a bazaltszálak beépítése jelentősen növeli a beton nyomószilárdságát, szakítószilárdságát, szívósságát, hasítószilárdságát és hajlítószilárdságát.

3. Tartósság javítása

A repedések áthidalásával és kialakulásának csökkentésével a bazaltszálak fokozzák a beton fagyállóságát és ütésállóságát, jelentősen javítva a betonszerkezetek tartósságát. Ezenkívül a szálak beépítése jelentősen javítja a vízzáróságot, a fagyállóságot és a száradási zsugorodási tulajdonságokat, meghosszabbítva a beton élettartamát zord környezetben.

4. Mikrostrukturális optimalizálás

Bazaltszálakkölcsönhatásba lép a cement mátrixszal Kémiai és fizikai kötéseket alkotva, komplex mikrostruktúrát alkotva. A szálak beépítése módosítja a beton mikrostruktúráját és optimalizálja feszültség-alakváltozás viselkedését, ezáltal javítva az anyag általános teljesítményét.