Meccanismo della fibra di basalto nel calcestruzzo

Il calcestruzzo, essendo un materiale fragile, incorpora comunemente fibre per migliorarne le prestazioni. Il meccanismo di Fibra di basalto in concreto si manifesta principalmente nei seguenti aspetti.

1. Inibizione delle crepe ed effetto ponte

Sulla base della teoria della spaziatura delle fibre e della meccanica della frattura elastica, fibre di basalto Migliorano la struttura interna del calcestruzzo attraverso interazioni fisico-meccaniche. Durante il ritiro da indurimento e l'evaporazione dell'umidità del calcestruzzo, queste fibre inibiscono efficacemente l'innesco e la propagazione di microfessure da ritiro da essiccazione e di fessure di segregazione nelle fasi iniziali, prevenendo così l'ulteriore sviluppo di fessure. Ciò migliora significativamente la resistenza alle crepe e l'impermeabilità del calcestruzzo. Inoltre, quando si formano crepe nella matrice del calcestruzzo, le fibre di basalto collegano entrambi i lati delle crepe, sopportando i carichi esterni e prevenendo l'improvvisa frammentazione del calcestruzzo. Questo meccanismo migliora la tenacità e la resistenza alle crepe del calcestruzzo.

2. Miglioramento delle proprietà meccaniche

Fibre di basalto e la matrice del calcestruzzo sopportano congiuntamente i carichi esterni. Nella fase iniziale di carico, la matrice sopporta la maggior parte del carico. Una volta che si sviluppano crepe nella matrice, le fibre continuano a sopportare il carico, migliorando la capacità di deformazione del calcestruzzo nella fase plastica. Studi dimostrano che l'incorporazione di fibre di basalto aumenta significativamente la resistenza a compressione, la resistenza a trazione, la tenacità, la resistenza a trazione per fessurazione e la resistenza a trazione per flessione del calcestruzzo.

3. Miglioramento della durata

Colmando le crepe e riducendone la formazione, le fibre di basalto migliorano la resistenza al gelo e agli urti del calcestruzzo, incrementandone significativamente la durabilità. Inoltre, l'inclusione di fibre ne migliora notevolmente l'impermeabilità, la resistenza al gelo e le proprietà di ritiro da essiccazione, prolungando la durata del calcestruzzo in ambienti difficili.

4.Ottimizzazione microstrutturale

Fibre di basaltointeragire con la matrice cementizia attraverso Chimico e legami fisici, formando una microstruttura complessa. L'incorporazione di fibre modifica la microstruttura del calcestruzzo e ne ottimizza il comportamento sforzo-deformazione, migliorando così le prestazioni complessive del materiale.