콘크리트에서 현무암 섬유의 메커니즘

취성 재료인 콘크리트는 일반적으로 성능을 향상시키기 위해 섬유를 포함합니다. 현무암 섬유 구체적으로는 다음과 같은 측면에서 주로 나타난다.

1. 균열 억제 및 브리징 효과

섬유 간격 이론과 탄성 파괴 역학을 기반으로, 현무암 섬유 물리적-기계적 상호작용을 통해 콘크리트의 내부 구조를 개선합니다. 콘크리트의 경화 수축 및 수분 증발 과정에서 이 섬유는 초기 건조 수축 미세균열과 편석 균열의 발생 및 확산을 효과적으로 억제하여 추가 균열 발생을 방지합니다. 이는 콘크리트의 균열 저항성과 불투수성을 크게 향상시킵니다. 또한, 콘크리트 매트릭스에 균열이 발생할 경우, 현무암 섬유가 균열의 양쪽을 연결하여 외부 하중을 지지하고 갑작스러운 콘크리트 파쇄를 방지합니다. 이러한 메커니즘은 콘크리트의 인성과 균열 저항성을 향상시킵니다.

2. 기계적 성질 향상

현무암 섬유 콘크리트 매트릭스는 외부 하중을 공동으로 지지합니다. 초기 하중 단계에서는 매트릭스가 대부분의 하중을 지지합니다. 매트릭스에 균열이 발생하면 섬유가 하중을 계속 지지하여 소성 단계에서 콘크리트의 변형 능력을 향상시킵니다. 연구에 따르면 현무암 섬유를 첨가하면 콘크리트의 압축 강도, 인장 강도, 인성, 쪼갬 인장 강도 및 휨 인장 강도가 크게 향상됩니다.

3. 내구성 향상

현무암 섬유는 균열을 메우고 균열 발생을 줄임으로써 콘크리트의 내동해성과 내충격성을 향상시켜 콘크리트 구조물의 내구성을 크게 향상시킵니다. 또한, 섬유의 첨가는 불투수성, 내동해성, 건조수축 특성을 현저히 향상시켜 혹독한 환경에서도 콘크리트의 사용 수명을 연장합니다.

4. 미세구조 최적화

현무암 섬유시멘트 매트릭스와 상호 작용합니다 화학적인 물리적 결합을 통해 복잡한 미세구조를 형성합니다. 섬유의 결합은 콘크리트의 미세구조를 변화시키고 응력-변형률 거동을 최적화하여 재료의 전반적인 성능을 향상시킵니다.