현무암 섬유 강화 석고 모르타르 개요

1. 현무암 섬유의 기본 특성

현무암 섬유주로 산화규소, 산화알루미늄, 산화철로 구성되어 있으며, 산화규소와 산화알루미늄 함량이 높아 내열성과 내구성이 매우 뛰어납니다. 화학적인 내식성이 우수합니다. 유리 섬유에 비해 현무암 섬유는 유해한 금속 산화물을 포함하지 않아 강알칼리 및 강산과 같은 부식성 환경에서 화학적 안정성이 우수하고 내구성이 뛰어납니다.

현무암 섬유의 인장 강도는 일반적으로 3,000~4,800 MPa이며, 탄성 계수는 ​​80~110 GPa입니다. 이는 유리 섬유보다 강도가 높고 파단 신율이 낮아 시멘트 기반 재료의 균열 저항성을 효과적으로 향상시킵니다.

현무암 섬유는 융점이 1400°C를 넘고 장기 사용 온도가 최대 700°C에 달하는 등 우수한 고온 내성을 나타내며, 이는 유리 섬유를 훨씬 능가합니다. 따라서 고온 환경에서도 안정적인 물성을 유지할 수 있습니다.

현무암 섬유는 내알칼리성, 내산성, 내자외선성이 우수합니다. 습기, 염분 분무, 화학적 부식 등 혹독한 환경에서도 긴 수명을 유지할 수 있어, 장기간 복잡한 환경에 노출되는 외벽 석고층과 같은 엔지니어링 자재에 특히 적합합니다.

2. 섬유보강 모르타르의 균열저항 메커니즘

모르타르 내 섬유의 보강 효과는 주로 섬유의 공간적 분포, 길이, 함량, 그리고 시멘트 기반 재료와의 접착 성능에 따라 달라집니다. 모르타르 경화 과정에서 수화 반응으로 인한 체적 수축이나 온도 변화로 인한 열응력 등의 요인으로 인해 내부에 미세 균열이 쉽게 발생할 수 있습니다.

섬유는 미세균열의 양쪽을 연결하여 균열이 처음 형성될 때 연결 효과를 제공하고, 균열 확산을 효과적으로 지연시키며 재료의 전반적인 인장 및 균열 저항성을 개선합니다. 현무암 섬유 거친 표면을 가지고 있어 시멘트 페이스트와 강력한 물리적 결합을 형성합니다. 모르타르에 외부 하중이 가해지면 응력의 일부가 섬유를 통해 주변 매트릭스로 전달되어 국부적인 응력 집중을 줄이고 균열 확산을 방지합니다. 이러한 응력 분산 메커니즘은 모르타르의 전반적인 인성과 내충격성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

모르타르 경화 과정 동안 섬유는 무작위로 분포된 형태를 형성할 수 있습니다. 강화 메쉬 매트릭스 내부의 구조는 모르타르의 변형 저항성을 향상시킵니다. 석고 층이 외부 온도 변화, 건조 수축 응력 또는 기계적 하중을 받을 때, 이 보강 메시는 응력 집중 영역의 변형을 효과적으로 저항하여 재료의 균열 저항성을 향상시킵니다.