Oversikt over basaltfiberforsterket gipsmørtel

1. Grunnleggende egenskaper ved basaltfiber

Basaltfiberbestår hovedsakelig av silisiumoksid, aluminiumoksid og jernoksid, med høye nivåer av silisiumoksid og aluminiumoksid, noe som gir den betydelige fordeler innen varmebestandighet og Kjemisk korrosjonsbestandighet. Sammenlignet med glassfiber inneholder ikke basaltfiber skadelige metalloksider, noe som resulterer i bedre kjemisk stabilitet og utmerket holdbarhet i korrosive miljøer som sterke alkalier og sterke syrer.

Strekkfastheten til basaltfiber varierer vanligvis fra 3000 til 4800 MPa, og elastisitetsmodulen er i området 80 til 110 GPa. Dette gjør den sterkere enn glassfiber, med lavere bruddforlengelse, noe som effektivt forbedrer sprekkmotstanden til sementbaserte materialer.

Basaltfiber har utmerket høytemperaturmotstand, med et smeltepunkt på over 1400 °C og en langvarig driftstemperatur på opptil 700 °C, som langt overgår glassfiberens. Dette gjør at den kan opprettholde stabile fysiske egenskaper selv i miljøer med høy temperatur.

Basaltfiber har også overlegen alkaliresistens, syreresistens og UV-resistens. Den kan opprettholde lang levetid i tøffe miljøer som fuktighet, saltspray og kjemisk korrosjon, noe som gjør den spesielt egnet for tekniske materialer som utvendige gipsvegger som utsettes for komplekse miljøer over lengre perioder.

2. Sprekkmotstandsmekanisme for fiberforsterket mørtel

Den forsterkende effekten av fibre i mørtel avhenger først og fremst av deres romlige fordeling, lengde, innhold og bindingsevne med det sementbaserte materialet. Under herdeprosessen av mørtel kan det lett dannes mikrosprekker internt på grunn av faktorer som volumkrymping fra hydreringsreaksjoner og termisk stress forårsaket av temperaturendringer.

Fibre kan bygge bro over begge sider av mikrosprekker, noe som gir en broeffekt når sprekker først dannes, noe som effektivt forsinker sprekkutbredelse og forbedrer materialets generelle strekk- og sprekkmotstand. Basaltfiber har en ru overflate, som gir sterk fysisk sammenlåsing med sementpastaen. Når eksterne belastninger påføres mørtelen, kan deler av spenningen overføres gjennom fibrene til den omkringliggende matrisen, og dermed redusere lokaliserte spenningskonsentrasjoner og forhindre ytterligere sprekkutbredelse. Denne spenningsspredningsmekanismen bidrar til å forbedre mørtelens generelle seighet og slagfasthet.

Under mørtelherdingsprosessen kan fibrene danne et tilfeldig fordelt lag Armeringsnett struktur i matrisen, noe som forbedrer mørtelens deformasjonsmotstand. Når gipslaget utsettes for eksterne temperaturendringer, tørke-krympespenninger eller mekaniske belastninger, kan dette armeringsnettet effektivt motstå deformasjon i spenningskonsentrasjonsområder, noe som fører til høyere sprekkmotstand i materialet.