Przegląd zaprawy tynkarskiej wzmocnionej włóknem bazaltowym

1. Podstawowe cechy włókna bazaltowego

Włókno bazaltoweskłada się głównie z tlenku krzemu, tlenku glinu i tlenku żelaza, z dużą zawartością tlenku krzemu i tlenku glinu, co zapewnia mu znaczną odporność na ciepło i Chemiczny Odporność na korozję. W porównaniu z włóknem szklanym, włókno bazaltowe nie zawiera szkodliwych tlenków metali, co zapewnia lepszą stabilność chemiczną i doskonałą trwałość w środowiskach korozyjnych, takich jak silne zasady i kwasy.

Wytrzymałość na rozciąganie włókna bazaltowego waha się zazwyczaj od 3000 do 4800 MPa, a jego moduł sprężystości od 80 do 110 GPa. Dzięki temu jest ono mocniejsze niż włókno szklane i charakteryzuje się mniejszym wydłużeniem przy zerwaniu, co skutecznie poprawia odporność na pękanie materiałów na bazie cementu.

Włókno bazaltowe charakteryzuje się doskonałą odpornością na wysokie temperatury, z temperaturą topnienia przekraczającą 1400°C i długotrwałą temperaturą użytkowania do 700°C, znacznie przewyższającą włókno szklane. Dzięki temu zachowuje stabilne właściwości fizyczne nawet w wysokich temperaturach.

Włókno bazaltowe charakteryzuje się również doskonałą odpornością na działanie alkaliów, kwasów i promieniowania UV. Może zachować długą żywotność w trudnych warunkach, takich jak wilgoć, mgła solna i korozja chemiczna, dzięki czemu jest szczególnie odpowiednie do materiałów inżynieryjnych, takich jak zewnętrzne warstwy tynku ściennego, które są narażone na długotrwałe działanie złożonych warunków atmosferycznych.

2. Mechanizm odporności na pękanie zaprawy zbrojonej włóknami

Zbrojeniowy wpływ włókien w zaprawie zależy przede wszystkim od ich rozmieszczenia przestrzennego, długości, zawartości oraz zdolności wiązania z materiałem na bazie cementu. Podczas twardnienia zaprawy, mikropęknięcia mogą łatwo tworzyć się wewnątrz niej, z powodu takich czynników, jak skurcz objętościowy wynikający z reakcji hydratacji oraz naprężenia termiczne wywołane zmianami temperatury.

Włókna mogą łączyć obie strony mikropęknięć, zapewniając efekt mostkowania w początkowej fazie powstawania pęknięć, skutecznie opóźniając rozprzestrzenianie się pęknięć i zwiększając ogólną wytrzymałość materiału na rozciąganie i pękanie. Włókno bazaltowe Ma chropowatą powierzchnię, która zapewnia silne fizyczne połączenie z zaczynem cementowym. Pod wpływem obciążeń zewnętrznych na zaprawę część naprężeń może zostać przeniesiona przez włókna na otaczającą ją matrycę, zmniejszając w ten sposób lokalne koncentracje naprężeń i zapobiegając dalszemu rozprzestrzenianiu się pęknięć. Ten mechanizm rozpraszania naprężeń pomaga poprawić ogólną wytrzymałość i udarność zaprawy.

W procesie utwardzania zaprawy włókna mogą tworzyć rozproszone w sposób losowy struktury. Siatka wzmacniająca struktura wewnątrz matrycy, poprawiając odporność zaprawy na odkształcenia. Gdy warstwa tynku jest poddawana zmianom temperatury zewnętrznej, naprężeniom skurczowym podczas suszenia lub obciążeniom mechanicznym, ta siatka wzmacniająca może skutecznie przeciwdziałać odkształceniom w obszarach koncentracji naprężeń, co przekłada się na wyższą odporność materiału na pękanie.