Обзор штукатурного раствора, армированного базальтовым волокном

1. Основные характеристики базальтового волокна

Базальтовое волокнов основном состоит из оксида кремния, оксида алюминия и оксида железа, с высоким содержанием оксида кремния и оксида алюминия, что дает ему значительные преимущества в термостойкости и Химический Коррозионная стойкость. В отличие от стекловолокна, базальтовое волокно не содержит вредных оксидов металлов, что обеспечивает лучшую химическую стабильность и превосходную долговечность в агрессивных средах, таких как сильные щелочи и кислоты.

Прочность базальтового волокна на разрыв обычно составляет от 3000 до 4800 МПа, а его модуль упругости — от 80 до 110 ГПа. Это делает его прочнее стекловолокна и обеспечивает меньшее удлинение при разрыве, что существенно повышает трещиностойкость материалов на основе цемента.

Базальтовое волокно обладает превосходной термостойкостью: температура плавления превышает 1400°C, а длительная эксплуатационная температура достигает 700°C, что значительно превосходит показатели стекловолокна. Это позволяет ему сохранять стабильные физические свойства даже в условиях высоких температур.

Базальтовое волокно также обладает превосходной щелочестойкостью, кислотостойкостью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Оно способно долго служить в суровых условиях, таких как влажность, солевой туман и химическая коррозия, что делает его особенно подходящим для использования в инженерных материалах, таких как наружная штукатурка стен, которая длительное время подвергается воздействию сложных условий.

2. Механизм трещиностойкости раствора, армированного волокнами

Армирующий эффект волокон в растворе в первую очередь зависит от их пространственного распределения, длины, содержания и способности связываться с цементным материалом. В процессе твердения раствора внутри него могут легко образовываться микротрещины из-за таких факторов, как усадка объёма в результате реакций гидратации и термические напряжения, вызванные перепадами температур.

Волокна могут перекрывать обе стороны микротрещин, обеспечивая перекрывающий эффект при первоначальном образовании трещин, эффективно замедляя распространение трещин и улучшая общую прочность материала на растяжение и трещиностойкость. Базальтовое волокно Шероховатая поверхность обеспечивает прочное физическое сцепление с цементным тестом. При приложении к раствору внешних нагрузок часть напряжения может передаваться через волокна в окружающую матрицу, тем самым снижая концентрацию локальных напряжений и предотвращая дальнейшее распространение трещин. Этот механизм распределения напряжений способствует повышению общей прочности и ударопрочности раствора.

В процессе затвердевания раствора волокна могут образовывать хаотично распределенные Армирующая сетка Структура внутри матрицы повышает деформационную стойкость раствора. При воздействии на штукатурный слой внешних температурных перепадов, напряжений, возникающих при высыхании, или механических нагрузок эта армирующая сетка эффективно противостоит деформациям в зонах концентрации напряжений, что повышает трещиностойкость материала.