Mechanizmus čadičových vlákien v betóne
Betón, ako krehký materiál, bežne obsahuje vlákna na zlepšenie svojich vlastností. Mechanizmus Čadičové vlákno v betóne sa prejavuje predovšetkým v nasledujúcich aspektoch.
1. Inhibícia trhlín a premosťovací účinok
Na základe teórie rozstupov vlákien a elastickej lomovej mechaniky, bazaltové vlákna zlepšujú vnútornú štruktúru betónu prostredníctvom fyzikálno-mechanických interakcií. Počas zmrašťovania pri tvrdnutí a odparovania vlhkosti betónu tieto vlákna účinne bránia vzniku a šíreniu mikrotrhlín a segregačných trhlín v ranom štádiu zmrašťovania pri vysychaní, čím zabraňujú ďalšiemu rozvoju trhlín. To výrazne zvyšuje odolnosť betónu voči trhlinám a nepriepustnosť. Okrem toho, keď sa v betónovej matrici vytvoria trhliny, čadičové vlákna premosťujú obe strany trhlín, nesú vonkajšie zaťaženie a zabraňujú náhlej fragmentácii betónu. Tento mechanizmus zlepšuje húževnatosť a odolnosť betónu voči trhlinám.
2. Zlepšenie mechanických vlastností
Čadičové vlákna a betónová matrica spoločne nesú vonkajšie zaťaženie. V počiatočnej fáze zaťaženia matrica nesie väčšinu zaťaženia. Po vzniku trhlín v matrici vlákna naďalej nesú zaťaženie, čím sa zlepšuje deformačná kapacita betónu v plastickej fáze. Štúdie ukazujú, že pridanie čadičových vlákien výrazne zvyšuje pevnosť v tlaku, pevnosť v ťahu, húževnatosť, pevnosť v ťahu za štiepenia a pevnosť v ťahu za ohybu betónu.
3. Zlepšenie trvanlivosti
Premostením trhlín a znížením ich tvorby zvyšujú čadičové vlákna mrazuvzdornosť a odolnosť betónu voči nárazu, čím výrazne zlepšujú trvanlivosť betónových konštrukcií. Okrem toho pridanie vlákien výrazne zlepšuje nepriepustnosť, mrazuvzdornosť a zmrašťovanie pri vysychaní, čím predlžuje životnosť betónu v náročných podmienkach.
4. Optimalizácia mikroštruktúry
Čadičové vláknainteragujú s cementovou matricou prostredníctvom Chemické a fyzikálne väzby, čím sa vytvára komplexná mikroštruktúra. Pridanie vlákien modifikuje mikroštruktúru betónu a optimalizuje jeho správanie sa v pomere napätia a deformácie, čím sa zlepšujú celkové vlastnosti materiálu.
