Преглед малтера за гипс ојачаног базалтним влакнима

1. Основне карактеристике базалтних влакана

Базалтна влакнапрвенствено се састоји од силицијум оксида, алуминијум оксида и гвожђе оксида, са високим нивоима силицијум оксида и алуминијум оксида, што му даје значајне предности у отпорности на топлоту и Хемијски отпорност на корозију. У поређењу са стакленим влакнима, базалтна влакна не садрже штетне металне оксиде, што резултира бољом хемијском стабилношћу и одличном издржљивошћу у корозивним срединама попут јаких алкалија и јаких киселина.

Затезна чврстоћа базалтних влакана се генерално креће од 3000 до 4800 MPa, а њихов модул еластичности је у распону од 80 до 110 GPa. Због тога су јача од стаклених влакана, са мањим издужењем при прекиду, што ефикасно побољшава отпорност на пуцање материјала на бази цемента.

Базалтна влакна показују одличну отпорност на високе температуре, са тачком топљења која прелази 1400°C и дуготрајном радном температуром до 700°C, што далеко превазилази температуру стаклених влакана. То им омогућава да одрже стабилна физичка својства чак и у условима високих температура.

Базалтна влакна такође имају врхунску отпорност на алкалије, киселине и УВ зрачење. Могу да одрже дуг век трајања у тешким условима као што су влажност, слана прскалица и хемијска корозија, што их чини посебно погодним за инжењерске материјале попут слојева малтера за спољашње зидове који су изложени сложеним условима током дужег периода.

2. Механизам отпорности на пуцање малтера армираног влакнима

Армирајући ефекат влакана у малтеру првенствено зависи од њихове просторне расподеле, дужине, садржаја и способности везивања са материјалом на бази цемента. Током процеса очвршћавања малтера, микропукотине се лако могу формирати унутра због фактора као што су скупљање запремине услед реакција хидратације и термичко напрезање изазвано променама температуре.

Влакна могу премостити обе стране микропукотина, пружајући ефекат премошћавања када се пукотине првобитно формирају, ефикасно одлажући ширење пукотина и побољшавајући укупну отпорност материјала на затезање и пуцање. Базалтна влакна има храпаву површину, што обезбеђује јако физичко спајање са цементном пастом. Када се на малтер примене спољашња оптерећења, део напрезања може се пренети кроз влакна на околну матрицу, чиме се смањују локализоване концентрације напрезања и спречава даље ширење пукотина. Овај механизам дисперзије напрезања помаже у побољшању укупне жилавости и отпорности малтера на ударце.

Током процеса очвршћавања малтера, влакна могу формирати насумично распоређене Арматурна мрежа структура унутар матрице, побољшавајући отпорност малтера на деформације. Када је слој малтера изложен спољним променама температуре, напрезањима скупљања услед сушења или механичким оптерећењима, ова арматурна мрежа може ефикасно да се одупре деформацији у подручјима концентрације напона, што доводи до веће отпорности материјала на пуцање.