กลไกการทำงานของเส้นใยบะซอลต์ในคอนกรีต

คอนกรีตเป็นวัสดุที่เปราะ จึงมักผสมเส้นใยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ กลไกของ เส้นใยบะซอลต์ ในทางปฏิบัติแล้ว จะปรากฏให้เห็นได้ชัดเจนในแง่มุมต่อไปนี้

1. การยับยั้งการแตกร้าวและผลการเชื่อมต่อ

โดยอิงตามทฤษฎีระยะห่างของเส้นใยและกลศาสตร์การแตกหักแบบยืดหยุ่น เส้นใยบะซอลต์ ปรับปรุงโครงสร้างภายในของคอนกรีตผ่านปฏิกิริยาทางกายภาพและเชิงกล ในระหว่างการแข็งตัว การหดตัว และการระเหยของความชื้นในคอนกรีต เส้นใยเหล่านี้จะยับยั้งการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกขนาดเล็กจากการหดตัวในระยะแรกและรอยแตกจากการแยกตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงป้องกันการพัฒนาของรอยแตกต่อไป ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อรอยแตกและความทึบแสงของคอนกรีตได้อย่างมาก นอกจากนี้ เมื่อเกิดรอยแตกในเนื้อคอนกรีต เส้นใยบะซอลต์จะเชื่อมต่อทั้งสองด้านของรอยแตก รับน้ำหนักภายนอก และป้องกันการแตกตัวของคอนกรีตอย่างฉับพลัน กลไกนี้ช่วยเพิ่มความเหนียวและความต้านทานต่อรอยแตกของคอนกรีต

2. การปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล

เส้นใยบะซอลต์ และเนื้อคอนกรีตจะร่วมกันรับน้ำหนักภายนอก ในช่วงเริ่มต้นของการรับน้ำหนัก เนื้อคอนกรีตจะรับน้ำหนักส่วนใหญ่ เมื่อเกิดรอยแตกในเนื้อคอนกรีต เส้นใยจะยังคงรับน้ำหนักต่อไป ทำให้ความสามารถในการรับแรงดัดของคอนกรีตในระยะพลาสติกดีขึ้น การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการผสมเส้นใยบะซอลต์ช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงอัด แรงดึง ความเหนียว ความแข็งแรงในการรับแรงดึงแบบแยก และความแข็งแรงในการรับแรงดัดของคอนกรีตได้อย่างมีนัยสำคัญ

3. การปรับปรุงความทนทาน

เส้นใยบะซอลต์ช่วยอุดรอยแตกและลดการเกิดรอยแตก ทำให้คอนกรีตมีความทนทานต่อความเย็นจัดและแรงกระแทกได้ดีขึ้น ส่งผลให้โครงสร้างคอนกรีตมีความทนทานมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ การเติมเส้นใยยังช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการกันซึม ความทนทานต่อความเย็นจัด และการหดตัวจากการแห้ง ทำให้คอนกรีตมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

4. การปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค

เส้นใยบะซอลต์มีปฏิสัมพันธ์กับเมทริกซ์ซีเมนต์ผ่านทาง เคมี และพันธะทางกายภาพ ก่อให้เกิดโครงสร้างจุลภาคที่ซับซ้อน การผสมเส้นใยเข้าไปจะปรับเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของคอนกรีตและเพิ่มประสิทธิภาพพฤติกรรมความเค้น-ความเครียด จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุ