ภาพรวมของปูนฉาบเสริมใยหินบะซอลต์

1. ลักษณะพื้นฐานของเส้นใยหินบะซอลต์

เส้นใยบะซอลต์ประกอบด้วยซิลิคอนออกไซด์ อะลูมิเนียมออกไซด์ และเหล็กออกไซด์เป็นหลัก โดยมีปริมาณซิลิคอนออกไซด์และอะลูมิเนียมออกไซด์สูง ทำให้มีข้อดีอย่างมากในด้านความทนทานต่อความร้อนและ เคมี ความต้านทานการกัดกร่อน เมื่อเปรียบเทียบกับเส้นใยแก้ว เส้นใยบะซอลต์ไม่มีออกไซด์ของโลหะที่เป็นอันตราย ส่งผลให้มีความเสถียรทางเคมีที่ดีกว่าและมีความทนทานเป็นเลิศในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน เช่น ด่างเข้มข้นและกรดเข้มข้น

ความแข็งแรงดึงของเส้นใยบะซอลต์โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 3000 ถึง 4800 เมกะปาสคาล และโมดูลัสความยืดหยุ่นอยู่ในช่วง 80 ถึง 110 กิกะปาสคาล ทำให้มีความแข็งแรงกว่าเส้นใยแก้ว และมีการยืดตัวต่ำกว่าเมื่อขาด ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการแตกร้าวของวัสดุซีเมนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เส้นใยบะซอลต์มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม โดยมีจุดหลอมเหลวสูงกว่า 1400°C และอุณหภูมิใช้งานในระยะยาวได้ถึง 700°C ซึ่งสูงกว่าเส้นใยแก้วมาก ทำให้สามารถคงคุณสมบัติทางกายภาพที่เสถียรได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

เส้นใยบะซอลต์ยังมีคุณสมบัติทนต่อด่าง กรด และรังสียูวีได้ดีเยี่ยม สามารถใช้งานได้ยาวนานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ความชื้น ละอองเกลือ และการกัดกร่อนทางเคมี ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุทางวิศวกรรม เช่น ปูนฉาบผนังภายนอกที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนเป็นเวลานาน

2. กลไกการต้านทานการแตกร้าวของปูนเสริมใย

ผลการเสริมแรงของเส้นใยในปูนฉาบขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักๆ ได้แก่ การกระจายตัวในเชิงพื้นที่ ความยาว ปริมาณ และประสิทธิภาพการยึดเกาะกับวัสดุซีเมนต์ ในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของปูนฉาบ รอยแตกขนาดเล็กสามารถเกิดขึ้นภายในได้ง่ายเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การหดตัวของปริมาตรจากปฏิกิริยาไฮเดรชั่น และความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

เส้นใยสามารถเชื่อมต่อรอยแตกขนาดเล็กทั้งสองด้าน ทำให้เกิดผลในการเชื่อมต่อเมื่อรอยแตกเริ่มก่อตัว ซึ่งช่วยชะลอการลุกลามของรอยแตกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มความต้านทานแรงดึงและความต้านทานรอยแตกโดยรวมของวัสดุ เส้นใยบะซอลต์ มีพื้นผิวหยาบ ซึ่งช่วยให้เกิดการยึดเกาะทางกายภาพที่แข็งแรงกับเนื้อปูนซีเมนต์ เมื่อมีแรงภายนอกกระทำต่อปูนก่อ ส่วนหนึ่งของแรงเค้นจะถูกถ่ายโอนผ่านเส้นใยไปยังเนื้อปูนโดยรอบ ทำให้ลดความเข้มข้นของแรงเค้นเฉพาะจุดและป้องกันการลุกลามของรอยแตกต่อไป กลไกการกระจายแรงเค้นนี้ช่วยปรับปรุงความเหนียวและความต้านทานแรงกระแทกโดยรวมของปูนก่อให้ดีขึ้น

ในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของปูน เส้นใยสามารถก่อตัวเป็นโครงสร้างที่กระจายตัวอย่างไม่เป็นระเบียบ ตาข่ายเสริมแรง โครงสร้างเสริมแรงภายในเนื้อปูน ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเสียรูปของปูนฉาบ เมื่อชั้นปูนฉาบสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายนอก แรงหดตัวจากการแห้ง หรือแรงทางกล ตาข่ายเสริมแรงนี้สามารถต้านทานการเสียรูปในบริเวณที่มีความเค้นสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้วัสดุมีความต้านทานต่อการแตกร้าวสูงขึ้น