Огляд штукатурного розчину, армованого базальтовим волокном

1. Основні характеристики базальтового волокна

Базальтове волокноскладається переважно з оксиду кремнію, оксиду алюмінію та оксиду заліза, з високим вмістом оксиду кремнію та оксиду алюмінію, що надає йому значні переваги в термостійкості та Хімічна стійкість до корозії. Порівняно зі скловолокном, базальтове волокно не містить шкідливих оксидів металів, що призводить до кращої хімічної стабільності та чудової довговічності в агресивних середовищах, таких як сильні луги та сильні кислоти.

Міцність базальтового волокна на розрив зазвичай коливається від 3000 до 4800 МПа, а його модуль пружності знаходиться в діапазоні від 80 до 110 ГПа. Це робить його міцнішим за скловолокно, з меншим подовженням при розриві, що ефективно покращує стійкість до розтріскування матеріалів на цементній основі.

Базальтове волокно демонструє чудову стійкість до високих температур, з температурою плавлення понад 1400°C та тривалою експлуатаційною температурою до 700°C, що значно перевершує показники скловолокна. Це дозволяє йому зберігати стабільні фізичні властивості навіть у високотемпературних середовищах.

Базальтове волокно також має чудову стійкість до лугів, кислот та ультрафіолетового випромінювання. Воно може підтримувати тривалий термін служби в суворих умовах, таких як вологість, сольовий туман та хімічна корозія, що робить його особливо придатним для інженерних матеріалів, таких як шари штукатурки зовнішніх стін, які піддаються впливу складних середовищ протягом тривалого часу.

2. Механізм стійкості до розтріскування волокнистого розчину

Армуючий ефект волокон у розчині залежить, перш за все, від їх просторового розподілу, довжини, вмісту та здатності зчеплення з матеріалом на цементній основі. Під час процесу твердіння розчину всередині можуть легко утворюватися мікротріщини через такі фактори, як усадка об'єму внаслідок реакцій гідратації та термічні напруження, спричинені змінами температури.

Волокна можуть перекривати обидві сторони мікротріщин, забезпечуючи ефект перекриття на початковому етапі їх утворення, ефективно затримуючи поширення тріщин та покращуючи загальну стійкість матеріалу до розтягування та тріщиноутворення. Базальтове волокно має шорстку поверхню, що забезпечує міцне фізичне зчеплення з цементною пастою. Коли до розчину прикладаються зовнішні навантаження, частина напруження може передаватися через волокна до навколишньої матриці, тим самим зменшуючи локалізовані концентрації напружень та запобігаючи подальшому поширенню тріщин. Цей механізм розподілу напружень допомагає покращити загальну міцність та ударостійкість розчину.

Під час процесу твердіння розчину волокна можуть утворювати хаотично розподілені Армуюча сітка структуру в матриці, покращуючи стійкість розчину до деформацій. Коли шар штукатурки піддається зовнішнім змінам температури, напругам усадки від висихання або механічним навантаженням, ця армуюча сітка може ефективно протистояти деформації в зонах концентрації напружень, що призводить до вищої тріщиностійкості матеріалу.