Cơ chế của sợi Bazan trong bê tông

Bê tông, là một vật liệu giòn, thường kết hợp các sợi để tăng cường hiệu suất của nó. Cơ chế của Sợi bazan trong cụ thể chủ yếu thể hiện ở các khía cạnh sau.

1. Hiệu ứng ngăn ngừa nứt và bắc cầu

Dựa trên lý thuyết khoảng cách sợi và cơ học gãy đàn hồi, sợi bazan Cải thiện cấu trúc bên trong của bê tông thông qua tương tác vật lý-cơ học. Trong quá trình co ngót và bốc hơi ẩm của bê tông, các sợi bazan ức chế hiệu quả sự hình thành và lan rộng của các vết nứt nhỏ do co ngót khô giai đoạn đầu và các vết nứt phân tầng, do đó ngăn ngừa sự phát triển thêm của vết nứt. Điều này làm tăng đáng kể khả năng chống nứt và tính thấm của bê tông. Hơn nữa, khi các vết nứt hình thành trong nền bê tông, các sợi bazan sẽ bắc cầu cả hai bên vết nứt, chịu tải trọng bên ngoài và ngăn ngừa sự phân mảnh bê tông đột ngột. Cơ chế này cải thiện độ dẻo dai và khả năng chống nứt của bê tông.

2. Cải thiện tính chất cơ học

Sợi bazan và nền bê tông cùng chịu tải trọng bên ngoài. Trong giai đoạn tải trọng ban đầu, nền chịu phần lớn tải trọng. Khi các vết nứt xuất hiện trên nền, các sợi tiếp tục chịu tải, cải thiện khả năng biến dạng của bê tông trong pha dẻo. Các nghiên cứu cho thấy việc bổ sung sợi bazan làm tăng đáng kể cường độ nén, cường độ kéo, độ dai, cường độ kéo tách và cường độ kéo uốn của bê tông.

3. Cải thiện độ bền

Bằng cách lấp đầy các vết nứt và giảm thiểu sự hình thành của chúng, sợi bazan tăng cường khả năng chống băng giá và chống va đập của bê tông, cải thiện đáng kể độ bền của kết cấu bê tông. Ngoài ra, việc bổ sung sợi còn cải thiện đáng kể khả năng chống thấm, chống băng giá và co ngót khi khô, kéo dài tuổi thọ của bê tông trong môi trường khắc nghiệt.

4. Tối ưu hóa cấu trúc vi mô

Sợi bazantương tác với ma trận xi măng thông qua Hóa chất và các liên kết vật lý, tạo thành một cấu trúc vi mô phức tạp. Việc kết hợp sợi làm thay đổi cấu trúc vi mô của bê tông và tối ưu hóa ứng suất-biến dạng, do đó nâng cao hiệu suất tổng thể của vật liệu.