Lưới vải sợi thủy tinh: Đóng băng-Chu kỳ tan băng – Sức mạnh hủy diệt của sự mở rộng tinh thể băng ở các giao diện tổng hợp

Nước có một đặc tính độc đáo và có tính hủy diệt: khi đóng băng, nó nở ra khoảng 4% đến 9% về thể tích. Sự mở rộng này tạo ra áp lực rất lớn trong không gian hạn chế. Trong hệ thống tường, những không gian hạn chế này tồn tại ở cấp độ vi mô-dọc theo bề mặt giữa sợi thủy tinh và lớp phủ của chúng, trong các vết nứt-vi mô trong ma trận và ở ranh giới giữa lưới và vữa.

Nghiên cứu xác nhận rằng giao diện ma trận sợi-là điểm dễ bị tổn thương nhất. Các nghiên cứu sử dụng Kính hiển vi điện tử quét (SEM) đã chứng minh rằng chu trình đóng băng{2}}làm tan băng dần dần làm suy giảm liên kết giữa sợi và ma trận, làm suy yếu tính toàn vẹn cấu trúc của toàn bộ hệ thống hỗn hợp. Tính chất chu kỳ của hư hỏng là rất nghiêm trọng: mỗi sự kiện đóng băng{4}}tan băng sẽ đẩy giao diện đến gần điểm hỏng hóc hơn.

Nghiên cứu gần đây đã tiết lộ bức tranh chi tiết về cách các chu trình đóng băng{0}}tan băng phá hủy dần dần các giao diện tổng hợp:

Giai đoạn một– Hấp thụ nước: Trong giai đoạn tan băng, nước thâm nhập vào các vết nứt và khoảng trống vi mô hiện có ở bề mặt ma trận-sợi. Những khiếm khuyết tồn tại từ trước này-sẽ trở thành điểm xâm nhập của độ ẩm.

Giai đoạn hai– Bắt đầu vết nứt: Khi nhiệt độ giảm, nước bị mắc kẹt sẽ đóng băng và nở ra. Sự giãn nở thể tích tạo ra áp lực thúc đẩy sự phát triển vết nứt tại bề mặt tiếp xúc. Các vết nứt vi mô-mới hình thành, tỏa ra ngoài từ khuyết điểm ban đầu.

Giai đoạn ba– Sự lan truyền vết nứt: Với mỗi chu kỳ tiếp theo, các vết nứt mới hình thành sẽ mở rộng và kết nối với các khoảng trống liền kề. Điều này tạo ra một phản ứng dây chuyền-nhiều vết nứt hơn đồng nghĩa với việc có nhiều đường cho nước xâm nhập hơn, nghĩa là sẽ có nhiều băng hình thành hơn trong chu kỳ tiếp theo. Chụp cắt lớp tia X-ba chiều đã xác định rằng các vết nứt bắt đầu ưu tiên trong các lớp (intralaminar) và giữa các lớp (interlaminar), với bề mặt tiếp giáp là vị trí hư hỏng ưu tiên.

Giai đoạn bốn– Suy thoái bền vững: Qua các chu kỳ lặp đi lặp lại, thiệt hại tích lũy dẫn đến sự suy giảm có thể đo lường được về tính chất cơ học. Các nghiên cứu đã quan sát thấy mô đun lưu trữ giảm vĩnh viễn, cho thấy sự suy giảm vật lý không thể đảo ngược của cả ma trận polyme và giao diện ma trận sợi-.

Thiệt hại bắt đầu một cách vô hình nhưng biểu hiện rõ ràng theo thời gian. Nghiên cứu về vật liệu tổng hợp được gia cố bằng sợi thủy tinh- chịu sự đóng băng-theo chu trình tan băng đã ghi lại:

• Giảm đáng kể các đặc tính kéo, cắt và nén sau khi đạp xe kéo dài
• Có thể phát hiện sự hình thành vết nứt bên trong thông qua-kiểm tra không phá hủy
• Vết nứt sợi có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học
• Sự xuống cấp của ma trận làm suy yếu sự liên kết của sợi dọc và sợi lấp đầy

Trong những trường hợp nghiêm trọng, chu trình nhiệt làm suy giảm chất nền đến mức làm tổn hại đến tính toàn vẹn cấu trúc của toàn bộ tấm.

Thiệt hại do đóng băng-tan băng không xảy ra riêng lẻ. Nó thường kết hợp với đòn tấn công kiềm, tạo ra đòn tấn công hiệp đồng. Nước thâm nhập vào bề mặt sẽ mang theo các ion kiềm từ nền xi măng. Các ion này tấn công các sợi thủy tinh về mặt hóa học trong khi sự giãn nở của băng sẽ tấn công chúng về mặt vật lý. Các nghiên cứu về bề mặt bê tông-GFRP đã cho thấy sự suy giảm đáng kể tính toàn vẹn của liên kết khi tăng chu kỳ đóng băng-rã đông, đặc biệt khi có mặt-muối khử băng hoặc nước lỗ rỗng có tính kiềm.

Đây là lý do tại sao Lưới vải sợi thủy tinh có hàm lượng zirconia cao (ZrO₂ Lớn hơn hoặc bằng 14,5%) và hệ thống lớp phủ chắc chắn là điều cần thiết. Lớp phủ phải chống lại cả sự tấn công hóa học và ứng suất vật lý do sự giãn nở của băng, duy trì liên kết của nó với các sợi ngay cả khi nước cố gắng đẩy chúng ra xa nhau.

Nghiên cứu về vật liệu gia cố-sợi thủy tinh cung cấp dữ liệu đáng khích lệ. Các nghiên cứu cho thấy rằng sau 25 chu kỳ đóng băng-rã đông, các mẫu được gia cố đúng cách có thể duy trì tỷ lệ tổn thất khối lượng dưới 5% và tỷ lệ tổn thất độ bền dưới 25%-đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng kỹ thuật thực tế ở vùng khí hậu có cả mùa đông lạnh và nắng nóng mùa hè.

Để đạt được mức hiệu suất này đòi hỏi:

• Vật liệu chất lượng: Lưới có hàm lượng sợi vừa đủ, lớp phủ phù hợp và khả năng kháng kiềm đã được xác minh.
• Độ chôn thích hợp: Bao bọc hoàn toàn trong vữa để giảm thiểu đường dẫn nước ban đầu.
• Kỹ thuật giao diện: Đảm bảo khả năng tương thích giữa lớp phủ lưới và vữa để tối đa hóa độ bền liên kết.

Chu kỳ đóng băng{0}}tan băng là một trong những lực tàn phá mạnh nhất mà lớp vỏ tòa nhà có thể phải đối mặt. Cơ chế này không ngừng nghỉ: nước xâm nhập, băng nở ra, các giao diện bị hỏng và thiệt hại tích lũy theo mỗi chu kỳ theo mùa. Đối với các nhóm dự án ở vùng có khí hậu lạnh, điều này có nghĩa là chỉ định cốt thép có thể chịu được không chỉ sức căng mà còn cả sự tấn công vật lý lặp đi lặp lại của nước đóng băng.

Khi bạn chọnlưới vải sợi thủy tinhvới khả năng chống đóng băng đã được chứng minh-suy thoái do tan băng-được hỗ trợ bằng thử nghiệm và thiết kế với hàm lượng zirconia cao và lớp phủ chắc chắn-bạn đang đầu tư vào một hệ thống tường có thể chịu đựng được từ mùa đông này sang mùa đông khác, năm này qua năm khác. Băng sẽ tiếp tục đến nhưng quân tiếp viện của bạn sẽ tiếp tục giữ vững.

Nếu bạn có thắc mắc về Lưới vải sợi thủy tinh để chống-rã đông hoặc cần các giải pháp tùy chỉnh cho dự án của mình, vui lòng liên hệliên hệ với chúng tôi. Đội ngũ chuyên nghiệp của chúng tôi sẵn sàng cung cấp cho bạn hỗ trợ kỹ thuật và thông tin chi tiết về sản phẩm.

Văn phòng: +86-21-66037922
             +86-21-66037926
Email: sales@galaxy-fiber.com
Điện thoại di động: +86-18721503790
SỢI GALAXY