مش پارچه فایبرگلاس: یخ{0}}چرخه های ذوب - قدرت مخرب انبساط کریستال یخ در رابط های کامپوزیت

آب یک خاصیت منحصر به فرد و مخرب دارد: وقتی یخ می زند، تقریباً 4 تا 9 درصد حجم آن منبسط می شود. این انبساط فشار زیادی را در فضاهای محدود ایجاد می کند. در سیستم دیوار، این فضاهای محدود در سطح میکروسکوپی-در امتداد سطح مشترک بین الیاف شیشه و پوشش آنها، در داخل شکاف‌های میکرو-در زمینه، و در مرز بین مش و ملات وجود دارند.

تحقیقات تأیید می‌کند که رابط ماتریس{0}}فیبر آسیب‌پذیرترین نقطه است. مطالعات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داده‌اند که چرخه‌های ذوب انجماد به تدریج پیوند بین فیبر و ماتریس را بدتر می‌کند و یکپارچگی ساختاری کل سیستم کامپوزیت را تضعیف می‌کند. ماهیت چرخه ای آسیب بسیار مهم است: هر رویداد یخ{4}}ذوب، رابط را به شکست نزدیک می کند.

تحقیقات اخیر تصویری دقیق از چگونگی تخریب تدریجی چرخه‌های ذوب{0} یخ‌زدگی رابط‌های ترکیبی را نشان داده است:

مرحله اول– جذب آب: در فاز ذوب، آب در ریز{0}}ترک‌ها و حفره‌های موجود در رابط ماتریس- موجود نفوذ می‌کند. این عیوب از قبل{3}}موجود به نقاط ورودی رطوبت تبدیل می شوند.

مرحله دوم– شروع ترک: هنگامی که دما کاهش می یابد، آب محبوس شده یخ می زند و منبسط می شود. انبساط حجمی فشار ایجاد می کند که باعث رشد ترک در سطح مشترک می شود. ریز-ترک‌های جدیدی ایجاد می‌شوند که از نقص اصلی به بیرون تابش می‌کنند.

مرحله سوم- انتشار ترک: با هر چرخه بعدی، ترک های تازه تشکیل شده گسترش یافته و به حفره های مجاور متصل می شوند. این یک واکنش زنجیره ای ایجاد می کند-ترک های بیشتر به معنای مسیرهای بیشتر برای ورود آب است، که به معنای تشکیل یخ بیشتر در چرخه بعدی است. توموگرافی با اشعه ایکس سه بعدی- مشخص کرده است که ترک ها ترجیحاً در داخل لایه ها (داخل لایه) و بین لایه ها (بین لایه) شروع می شوند، و رابط محل آسیب ترجیحی است.

مرحله چهار- تخریب پایدار: در طی چرخه های مکرر، آسیب تجمعی منجر به کاهش قابل اندازه گیری در خواص مکانیکی می شود. مطالعات کاهش دائمی مدول ذخیره سازی را مشاهده کرده اند که نشان دهنده تخریب فیزیکی برگشت ناپذیر ماتریس پلیمری و رابط فیبر{1}}ماتریس است.

آسیب به طور نامرئی شروع می شود، اما در طول زمان به طور قابل مشاهده ظاهر می شود. تحقیقات بر روی کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه‌ای که در معرض چرخه ذوب انجماد- قرار گرفته‌اند، مستند شده است:

• کاهش قابل توجه خواص کششی، برشی و فشاری پس از چرخه طولانی مدت
• تشکیل ترک داخلی از طریق بازرسی غیرمخرب قابل تشخیص است
• شکستگی فیبر در زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است
• تخریب ماتریس که اتصال الیاف تار و پر را مختل می کند

در موارد شدید، رویدادهای چرخه حرارتی ماتریس را به حدی تخریب می کنند که یکپارچگی ساختاری کل ورقه ورقه به خطر می افتد.

آسیب انجماد{0}}ذوب به صورت مجزا رخ نمی دهد. اغلب با حمله قلیایی ترکیب می شود و یک حمله هم افزایی ایجاد می کند. آبی که به سطح مشترک نفوذ می کند، یون های قلیایی را از ماتریس سیمان با خود حمل می کند. این یون ها به الیاف شیشه حمله شیمیایی می کنند در حالی که انبساط یخ به آنها حمله فیزیکی می کند. مطالعات بر روی سطوح مشترک بتن{5}}GFRP تخریب قابل توجهی از یکپارچگی پیوند با افزایش چرخه‌های ذوب{6} یخ، به ویژه در حضور نمک‌های یخ زدایی یا آب منفذ قلیایی را نشان داده‌اند.

به همین دلیل است که مش فایبر گلاس با محتوای زیرکونیایی بالا (ZrO2 بیشتر یا برابر با 14.5٪) و سیستم های پوشش مقاوم ضروری است. پوشش باید هم در برابر حمله شیمیایی و هم در برابر فشارهای فیزیکی ناشی از انبساط یخ مقاومت کند و پیوند خود را با الیاف حفظ کند، حتی زمانی که آب تلاش می کند آنها را از هم جدا کند.

تحقیقات روی مواد تقویت‌شده با فایبرگلاس{0}}داده‌های دلگرم‌کننده‌ای را ارائه می‌دهد. مطالعات نشان می‌دهد که پس از 25 چرخه ذوب{3} انجماد، نمونه‌های تقویت‌شده مناسب می‌توانند نرخ تلفات جرمی را زیر 5 درصد و نرخ تلفات استحکام را زیر 25 درصد حفظ کنند- که نیازمندی‌های کاربردهای مهندسی عملی در آب‌وهواهایی با سرمای زمستان و گرمای تابستان را برآورده می‌کنند.

دستیابی به این سطح از عملکرد مستلزم:

• مواد با کیفیت: مش با محتوای فیبر کافی، پوشش مناسب و مقاومت قلیایی تایید شده.
• جاسازی مناسب: کپسوله کردن کامل در ملات برای به حداقل رساندن مسیرهای آب اولیه.
• مهندسی رابط: اطمینان از سازگاری بین پوشش مش و ملات برای به حداکثر رساندن استحکام پیوند.

دوچرخه سواری یخ{0}}ذوب یکی از مخرب ترین نیروهایی است که یک پوشش ساختمان می تواند با آن مواجه شود. مکانیسم بی امان است: آب نفوذ می کند، یخ منبسط می شود، رابط ها از کار می افتند، و آسیب با هر چرخه فصلی جمع می شود. برای تیم های پروژه در آب و هوای سرد، این به معنای مشخص کردن تقویت کننده است که بتواند نه تنها تنش، بلکه در برابر حمله فیزیکی مکرر یخ زدن آب را تحمل کند.

وقتی انتخاب می کنیدمش فایبر گلاسبا مقاومت ثابت شده در برابر انجماد-تخریب ذوب-پشتیبانی شده توسط آزمایش و مهندسی شده با محتوای بالای زیرکونیا و پوشش مقاوم{2}}شما در حال سرمایه گذاری در سیستم دیواری هستید که زمستان پس از زمستان و سال به سال تحمل می کند. یخ همچنان خواهد آمد، اما تقویت شما همچنان ادامه خواهد داشت.

اگر سؤالی در مورد مش فایبرگلاس برای مقاومت در برابر یخ{0}}ذوب شدن دارید یا به راه حل های سفارشی برای پروژه خود نیاز دارید، لطفاًبا ما تماس بگیرید. تیم حرفه ای ما آماده ارائه پشتیبانی فنی و اطلاعات دقیق محصول است.

دفتر: +86-21-66037922
             +86-21-66037926
ایمیل: sales@galaxy-fiber.com
تلفن همراه: +86-18721503790
GALAXYFIBER