Мрежа од фибергласа: циклуси замрзавања-одмрзавања – деструктивна моћ експанзије ледених кристала на композитним интерфејсима

Вода има јединствено и деструктивно својство: када се замрзне, шири се за отприлике 4% до 9% у запремини. Ова експанзија ствара огроман притисак у скученим просторима. У зидном систему, ови ограничени простори постоје на микроскопском нивоу-дуж границе између стаклених влакана и њиховог премаза, унутар микро-пукотина у матрици и на граници између мреже и малтера.

Истраживања потврђују да је интерфејс фибер{0}}матрице најрањивија тачка. Студије које користе скенирајућу електронску микроскопију (СЕМ) показале су да циклуси замрзавања-одмрзавања прогресивно погоршавају везу између влакана и матрице, слабећи структурни интегритет целог композитног система. Циклична природа оштећења је критична: сваки догађај замрзавања{4}}одмрзавања приближава интерфејс квару.

Недавно истраживање је открило детаљну слику о томе како циклуси замрзавања{0}}одмрзавања прогресивно уништавају композитне интерфејсе:

Прва фаза– Апсорпција воде: У фази одмрзавања, вода продире у постојеће микро-пукотине и шупљине на интерфејсу матрице влакана-. Ови-постојећи недостаци постају улазне тачке за влагу.

Друга фаза– Покретање пукотине: Када температуре падну, заробљена вода се смрзава и шири. Волуметријска експанзија ствара притисак који покреће раст пукотина на интерфејсу. Настају нове микро{2}}пукотине које зраче ка споља од првобитног дефекта.

Трећа фаза– Ширење пукотине: Са сваким следећим циклусом, новонастале пукотине се шире и спајају са суседним шупљинама. Ово ствара ланчану реакцију-више пукотина значи више путева за улазак воде, што значи више формирања леда у следећем циклусу. Тродимензионална рендгенска-томографија је идентификовала да пукотине почињу првенствено унутар слојева (интраламинарни) и између слојева (интерламинарни), при чему је интерфејс пожељно место оштећења.

Четврта фаза– Трајна деградација: Током поновљених циклуса, кумулативна оштећења доводе до мерљивог смањења механичких својстава. Студије су приметиле трајно смањење модула складиштења, што указује на неповратну физичку деградацију и полимерне матрице и интерфејса матрице влакана{1}}.

Оштећење почиње невидљиво, али се временом манифестује видљиво. Истраживање о композитима ојачаним стакленим влакнима-подвргнутим циклусу замрзавања{2}}одмрзавања је документовало:

• Значајно смањење својства затезања, смицања и компресије након дужег циклуса
• Формирање унутрашњих пукотина које се може открити путем-недеструктивног прегледа
• Прелом влакна видљив под оптичким микроскопом
• Деградација матрице која нарушава везивање влакана основе и испуне

У тешким случајевима, термални циклуси деградирају матрицу до те мере да је структурни интегритет целог ламината угрожен.

Штета од{0}}одмрзавања не настаје изоловано. Често се комбинује са алкалним нападом, стварајући синергијски напад. Вода која продире у интерфејс носи са собом алкалне јоне из цементне матрице. Ови јони нападају стаклена влакна хемијски, док их експанзија леда напада физички. Студије ГФРП{5}}бетонских интерфејса су показале значајну деградацију интегритета везе са повећањем циклуса замрзавања-одмрзавања, посебно у присуству соли за одмрзавање или алкалне воде у порама.

Због тога је неопходна мрежа од фибергласа са високим садржајем цирконија (ЗрО₂ већим или једнаким 14,5%) и робусним системима премаза. Премаз мора да се одупре и хемијским нападима и физичким напрезањима експанзије леда, одржавајући своју везу са влакнима чак и када вода покушава да их раздвоји.

Истраживања о материјалима{0}}ојачаним фибергласом пружају охрабрујуће податке. Студије показују да након 25 циклуса замрзавања-одмрзавања, правилно ојачани узорци могу да одрже стопе губитка масе испод 5% и стопе губитка чврстоће испод 25%-испуњавајући захтеве практичних инжењерских примена у клими са зимском хладноћом и летњом врућином.

Постизање овог нивоа перформанси захтева:

• Квалитетни материјали: Мрежа са адекватним садржајем влакана, одговарајућим премазом и провереном алкалном отпорношћу.
• Правилно уграђивање: Потпуна инкапсулација у малтер да би се минимизирали почетни путеви воде.
• Инжењеринг интерфејса: Обезбеђивање компатибилности између мрежастог премаза и малтера како би се максимизирала чврстоћа везе.

Циклус замрзавања{0}}одмрзавања је једна од најразорнијих сила са којима се омотач зграде може суочити. Механизам је немилосрдан: вода продире, лед се шири, интерфејси отказују, а штета се акумулира са сваким сезонским циклусом. За пројектне тимове у хладним климатским условима, ово значи специфицирање ојачања које може да издржи не само напетост, већ и поновљени физички напад смрзнуте воде.

Када изаберетемрежа од фибергласаса доказаном отпорношћу на смрзавање-деградацијом одмрзавања-подржаном тестирањем и пројектованом са високим садржајем цирконија и робусним премазом-улажете у зидни систем који ће издржати зиму за зимом, из године у годину. Лед ће и даље долазити, али ће се ваше појачање држати.

Ако имате питања о мрежи од фибергласа за отпорност на смрзавање-одмрзавање или су вам потребна прилагођена решења за ваш пројекат, слободноконтактирајте нас. Наш професионални тим је спреман да вам пружи техничку подршку и детаљне информације о производу.

Канцеларија: +86-21-66037922
             +86-21-66037926
Е-пошта: sales@galaxy-fiber.com
Мобилни: +86-18721503790
ГАЛАКСИФИБЕР