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點石成金-玄武巖
2020-8-25
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發布日期:2020-8-25 來源:原創 作者:山東陽光新材料科技有限公司 瀏覽:26165次

  帶您走近玄武巖       

  玄武,中國古代神話中的天之四靈之一 ,是一種由龜和蛇組合成的一種靈物,有一種石頭,冠之以名雖然不是什么修仙靈石,但卻也是萬分神奇,如上右圖,灰頭土臉的堅硬石頭,能變成左圖細膩柔軟又具有隱形、防彈、耐高溫等特性的紡織品,如此看來,玄武巖卻又算得上是“上品靈石”
  01巖石變柔絲    
  玄武巖(basalt),洋殼主要組成,屬基性火山巖。是地球洋殼和月球月海的最主要組成物質,也是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質。    
  漢語玄武巖一詞,引自日文,在兵庫縣玄武洞發現黑色橄欖玄武巖,故得名。    

  玄武巖纖維:是玄武巖石料在1450℃~1500℃熔融后,通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維。純天然玄武巖纖維的顏色一般為褐色,有金屬光澤。


  二戰期間,玄武巖纖維技術得到美國、歐洲和前蘇聯的大力研發,并被廣泛應用于軍事和航天領域。1995年,隨著技術解密,玄武巖纖維技術才在民用領域得到極大的推廣。
  02玄武巖纖維應用   

  玄武巖纖維是一種新型無機環保綠色高性能纖維材料,它是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成。玄武巖連續纖維不僅強度高,而且還具有電絕緣、耐腐蝕、耐高溫等多種優異性能。


  03玄武巖格柵


  玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等高技術纖維相比,除了具有高技術纖維高強度、高模量的特點外,玄武巖纖維還具有耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過濾性好、抗壓縮強度和剪切強度高、適應于各種環境下使用等優異性能,且性價比好,是一種純天然的無機非金屬材料,也是一種可以滿足國民經濟基礎產業發展需求的新的基礎材料和高技術纖維。


  玄武巖纖維土工格柵用于瀝青路面增強具有以下優勢:

  優異的力學性能玄武巖纖維的抗拉強度為3000~4900Mpa,比大絲束碳纖維、芳綸、PBI纖維、鋼纖維、硼纖維、氧化鋁纖維都要高,與S玻璃纖維相當。而斷裂伸長率則大于碳纖維,成品的耐沖擊性能要好于碳纖維。


  突出的化學穩定性玄武巖纖維耐酸堿和水的腐蝕。玄武巖纖維含有的K2O、MgO和TiO2等成分對提高纖維耐化學腐蝕及防水性能起到重要的作用。玄武巖纖維在飽和Ca(OH)2溶液以及在水泥等堿性介質中耐久性好,能保持高度的穩定性。


  突出的物理性能玄武巖纖維耐溫性能好,使用溫度范圍為:-260~700℃(軟化點為960℃),而玻璃纖維為-60~450℃。玄武巖纖維在400℃下工作時,其斷裂強度能夠保持85%。而碳纖維氧化性差,300℃即有氣體產生;芳綸最高使用溫度也只有250℃。


  與硅酸鹽的天然相容性:玄武巖纖維是由天然的火山巖直接拉制而成,自身密度、成份、容重均與水泥相當,且具有天然的耐堿性,與水泥、混凝土混合時分散性好,結合力強,熱脹冷縮系數一致。


  玄武巖格柵優勢:

  1.抗疲勞開裂:玄武巖土工格柵在瀝青面層中,能夠將車輪壓過路面而產生的壓應力和拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成緩沖帶,應力逐步變化而不是突變,減少了應力突變對瀝青面層的破壞。同時玄武巖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量,保證了路面不會發生過度變形。


  2. 耐高溫車轍:在瀝青面層中使用玄武巖土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間,形成復合力學嵌鎖體系,限制集料運動,增加了瀝青面層中的橫向約束力,瀝青面層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移從而起到抵抗車轍的作用。


  3. 抗低溫縮裂:在低溫條件下,瀝青混凝土遇冷收縮,產生拉應力,當拉應力超過瀝青混凝土拉伸強度時,產生裂紋。玄武巖土工格柵在瀝青面層中的應用,提高了面層橫向拉伸強度,使得瀝青混凝土的拉伸強度大大提高,可以抵抗較大的拉應力而不致發生破壞。另外,即使因為局部區域產生裂紋,在裂紋發生的應力集中,經玄武巖土工格柵的傳遞而消失,裂紋不會發展成裂縫。


  4. 與瀝青混合料的相容性:玄武巖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玄武巖纖維土工格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料產生隔離,而是牢固地結合在一起。

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