Стекловолокнистые армирующие материалы
Армирующий компонент стеклоцемента — минеральные волокна из синтетических или природных неорганических стекол, именуемые в общем случае стеклянными волокнами. Использование их обуславливается, в первую очередь, высокой механической прочностью и относительно высоким модулем упругости. Прочность стеклянных волокон превышает прочность природных и большинства синтетических волокон. Она зависит от трех факторов: химического состава стекла, диаметра волокна и технологии его изготовления. Стеклянные волокна обладают идеальными упругими свойствами, т. е. предел пропорциональности совпадает с прочностью. Удлинение при разрыве зависит от диаметра и химического состава стеклянных волокон.
Для диаметра 5…7 мкм составляет 3,5…5 %. Модуль упругости стеклянных волокон возрастает с увеличением их диаметра и приближается к модулю упругости массивного стекла. У волокон диаметром 5…7 мкм модуль упругости на 10…15 % ниже, чем у массивного стекла и, в зависимости от химического состава, достигает 4,44-104…11 • 104 МПа. Для производства изделий из стеклоцемента можно использовать различные волокна из одно — и многокомпонентных стекол (табл. 1). Однако наиболее распространено и приемлемо для стеклоцемента, работающего в диапазоне температур от —60 до + 40 °С, алюмоборосиликатное (бесщелочное) волокно.
Прочность алюмоборосиликатного волокна диаметром 10 мкм составляет 2200…2300 МПа, модуль упругости 7,35…7,40-104 МПа, относительное удлинение при разрыве 3,6 %, коэффициент Пуассона 0,22. Коэффициент линейного расширения бесщелочного волокна такой же, как у массивного стекла — 4,9-10~6. Плотность бесщелочного стеклянного волокна 2540 кг/м3. Волокна этого вида обладают повыг, шенной устойчивостью к воздействию воды и водных растворов поверхностно-активных веществ, в ненагружеином состоянии выдерживают температуру до 600…700 °С.’
Безборное среднещелочное силикатное волокно из стекла 7-А и бесщелочное безборное из стекла Т-273А обладают хорошей водоустойчивостью и высокими механическими характеристиками. Их можно использовать, наряду с алюмоборосиликатным волокном, для всех видов стеклоцемента, кроме жаростойкрго. Это относится также к волокнам из стекла Щ-15ЖТ, базальтовым и кальцийсиликатным.