Modelling of chemical and morphological changes of silicate fibres used in a Portland cement matrix

Abstract

Basalt and glass wool materials were continuously eluated in saturated lime water and in 103 mol NaOH/m3 at 70 °C. The alkali resistance of fibres was investigated, in particular its dependence on the chemical composition of the fibres and on the nature of the reaction products formed on the fibre surface. For this purpose wet chemical and x-ray diffraction analysis, as well as scanning electron microscope and microprobe were employed. The higher alkali resistance of basalt fibres against both corrosive agents can be explained by their higher MgO and Fe2O3 as well as lower Na2O and K2O contents. Basalt- und Glaswolle wurden als Modellwerkstoffe in gesättigtem Kalkwasser und in einer Lösung mit einer Stoffmengenkonzentration von 103mol NaOH/m3bei 70 °C kontinuierlich eluiert. Die Laugenbeständigkeit der Fasern wurde untersucht, insbesondere ihre Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung der Fasern und von der Art der auf der Faseroberfläche gebildeten Reaktionsprodukte. Zu diesem Zweck wurden die naßchemische Analyse, die Röntgendiffraktometrie, die Rasterelektronenmikroskopie sowie die Elektronenmikrosonde angewendet. Die höhere Laugenbeständigkeit von Basaltwolle in beiden Korrosionslösungen kann einerseits mit ihrem höheren MgO- und Fe2O3-Gehalt, andererseits mit ihrem niedrigeren Na2O- und K2O-Gehalt erklärt werden.