أخبار

يُعدّ تآكل الخرسانة أحد الأسباب الرئيسية لتدهور متانتها، وتُسبّب مشاكل التآكل خسائر اقتصادية فادحة سنويًا. وللحدّ من هذه الخسائر، تبرز أهمية دراسة مقاومة الخرسانة الليفية البازلتية للتآكل.

بفضل مزايا أدائها الشاملة، ألياف البازلت تُستخدم هذه المواد على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك صناعات الطيران والفضاء، والدفاع، والنقل، والطاقة المتجددة، والبناء، والهندسة البحرية، والبتروكيماويات. وهي بمثابة بديل مُحسّن للمواد التقليدية.

ألياف البازلت هي ألياف متصلة مصنوعة من صخور البازلت الطبيعية. تُصهر هذه الصخور عند درجة حرارة تتراوح بين 1450 و1500 درجة مئوية، ثم تُسحب بسرعة عالية عبر جلبة مصنوعة من سبيكة البلاتين والروديوم. عادةً ما تكون ألياف البازلت النقية بنية اللون. وهي نوع جديد من الألياف غير العضوية، الصديقة للبيئة، وعالية الأداء، تتكون من أكاسيد مثل ثاني أكسيد السيليكون، وأكسيد الألومنيوم، وأكسيد الكالسيوم، وأكسيد المغنيسيوم، وأكسيد الحديد، وثاني أكسيد التيتانيوم. تتميز ألياف البازلت المتصلة بقوة عالية، بالإضافة إلى خصائص ممتازة مثل العزل الكهربائي، ومقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية. علاوة على ذلك، تُنتج عملية تصنيعها الحد الأدنى من النفايات والتلوث البيئي، ويمكن للمنتج المُهمل أن يتحلل طبيعيًا دون أي ضرر، مما يجعلها مادة خضراء وصديقة للبيئة بحق. وقد أدرجت الصين ألياف البازلت ضمن الألياف الأربعة الرئيسية للتطوير (إلى جانب ألياف الكربون، والأراميد، والبولي إيثيلين ذي الوزن الجزيئي العالي جدًا)، وحققت إنتاجًا صناعيًا لها. تُستخدم ألياف البازلت المتصلة الآن على نطاق واسع في المواد المركبة المقواة بالألياف، ومواد الاحتكاك، وبناء السفن، وصناعة السيارات، والتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية والتطبيقات الوقائية.

في هياكل المباني السكنية الجديدة، تبرز مركبات البوليمر المقوى بألياف البازلت (BFRP) كمادة بناء واعدة للغاية نظرًا لخصائصها الممتازة، بما في ذلك القوة العالية، وخفة الوزن، ومقاومة التآكل، والأداء الزلزالي الفائق.

على الرغم من أن التكلفة الأولية لمركبات البوليمر المقوى بألياف البازلت (BFRP) أعلى، إلا أن فوائدها الاقتصادية طويلة الأجل في مجال البناء السكني كبيرة.

يُفضل بناء الخرسانة الليفية المصنوعة من البازلت المقطّع في درجات حرارة تتراوح بين -5 درجة مئوية و25 درجة مئوية. فارتفاع أو انخفاض درجات الحرارة بشكل مفرط قد يؤدي إلى خلط غير متجانس.

تتضمن الخرسانة المسلحة بألياف البازلت المقطعة دمج كمية محددة من ألياف البازلت المقطعة، سواء كانت متصلة أو متقطعة، في الخرسانة باستخدام طريقة مناسبة. يحافظ هذا النهج على مزايا مقاومة الضغط المتأصلة في الخرسانة، مع تعزيز متانتها ومقاومتها للشد بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى تقوية الخرسانة وتدعيمها بشكل فعال، وإطالة عمر المنشآت الهندسية.

يُعدّ الخرسانة أكثر مواد البناء استخدامًا على نطاق واسع، لما توفره من مزايا عديدة، منها وفرتها، وسهولة إنتاجها، وانخفاض تكلفتها، وسهولة تطبيقها. وتُستخدم الخرسانة على نطاق واسع في مجالات متنوعة كالمباني والطرق والجسور والأنفاق والهندسة الهيدروليكية. ومع ازدياد عدد المشاريع الهندسية، تزايدت متطلبات أداء الخرسانة تدريجيًا. ونتيجةً لذلك، برزت عيوب الخرسانة التقليدية، كضعف مقاومتها للشد، ومقاومتها للتشقق، وعدم استقرار حجمها. لذا، يُعدّ تحسين أداء الخرسانة أحد أهمّ اتجاهات البحث في الهندسة المدنية.

في مجال الهندسة المدنية، تُعدّ المنشآت الخرسانية عنصرًا بالغ الأهمية. ومع ذلك، ومع تطور قطاع البناء، برزت مشكلة مخلفات البناء بشكل متزايد، حيث تُشكّل الخرسانة المُهملة نسبة كبيرة منها. ولتحقيق هدف خفض الانبعاثات الكربونية في قطاع البناء، بدأ استخدام الخرسانة المُعاد تدويرها يحظى باهتمام متزايد. إلا أن الخرسانة المُعاد تدويرها تعاني من بعض العيوب في الاستخدام العملي، مثل ضعف قوتها ومتانتها.