تعمل ألياف البازلت على تحسين مقاومة الخرسانة للكربنة

أولاً: آلية عمل مضادات الكربنة: التحسين التآزري متعدد المقاييس
1. بنية المسام ومنع التشققات
   ألياف البازلت تُساهم هذه التقنية في منع تشققات الانكماش البلاستيكي المبكر في الخرسانة (انخفاض في العرض بنسبة 30-50%)، وتمنع مسارات انتشار ثاني أكسيد الكربون من خلال توزيع شبكي ثلاثي الأبعاد. كما تُقلل نواتج التميؤ الكثيفة المتولدة عند سطح التماس بين الألياف والمصفوفة نسبة المسام الضارة (أكبر من 100 نانومتر) من 18.6% إلى 12.3%، مما يُقلل النفاذية بشكل ملحوظ.

2. تنظيم الترطيب و المواد الكيميائية التآزر
تعزز خشونة سطح الألياف التكوين غير المتجانس لهلام سيليكات الكالسيوم المائي، مما يسرع تفاعل الإماهة، حيث تزداد درجة الإماهة بعد 28 يومًا بنسبة 8-12%. وعند مزجها مع إضافات معدنية (مثل غبار السيليكا)، فإن تأثير الرماد البركاني، بالإضافة إلى تأثير الحد من تكسر الألياف، يقلل المسامية الكلية بنسبة 40%، وتصل نسبة المسام غير الضارة (أقل من 50 نانومتر) إلى أكثر من 65%.

ثانياً: الممارسة الهندسية والفوائد الاقتصادية
1. تم تمديد عمر الطريق بشكل ملحوظ
أداء عالٍ ألياف البازلت الخرسانة الإسفلتية التي تم بحثها وتطويرها من قبل جامعة يانغتشو، زادت مقاومتها للتخدد بنسبة 20٪ - 40٪، وزادت مقاومتها للتشقق الناتج عن الإجهاد بنسبة 2-8 مرات، وامتدت دورة الصيانة من 3-5 سنوات إلى 6-8 سنوات، وانخفضت وفورات تكاليف الصيانة على المدى الطويل بشكل كبير.

2. تحسين أداء الخرسانة المعاد تدويرها
تُظهر الأبحاث أنه عند خلط الخرسانة المعاد تدويرها (RAC) مع 2 كجم/م³ من ألياف البازلت، ينخفض ​​عمق الكربنة بنسبة 41% مقارنة بالخرسانة المعاد تدويرها العادية، ويتم تحقيق أفضل مقاومة للكربنة بمعدل استبدال الركام المعاد تدويره بنسبة 50%.

ثالثاً: الاتجاهات والتحديات المستقبلية
1. أبحاث الاقتران متعدد المجالات
هناك حاجة إلى مزيد من البحث في الأداء طويل المدى في ظل اقتران الكربنة وملح الكلوريد والحمل، وتظهر البيانات الأولية أن معدل الكربنة للخرسانة الليفية تحت 0.5 ضعف الحمل الأقصى لا يزال أقل بنسبة 28٪.

2. تكامل المراقبة الذكية
زرع ألياف بصرية وشبكة ألياف لاستشعار الكربنة، وتتبع جبهة الكربنة في الوقت الحقيقي (بدقة ± 0.1 مم)، مما يوفر دعم البيانات للصيانة الوقائية.

ألياف البازلت يُقدّم هذا النظام حلاً متعدد المستويات لمقاومة تكربن الخرسانة من خلال تحسين البنية المجهرية وتعزيز الأداء الكلي. ومع تطوير النظام القياسي والابتكار التكنولوجي، سيتوسع نطاق تطبيقه من الطرق والجسور إلى الهندسة البحرية وغيرها من المجالات، مما يُعزز متانة البنية التحتية لعصر جديد.