Las fibras de basalto mejoran la resistencia del hormigón a la carbonatación.
I. Mecanismo de acción anticarbonatación: optimización sinérgica multiescala
1. Estructura de poros e inhibición de grietas
fibras de basalto Inhibe la aparición temprana de fisuras por retracción plástica en el hormigón (reducción del 30 % al 50 % en el ancho) y bloquea las vías de difusión de CO₂ mediante una distribución de malla tridimensional. Los densos productos de hidratación generados en la interfaz fibra-matriz pueden reducir la proporción de poros perjudiciales (>100 nm) del 18,6 % al 12,3 %, lo que disminuye significativamente la permeabilidad.
2. Modulación de la hidratación y Químico sinergia
La rugosidad superficial de la fibra favorece la nucleación heterogénea del gel CSH, acelerando la reacción de hidratación. A los 28 días, el grado de hidratación aumentó entre un 8 % y un 12 %. Al combinarse con aditivos minerales (p. ej., microsílice), el efecto de la ceniza volcánica, junto con el efecto limitante de la fractura de la fibra, redujo la porosidad total en un 40 %, y la proporción de poros inocuos (
II. Práctica de ingeniería y beneficios económicos
1. La vida útil de la carretera se prolongó significativamente.
Alto rendimiento Fibra de basalto El hormigón asfáltico investigado y desarrollado por la Universidad de Yangzhou aumentó su resistencia al ahuellamiento entre un 20% y un 40%, su resistencia al agrietamiento por fatiga entre 2 y 8 veces, el ciclo de mantenimiento se extendió de 3-5 años a 6-8 años y los costos de mantenimiento a largo plazo se redujeron considerablemente.
2. Mejora del rendimiento del hormigón reciclado
Las investigaciones muestran que cuando el hormigón con áridos reciclados (RAC) se mezcla con 2 kg/m³ de fibras de basalto, la profundidad de carbonatación se reduce en un 41% en comparación con el hormigón reciclado ordinario, y la mejor resistencia a la carbonatación se logra con una tasa de sustitución de áridos reciclados del 50%.
III. Tendencias y desafíos futuros
1. Investigación sobre el acoplamiento de múltiples campos
Es necesario seguir explorando el rendimiento a largo plazo bajo el acoplamiento de carbonatación-carga de sales de cloruro; los datos preliminares muestran que la tasa de carbonatación del hormigón con fibras bajo 0,5 veces la carga máxima sigue siendo un 28 % inferior.
2. Integración de monitorización inteligente
Implantación de fibra óptica y red de fibra para detección de carbonatación, seguimiento en tiempo real del frente de carbonatación (precisión ± 0,1 mm), proporcionando datos de apoyo para el mantenimiento preventivo.
Fibra de basalto Proporciona una solución integral para la resistencia a la carbonatación del hormigón mediante la optimización de la microestructura y la mejora del rendimiento macroscópico. Gracias a la mejora del sistema estándar y la innovación tecnológica, su aplicación se extenderá desde carreteras y puentes hasta la ingeniería marítima y otros campos, impulsando la durabilidad de las infraestructuras hacia una nueva era.
