کاربرد کامپوزیتهای الیاف بازالت در مهندسی عمران
(۱) نوآوری در سازههای بتنیدر زمینه مهندسی عمران، سازههای بتنی یک جزء بسیار مهم هستند. با این حال، با توسعه ساخت و ساز در صنعت، مشکل ضایعات ساختمانی به طور فزایندهای در حال برجسته شدن است و بتن دور ریخته شده بخش قابل توجهی از آن را تشکیل میدهد. برای دستیابی به هدف کم کربن در صنعت ساخت و ساز، کاربرد بتن بازیافتی به تدریج توجه را به خود جلب کرده است. با این وجود، بتن بازیافتی در استفاده عملی دارای برخی نقصها مانند مقاومت ناکافی و دوام ضعیف است.
ظهور الیاف بازالت امید تازهای برای حل این مشکلات به ارمغان میآورد. به دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی و استحکام بالا، هنگام استفاده در سازههای بتنی، بازالت فیبر میتواند عملکرد بتن را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. مطالعات نشان دادهاند که الیاف بازالت میتواند تا حدودی تأثیر منفی نقصها در بتن بازیافتی را کاهش داده و ظرفیت باربری کششی و خمشی آن را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
(II) انتخاب ترجیحی برای تقویت جاده و پل در ساخت و نگهداری جاده و پل، عملکرد مصالح مستقیماً با کیفیت و عمر مفید پروژه مرتبط است. مواد کامپوزیتی الیاف بازالتبا مزایای منحصر به فرد خود، به گزینهای ترجیحی برای تقویت جادهها و پلها تبدیل شدهاند. این ماده، با رزین به عنوان ماتریس و الیاف بازالت به عنوان ماده تقویتکننده، دارای خواص مکانیکی عالی مانند سبکی، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دوام بالا است. این ویژگیها، مواد کامپوزیت الیاف بازالت را قادر میسازد تا در معرض بارهای ترافیکی و فرسایش محیطی طبیعی، عملکرد خوبی را حفظ کنند و به طور مؤثر عمر مفید جادهها و پلها را افزایش دهند.
(III) ارتقاء سبز برای ساخت بزرگراه به عنوان هسته اصلی صنعت حمل و نقل، دستیابی به اهداف کم کربن و صرفه جویی در انرژی برای بزرگراه ها بسیار مهم است. در حال حاضر، فناوری بازیافت آسفالت به ابزاری مهم تبدیل شده است. از طریق بازیافت آسفالت ضایعاتی، نه تنها میتوان در منابع صرفهجویی کرد، بلکه هزینههای ساخت و ساز نیز کاهش مییابد و مزایای اقتصادی و زیست محیطی را بهبود میبخشد. با این حال، مخلوطهای آسفالت بازیافتی مستعد ترک خوردگی زودهنگام و سایر بیماریها هستند که بر عملکرد جادهای آنها تأثیر میگذارد.
محققان دریافتهاند که عملکرد مخلوطهای آسفالت بازیافتی زمانی به طور قابل توجهی بهینه میشود که الیاف بازالت این یافته نه تنها نسبت اختلاط آسفالت بازیافتی را افزایش میدهد، بلکه این مخلوط را قادر میسازد تا در مقاومت در برابر ترک در دمای پایین و پایداری در دمای بالا عملکرد عالی داشته باشد و عملکرد کلی جاده را تا حد زیادی بهبود بخشد. علاوه بر این، با پرداختن به مشکل تولید مقدار زیادی گازهای سمی، مصرف انرژی و آلودگی محیط زیست در طول فرآیند اختلاط توسط فناوری بازیافت مخلوط گرم، محققان از فناوری بازیافت مخلوط گرم برای تهیه مخلوطهای آسفالت الیاف بازالت استفاده کردهاند و به نتایج خوبی دست یافته و محدوده کاهش دمای بهینه را شناسایی کردهاند و راه حل جدیدی برای توسعه سبز ساخت بزرگراه ارائه دادهاند.
(IV) راهکار جدید برای تصفیه اگزوز خودرو اگزوز خودرو همواره یک چالش کربنزدایی بوده که صنعت حمل و نقل با آن مواجه بوده است. اگرچه ظهور خودروهای هیبریدی و انرژیهای نو تا حدودی به حل این مشکل کمک کرده است، اما مشکل آلودگی اگزوز خودرو همچنان جدی است. در این زمینه، برخی از محققان استفاده از الیاف بازالت را برای تصفیه اگزوز خودرو پیشنهاد کردهاند. به دلیل سطح ویژه بزرگ و مقاومت حرارتی خوب، الیاف بازالت میتواند به عنوان حامل استفاده شود و کاتالیزورها را میتوان از طریق فناوری اختلاط سهبعدی پنوماتیک در منافذ الیاف بازالت بارگذاری کرد که باعث افزایش بارگذاری کاتالیزور و زمان واکنش میشود. نتایج تحقیقات نشان میدهد که این روش به راندمان تصفیه بیش از ۹۸٪ برای مونوکسید کربن و دی اکسید کربن دست مییابد که اثرات تصفیه قابل توجهی را نشان میدهد و راهی جدید برای کاهش آلودگی محیط زیست و آسیبهای انسانی ناشی از اگزوز خودرو ارائه میدهد.
