الیاف بازالت مقاومت بتن در برابر کربناسیون را افزایش میدهند
I. مکانیسم اثر ضد کربناسیون: بهینهسازی هم افزایی چند مقیاسی
۱. ساختار منافذ و مهار ترک
الیاف بازالت مانع از ترکهای اولیه ناشی از جمعشدگی پلاستیک در بتن (کاهش ۳۰ تا ۵۰ درصدی عرض) و مسدود کردن مسیرهای انتشار CO₂ از طریق توزیع شبکه سهبعدی میشود. محصولات هیدراتاسیون متراکم تولید شده در سطح مشترک الیاف-ماتریس میتوانند نسبت منافذ مضر (بیش از ۱۰۰ نانومتر) را از ۱۸.۶ درصد به ۱۲.۳ درصد کاهش دهند و نفوذپذیری را به طور قابل توجهی کاهش دهند.
۲. تعدیل هیدراتاسیون و شیمیایی همافزایی
زبری سطح الیاف، هستهزایی ناهمگن ژل CSH را افزایش میدهد و واکنش هیدراتاسیون را تسریع میکند، درجه هیدراتاسیون ۲۸ روزه ۸ تا ۱۲ درصد افزایش مییابد. هنگامی که با افزودنیهای معدنی (مانند دوده سیلیس) ترکیب میشود، اثر خاکستر آتشفشانی همراه با اثر محدودکننده شکستگی الیاف، تخلخل کل را ۴۰ درصد کاهش میدهد و نسبت منافذ بیضرر (
II. رویههای مهندسی و مزایای اقتصادی
۱. عمر جاده به طور قابل توجهی افزایش یافته است
عملکرد بالا الیاف بازالت بتن آسفالتی که توسط دانشگاه یانگژو تحقیق و توسعه داده شده است، مقاومت در برابر شیارشدگی 20 تا 40 درصد افزایش یافته، مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از خستگی 2 تا 8 برابر افزایش یافته، چرخه نگهداری از 3 تا 5 سال به 6 تا 8 سال افزایش یافته و صرفهجویی در هزینههای نگهداری بلندمدت تا حد زیادی کاهش یافته است.
۲. بهبود عملکرد بتن بازیافتی
تحقیقات نشان میدهد که وقتی بتن با سنگدانه بازیافتی (RAC) با 2 کیلوگرم بر متر مکعب الیاف بازالت مخلوط میشود، عمق کربناسیون در مقایسه با بتن بازیافتی معمولی 41 درصد کاهش مییابد و بهترین مقاومت در برابر کربناسیون با جایگزینی 50 درصد سنگدانه بازیافتی حاصل میشود.
III. روندها و چالشهای آینده
۱. تحقیقات کوپلینگ چند میدانی
نیاز به بررسی بیشتر عملکرد بلندمدت تحت کوپلینگ کربناتاسیون-نمک کلرید-بار، دادههای اولیه نشان میدهد که میزان کربناتاسیون بتن الیافی تحت 0.5 برابر بار نهایی هنوز 28٪ کمتر است.
۲. یکپارچهسازی نظارت هوشمند
کاشت فیبر نوری و شبکه فیبر نوری حسگر کربناسیون، ردیابی لحظهای سطح کربناسیون (دقت ± ۰.۱ میلیمتر)، ارائه پشتیبانی داده برای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه.
الیاف بازالت یک راه حل چند سطحی برای مقاومت در برابر کربناسیون بتن از طریق بهینه سازی ریزساختار و افزایش عملکرد کلان ارائه می دهد. با بهبود سیستم استاندارد و نوآوری های تکنولوژیکی، کاربرد آن از جاده ها و پل ها به مهندسی دریایی و سایر زمینه ها گسترش خواهد یافت و دوام زیرساخت ها را به دوران جدیدی ارتقا می دهد.
