Serat Basalt Meningkatkan Ketahanan Karbonasi pada Beton
I. Mekanisme aksi anti-karbonasi: optimasi sinergis multi-skala
1. Struktur pori dan penghambatan retak
Serat basal Menghambat retakan susut plastik dini pada beton (pengurangan lebar 30%-50%) dan memblokir jalur difusi CO₂ melalui distribusi jala tiga dimensi. Produk hidrasi padat yang dihasilkan pada antarmuka serat-matriks dapat mengurangi proporsi pori-pori berbahaya (>100 nm) dari 18,6% menjadi 12,3%, sehingga secara signifikan mengurangi permeabilitas.
2. Modulasi hidrasi dan Kimia sinergi
Kekasaran permukaan serat mendorong nukleasi heterogen gel CSH, mempercepat reaksi hidrasi, derajat hidrasi 28 hari meningkat sebesar 8%-12%. Ketika dicampur dengan bahan tambahan mineral (misalnya, silika fume), efek abu vulkanik yang dikombinasikan dengan efek pembatasan retak serat menurunkan porositas total sebesar 40%, dan proporsi pori-pori yang tidak berbahaya (
II. Praktik rekayasa dan manfaat ekonomi
1. Masa pakai jalan diperpanjang secara signifikan.
Kinerja tinggi Serat Basalt Beton aspal yang diteliti dan dikembangkan oleh Universitas Yangzhou, meningkatkan ketahanan terhadap deformasi permanen sebesar 20%-40%, meningkatkan ketahanan terhadap retak akibat kelelahan sebesar 2-8 kali, memperpanjang siklus perawatan dari 3-5 tahun menjadi 6-8 tahun, dan mengurangi penghematan biaya perawatan jangka panjang secara signifikan.
2. Peningkatan kinerja beton daur ulang
Penelitian menunjukkan bahwa ketika beton agregat daur ulang (RAC) dicampur dengan 2 kg/m³ serat basal, kedalaman karbonasi berkurang sebesar 41% dibandingkan dengan beton daur ulang biasa, dan ketahanan karbonasi terbaik dicapai dengan tingkat substitusi agregat daur ulang sebesar 50%.
III. Tren dan Tantangan Masa Depan
1. Penelitian kopling multi-bidang
Perlu dilakukan eksplorasi lebih lanjut terhadap kinerja jangka panjang di bawah kombinasi karbonasi-garam klorida-beban. Data awal menunjukkan bahwa laju karbonasi beton serat di bawah 0,5 kali beban maksimum masih 28% lebih rendah.
2. Integrasi pemantauan cerdas
Pemasangan serat optik dan jaringan serat pendeteksi karbonasi, pelacakan waktu nyata dari front karbonasi (akurasi ± 0,1 mm), memberikan dukungan data untuk pemeliharaan preventif.
Serat basal Menyediakan solusi multi-level untuk ketahanan karbonasi beton melalui optimasi mikrostruktur dan peningkatan kinerja makro. Dengan peningkatan sistem standar dan inovasi teknologi, aplikasinya akan diperluas dari jalan dan jembatan hingga teknik kelautan dan bidang lainnya, mendorong daya tahan infrastruktur ke era baru.
