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Il BFRP presenta numerosi vantaggi in termini di prestazioni, ma il suo sviluppo si scontra ancora con molte difficoltà in termini di costi, tecnologia, applicazioni, standard e informazione del mercato. Il settore deve rafforzare la ricerca e lo sviluppo tecnico, ridurre i costi di produzione, sviluppare standard pertinenti e accrescere la consapevolezza degli utenti riguardo al BFRP attraverso la promozione sul mercato, al fine di promuoverne l'applicazione in una gamma più ampia di settori.

Con l'aumento della domanda di materiali ecocompatibili, le fibre di basalto stanno gradualmente attirando l'attenzione in diversi settori grazie alle loro eccellenti proprietà fisiche e chimiche. Sebbene siano già state realizzate applicazioni in ambiti come la costruzione di pavimentazioni e i materiali filtranti, vi è ancora ampio margine per la ricerca futura. Di seguito, una panoramica sulla ricerca relativa ai prodotti in fibra di basalto.

In quanto tipico modificatore inorganico, la fibra di basalto è stata ampiamente studiata e applicata ai materiali bituminosi. Le sue proprietà uniche non solo possono correggere i difetti dell'asfalto stesso, ma anche migliorare significativamente le prestazioni stradali del conglomerato bituminoso. Una comprensione approfondita del meccanismo d'azione delle fibre di basalto è di grande importanza per ottimizzare la progettazione e l'applicazione delle miscele bituminose.

Nel lungo processo evolutivo della Terra, il basalto, in quanto importante risorsa naturale, grazie alla sua genesi unica e alla sua ampia distribuzione, si configura come materia prima ideale per la produzione di fibre di basalto ad alte prestazioni. In questo articolo, analizzeremo le caratteristiche, i criteri di selezione e il processo di trattamento del basalto.

In occasione della Conferenza annuale e del Summit di Bruxelles 2024 della World Green Design Organization, tenutisi a Bruxelles, in Belgio, è stato annunciato e adottato un regolamento europeo per l'eliminazione dei dazi doganali sui prodotti in basalto importati.

Il rinforzo con fibre di basalto è costituito da materie prime in fibra di basalto e materiali a matrice di resina organica, fusi in determinate proporzioni e addizionati con un'adeguata quantità di ausiliari, formando un nuovo materiale composito ad alte prestazioni che presenta grandi prospettive di applicazione nel campo dell'ingegneria civile.

La fibra di basalto è un tipico modificatore inorganico. I ricercatori hanno scoperto che, aggiunta al materiale bituminoso, non solo può correggere le caratteristiche negative dell'asfalto stesso, ma anche migliorare le prestazioni stradali del conglomerato bituminoso. È stato riscontrato che la fibra può migliorare le prestazioni delle miscele bituminose, in quanto le fibre si disperdono in una fase tridimensionale, la cui formazione e stabilità determinano la qualità delle prestazioni stradali delle miscele bituminose. Pertanto, la comprensione del meccanismo d'azione della fibra di basalto è di fondamentale importanza per lo studio delle miscele bituminose.

Nel processo di produzione di fibre continue di basalto, al fine di migliorare la qualità della fibra, è necessario cercare di evitare l'usura e il danneggiamento della fibra durante il processo produttivo. Allo stesso tempo, diverse applicazioni richiedono fibre con diverse proprietà superficiali, quindi nel processo produttivo è generalmente necessario rivestire la superficie della fibra con un olio, chiamato agente infiltrante nel settore. L'uso di un agente infiltrante, da un lato, può svolgere un ruolo protettivo e lubrificante per evitare danni alla superficie della fibra; dall'altro, può anche migliorare l'interazione tra i monofilamenti della fibra, fornendo una certa funzione di aggregazione; infine, può essere progettato attraverso la struttura stessa dell'agente infiltrante per migliorare le proprietà superficiali della fibra in modo da soddisfare le diverse esigenze applicative.

Le proprietà meccaniche delle fibre di basalto (ad esempio, resistenza alla trazione, modulo di elasticità, tenacità alla frattura, ecc.) sono indicatori importanti per la loro applicazione nei materiali compositi e nell'ingegneria. La modifica superficiale non solo migliora le proprietà di adesione interfacciale tra le fibre e i materiali della matrice, ma può anche influenzare le proprietà meccaniche delle fibre stesse. Questi effetti variano a seconda del meccanismo del metodo di modifica e del processo di trattamento. Di seguito viene presentata un'analisi comparativa dell'impatto di diversi metodi di modifica comuni sulle proprietà meccaniche delle fibre di basalto.

La fibra di basalto è una fibra inorganica ad alte prestazioni ampiamente utilizzata nell'ingegneria civile, nei materiali compositi e nella protezione ambientale grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche, alla resistenza chimica e alla stabilità alle alte temperature. Tuttavia, a causa della sua superficie liscia e della mancanza di gruppi funzionali attivi, le prestazioni di adesione interfacciale con il materiale della matrice sono scarse. Attraverso la modifica superficiale, le proprietà di adesione interfacciale delle fibre di basalto possono essere significativamente migliorate, ampliandone così le applicazioni nei materiali compositi e nel settore della protezione ambientale.