Le fibre di basalto migliorano la resistenza alla carbonatazione del calcestruzzo
I. Meccanismo di azione anti-carbonatazione: ottimizzazione sinergica multiscala
1. Struttura dei pori e inibizione delle crepe
Fibre di basalto Inibiscono le crepe da ritiro plastico precoce nel calcestruzzo (riduzione del 30%-50% in larghezza) e bloccano i percorsi di diffusione della CO₂ attraverso la distribuzione tridimensionale della mesh. I prodotti di idratazione densi generati all'interfaccia fibra-matrice possono ridurre la percentuale di pori dannosi (>100 nm) dal 18,6% al 12,3%, riducendo significativamente la permeabilità.
2. Modulazione dell'idratazione e Chimico sinergia
La rugosità superficiale delle fibre favorisce la nucleazione eterogenea del gel CSH, accelerando la reazione di idratazione; il grado di idratazione a 28 giorni è aumentato dell'8%-12%. Quando combinato con miscele minerali (ad esempio, fumo di silice), l'effetto della cenere vulcanica abbinato all'effetto di limitazione della frattura delle fibre ha ridotto la porosità totale del 40% e la percentuale di pori innocui (
II. Pratica ingegneristica e benefici economici
1. Durata della strada notevolmente prolungata
Ad alte prestazioni Fibra di basalto calcestruzzo asfaltico studiato e sviluppato dall'Università di Yangzhou, resistenza agli uragani aumentata del 20%-40%, resistenza alle crepe da fatica aumentata di 2-8 volte, ciclo di manutenzione esteso da 3-5 anni a 6-8 anni, risparmi sui costi di manutenzione a lungo termine notevolmente ridotti.
2. Prestazioni migliorate del calcestruzzo riciclato
La ricerca dimostra che quando il calcestruzzo di aggregati riciclati (RAC) viene miscelato con fibre di basalto da 2 kg/m³, la profondità di carbonatazione si riduce del 41% rispetto al calcestruzzo riciclato ordinario e la migliore resistenza alla carbonatazione si ottiene con un tasso di sostituzione degli aggregati riciclati del 50%.
III. Tendenze e sfide future
1. Ricerca di accoppiamento multi-campo
È necessario approfondire ulteriormente le prestazioni a lungo termine in condizioni di accoppiamento carbonatazione-sale di cloruro-carico; i dati preliminari mostrano che il tasso di carbonatazione del calcestruzzo fibrorinforzato con un carico pari a 0,5 volte il carico massimo è ancora inferiore del 28%.
2. Integrazione del monitoraggio intelligente
Impianto di fibra ottica e rete di fibre per il rilevamento della carbonatazione, monitoraggio in tempo reale del fronte di carbonatazione (precisione ± 0,1 mm), fornitura di supporto dati per la manutenzione preventiva.
fibra di basalto Fornisce una soluzione multilivello per la resistenza alla carbonatazione del calcestruzzo attraverso l'ottimizzazione della microstruttura e il miglioramento delle macroprestazioni. Con il miglioramento del sistema standard e l'innovazione tecnologica, la sua applicazione si estenderà da strade e ponti all'ingegneria navale e ad altri settori, promuovendo la durabilità delle infrastrutture verso una nuova era.
