Le fibre di basalto migliorano la resistenza alla carbonatazione del calcestruzzo.
I. Meccanismo d'azione anti-carbonatazione: ottimizzazione sinergica multiscala
1. Struttura dei pori e inibizione delle crepe
Fibre di basalto Inibiscono le fessurazioni da ritiro plastico precoce nel calcestruzzo (riduzione della larghezza del 30%-50%) e bloccano i percorsi di diffusione della CO₂ attraverso una distribuzione a rete tridimensionale. I densi prodotti di idratazione 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 Chimica sinergia
La rugosità della superficie delle fibre promuove la nucleazione eterogenea del gel CSH, accelerando la reazione di idratazione; il grado di idratazione a 28 giorni è aumentato dell'8%-12%. Quando miscelato con additivi minerali (ad esempio, fumo di silice), l'effetto della cenere vulcanica, unito 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 di utilizzo notevolmente prolungata
Alte prestazioni Fibra di basalto Il conglomerato bituminoso, frutto di una ricerca e sviluppo dell'Università di Yangzhou, ha visto un aumento della resistenza all'ormaiamento del 20%-40%, della resistenza alla fessurazione da fatica di 2-8 volte, un'estensione del ciclo di manutenzione da 3-5 anni a 6-8 anni e una notevole riduzione dei costi di manutenzione a lungo termine.
2. Prestazioni migliorate del calcestruzzo riciclato
Le ricerche dimostrano che quando il calcestruzzo con aggregati riciclati (RAC) viene miscelato con 2 kg/m³ di fibre di basalto, 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 sull'accoppiamento multi-campo
È necessario approfondire le prestazioni a lungo termine in condizioni di accoppiamento tra carbonatazione, sali di cloruro e carico; i dati preliminari mostrano che il tasso di carbonatazione del calcestruzzo fibrorinforzato a un carico pari a 0,5 volte il carico ultimo è ancora inferiore del 28%.
2. Integrazione del monitoraggio intelligente
Installazione di una rete di fibre ottiche per il rilevamento della carbonatazione, monitoraggio in tempo reale del fronte di carbonatazione (precisione ± 0,1 mm), fornendo dati a supporto della manutenzione preventiva.
Fibra di basalto Offre una soluzione multilivello per la resistenza alla carbonatazione del calcestruzzo attraverso l'ottimizzazione della microstruttura e il miglioramento delle prestazioni a livello macroscopico. Grazie al perfezionamento del sistema standard e all'innovazione tecnologica, la sua applicazione si estenderà da strade e ponti all'ingegneria navale e ad altri settori, portando la durabilità delle infrastrutture a una nuova era.
