Bazaltna vlakna izboljšajo odpornost betona proti karbonizaciji
I. Mehanizem delovanja proti karbonizaciji: večstopenjska sinergistična optimizacija
1. Struktura por in zaviranje razpok
Bazaltna vlakna zavirajo zgodnje razpoke zaradi plastičnega krčenja v betonu (zmanjšanje širine za 30 %–50 %) in blokirajo poti difuzije CO₂ s tridimenzionalno porazdelitvijo mreže. Gosti hidratacijski produkti, ki nastanejo na vmesniku med vlakni in matrico, lahko zmanjšajo delež škodljivih por (> 100 nm) z 18,6 % na 12,3 %, kar znatno zmanjša prepustnost.
2. Modulacija hidracije in Kemijsko sinergija
Hrapavost površine vlaken spodbuja heterogeno nukleacijo CSH gela, kar pospešuje hidratacijsko reakcijo, stopnja hidratacije po 28 dneh se je povečala za 8–12 %. Pri dodajanju mineralnih dodatkov (npr. silicijevega dioksida) je učinek vulkanskega pepela, skupaj z učinkom omejevanja lomljenja vlaken, zmanjšal skupno poroznost za 40 %, delež neškodljivih por (
II. Inženirska praksa in ekonomske koristi
1. Življenjska doba cest je znatno podaljšana
Visoka zmogljivost Bazaltna vlakna Asfaltni beton, ki ga je raziskala in razvila Univerza Yangzhou, se je odpornost proti kolesnicam povečala za 20–40 %, odpornost proti utrujenostnim razpokam se je povečala za 2–8-krat, vzdrževalni cikel se je podaljšal s 3–5 let na 6–8 let, dolgoročni prihranki stroškov vzdrževanja pa so se močno zmanjšali.
2. Izboljšana učinkovitost recikliranega betona
Raziskave kažejo, da se pri mešanju betona z recikliranim agregatom (RAC) z 2 kg/m³ bazaltnih vlaken globina karbonizacije zmanjša za 41 % v primerjavi z navadnim recikliranim betonom, najboljša odpornost na karbonizacijo pa se doseže s 50-odstotno stopnjo zamenjave z recikliranim agregatom.
III. Prihodnji trendi in izzivi
1. Raziskave večpoljnega spajanja
Potrebno je nadalje raziskati dolgoročno delovanje pri vezavi karbonatne soli in klorida na obremenitev, predhodni podatki kažejo, da je stopnja karbonizacije vlaknobetona pri 0,5-kratniku končne obremenitve še vedno za 28 % nižja.
2. Integracija inteligentnega spremljanja
Vsaditev optičnih vlaken in optičnega omrežja za zaznavanje karbonizacije, sledenje karbonizacijske fronte v realnem času (natančnost ± 0,1 mm), zagotavljanje podatkovne podpore za preventivno vzdrževanje.
Bazaltna vlakna Zagotavlja večnivojsko rešitev za odpornost betona proti karbonizaciji z optimizacijo mikrostrukture in izboljšanjem makro zmogljivosti. Z izboljšanjem standardnega sistema in tehnološkimi inovacijami se bo njegova uporaba razširila s cest in mostov na pomorsko inženirstvo in druga področja, s čimer se bo trajnost infrastrukture spodbudila v novi dobi.
