التطبيق الحديث للألياف البازلتية المقطعة على رصيف الأسفلت

في الآونة الأخيرة، مع التطور السريع في بناء هندسة الطرق السريعة، حققت تكنولوجيا الهياكل الخرسانية الإسفلتية تقدمًا سريعًا ووصلت إلى عدد كبير من الإنجازات التقنية الناضجة والممتازة.

في الوقت الحاضر، يتم استخدام الخرسانة الإسفلتية على نطاق واسع في مجال بناء الطرق السريعة، مما يسلط الضوء على مكانتها الهامة في مشاريع البناء.ومع ذلك، أثناء رؤية الإنجازات التي تم تحقيقها، يجب علينا أيضًا أن ندرك أن مشاكل التشوه والضرر لرصف الخرسانة الإسفلتية أصبحت خطيرة بشكل متزايد.

يمكن أن يكون للحفر والتشوهات الشديدة على سطح الطريق تأثير كبير على سلامة القيادة.حبلا من ألياف البازلت المفرومةهو نوع جديد من مادة الألياف، مع خصائصه الميكانيكية الفريدة، والاستقرار الجيد، ونسبة أداء التكلفة العالية، مما يجعله مادة تقوية خرسانية ممتازة.

أداءحبلا من ألياف البازلت المفرومة
حبلا ألياف البازلت المفرومة عبارة عن ألياف معدنية غير عضوية بطول أقل من 50 مم، والتي يتم قطعها من ركيزة ألياف البازلت المقابلة ويمكن تشتيتها بشكل موحد في الخرسانة.

حبلا من ألياف البازلت المفرومةلها خصائص ممتازة مثل قوة الشد المحورية العالية والمعامل العالي، مع قوة شد تتراوح بين 2250-2550 ميجا باسكال ومعامل مرن أكبر من 78 جيجا باسكال؛يتمتع البازلت ذو القطع القصير بمقاومة رائعة لدرجات الحرارة العالية، مما يسمح له بالعمل بشكل مستمر في نطاق -269 إلى 650 درجة مئوية؛يتمتع بمقاومة عالية للتآكل واستقرار كيميائي في الوسائط المسببة للتآكل (المحاليل الحمضية والقلوية والملحية)، ويمكنه الحفاظ على مقاومة أعلى للتآكل القلوي في المحاليل القلوية المشبعة والأسمنت والوسائط القلوية الأخرى.معدل الاحتفاظ بقوة كسر السلك الواحد أكبر من 75%؛يمكن أيضًا أن تكون ألياف البازلت المقطعة متوافقة مع المواد اللاصقة غير العضوية، مع معدل امتصاص للرطوبة أقل من 1٪ وقدرة امتصاص لا تتغير بمرور الوقت، مما يثبت ثباتها المادي وعمرها الطويل وتوافقها البيئي أثناء الاستخدام؛بالإضافة إلى ذلك، تتميز ألياف البازلت المفرومة أيضًا بأداء عزل جيد، وترشيح بدرجة حرارة عالية، ومقاومة للإشعاع، ونفاذية موجة جيدة.يوضح الجدول 1 مؤشرات الأداء الفني لألياف البازلت المفرومة.

تحليل تطبيق ألياف البازلت المقطعة في الرصف الخرساني الأسفلت
حبلا من ألياف البازلت المفرومةيتم تصنيع الخرسانة الإسفلتية بشكل رئيسي عن طريق إضافة ألياف البازلت المفرومة بنسبة مناسبة إلى مواد الخرسانة الإسفلتية لأسطح الطرق، وخلطها تحت نسبة خلط صارمة، ودرجة الحرارة، والرطوبة، ووقت الخلط، وغيرها من الشروط.
وكما هو معروف، بالإضافة إلى ألياف البازلت، يمكن استخدام مواد الألياف مثل ألياف البوليستر، وألياف الخشب، وألياف الصوف المعدني كمواد تقوية في تقوية الخرسانة الإسفلتية.ومع ذلك، فإن استخدام هذه الألياف لسنوات عديدة يظهر أن هناك بعض المشاكل عند استخدامها كمواد تقوية في الخرسانة الإسفلتية، مثل ضعف الأداء المضاد للشيخوخة، وضعف تأثير التقوية، والإضرار بصحة الإنسان.
لقد أدى ظهور ألياف البازلت المقطعة إلى سد الفجوة في كل من المواد والطرق، مما أدى بشكل فعال إلى حل المشكلات الموجودة في الرصف الخرساني الإسفلتي الحالي ولعب دورًا كبيرًا في الترويج له.ويتجلى دورها في رصف الخرسانة الإسفلتية في الجوانب التالية:
(1) يمكن إضافة ألياف البازلت المقطعة، بسبب انخفاض امتصاصها للماء، إلى الخرسانة الإسفلتية لزيادة سماكة الرصيف الإسفلتي، مما يجعلها أقل عرضة للتشقق وعدم استقرار قاع الطريق بسبب امتصاص الماء وتمدده.
(2) لا يمكن لألياف البازلت المفرومة الاستفادة من معاملها العالي وقوة الشد، تمامًا مثل الألياف الفولاذية، لمنع المزيد من توسع الشقوق بعد ظهورها، ولكن أيضًا لتجنب المواقف التي تكون فيها ألياف الفولاذ عرضة للتكتل أثناء الخلط، وهو أمر لا يفضي إلى الضخ، وعملية البناء معقدة.
(3) ألياف البازلت المقطعة عبارة عن ألياف حمض النيتريك النموذجية، والتي تتمتع بتوافق جيد.نظرًا لأن سطحه رقيق، فإنه يمكنه امتصاص الأسفلت، بحيث يتم توزيع ألياف البازلت بالتساوي في الخرسانة، وتشكيل طبقة واجهة صلبة، وذلك لتحسين مقاومة الشيخوخة ومتانة رصيف الخرسانة الإسفلتية.
(4) حبلا قطع ألياف البازلت لديها مقاومة ممتازة لدرجة الحرارة والإجهاد.يتراوح نطاق درجة حرارة العمل بين 270 إلى 651 درجة مئوية تحت الصفر، ويمكنه الحفاظ على الاستقرار في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.يمكنه أيضًا منع انزلاق العناصر المعدنية في الخرسانة، وتعزيز ثباتها، وتحسين مقاومة درجات الحرارة العالية بشكل فعال لإجهاد التخديد لرصيف الخرسانة الإسفلتية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن حبلا الألياف البازلتية المقطعة تتمتع أيضًا بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة المنخفضة، خاصة لتحسين مقاومة الانشطار في درجات الحرارة المنخفضة لرصف الخرسانة الإسفلتية.
إن إضافة ألياف البازلت المقطعة إلى الخرسانة الإسفلتية يمكن أن يحسن مقاومة الصدمات، ومقاومة التخدد، والخواص الميكانيكية لرصف الخرسانة الإسفلتية.على وجه التحديد، تلعب خيوط الألياف البازلتية المقطعة دورًا حاسمًا في رصف الخرسانة الإسفلتية، مثل مقاومة التشققات، ومكافحة التسرب، والمتانة، ومقاومة الصدمات، وقوة الشد، والجماليات.

طرق البناء والاحتياطات اللازمة لحبلا من ألياف البازلت المفرومةالأسفلت
(1) درجة حرارة البناء
لا ينبغي أن تكون درجة حرارة البناء للخرسانة الإسفلتية المقطعة من ألياف البازلت منخفضة جدًا، لأن حبلا الألياف البازلتية المقطعة ستعزز لزوجة الأسفلت.لذلك، يجب أن تكون درجة حرارة البناء للخرسانة الإسفلتية البازلتية القصيرة أعلى من درجة حرارة الخرسانة الإسفلتية العادية، وإلا سيكون من السهل التسبب في خلط غير متساوٍ.

(2) مراقبة جودة البناء
ينبغي لمراقبة جودة البناء للخرسانة الإسفلتية المقطعة من ألياف البازلت الانتباه إلى مراقبة جودة عملية الفحص والقياس والخلط لكل مادة مكونة في الخرسانة الإسفلتية المقطعة من ألياف البازلت.
في البناء الفعلي، يجب اختيار كميات مختلفة من البازلت القصير ضمن نطاق معقول وفقًا للمتطلبات الهندسية.نظرًا لأن ألياف البازلت المفرومة لا تتفاعل مع المكونات والمضافات الخرسانية الأخرى، فإن محتوى الألياف لن يغير نسبة الخلط في الخرسانة الأصلية.
خلال فترة البناء، يجب حساب وتحديد جودة المواد المختلفة في الخرسانة المسلحة ذات الألياف البازلتية المقطعة بناءً على نسبة مزيج البناء وكمية الخلط لمرة واحدة.قام He Junyong وTian Chengyu وآخرون بدراسة نسبة المزيج الأمثل للخرسانة المسلحة بألياف البازلت من خلال طرق تجريبية للتصميم المتعامد.تم اختيار خمسة عوامل، بما في ذلك محتوى الألياف، ونسبة الأسمنت المائي، ومحتوى الرماد المتطاير، ونسبة الرمل، ووحدة استهلاك المياه، كعوامل رئيسية في التجربة.
يوضح الجدول 2 نسب الخلط الأمثل للخرسانة المسلحة بالألياف البازلتية التي تم الحصول عليها من خلال التجارب.

أظهرت التجارب أنه كلما زادت نسبة محتوى الألياف البازلتية المقطعة، كلما كان تأثير مقاومة التشقق للخرسانة أفضل، عند 1.2 كجم / م 3 ضمن نطاق معين، تزداد قوة الضغط للخرسانة مع زيادة محتوى الألياف البازلتية. خصلة مقطعة، ثم تتناقص وتزيد على شكل منحني.

(3) تسلسل وطريقة التغذية
في عملية الخلطحبلا من ألياف البازلت المفرومةالخرسانة الإسفلتية، ينبغي النظر في تسلسل التغذية للألياف البازلتية المفرومة.عند الاستخدام، قم بإضافة ألياف البازلت المقطعة مع الركام مثل الرمل والحجر.من الأفضل إضافة الرمل والحجر في نفس الوقت.إضافة ألياف البازلت المقطعة إلى الرمل، ثم إضافة الأسفلت والمزيج الرطب والتحريك.

يمكن تقسيم طريقة إضافة الألياف إلى إضافة يدوية وإضافة تلقائية.تشير الإضافة الاصطناعية إلى الإضافة اليدوية لألياف البازلت المقطعة والتي تم وزنها بعد إضافة الركام الساخن إلى خزان الخلط.ومع ذلك، فإن عيوبها هي كثافة اليد العاملة العالية، وانتظام الخلط المنخفض، والحاجة إلى تمديد وقت الخلط وفقًا للحالة الفعلية لضمان تشتيت الألياف بشكل أكثر توازناً في الخرسانة الإسفلتية.

تشير التغذية التلقائية إلى استخدام وحدة تغذية ألياف البازلت لقياس كمية المواد المراد إضافتها تلقائيًا ووضعها في وعاء الخلط مع الركام الساخن للخلاط.تتميز وحدة تغذية الألياف بمزايا مثل القياس الأوتوماتيكي، والسحق المسبق، وآلية نقل الهواء، ولها وظائف إضافة ألياف مريحة وسريعة ودقيقة.في التطبيقات العملية، ينبغي اختيار الأساليب المناسبة على أساس الوضع الفعلي للبناء.

(4) احتياطات الرصف
أولاً، ينبغي الاهتمام بنظافة سطح الرصف؛ثم قم بتسخين لوحة كي الرصف إلى 120 درجة مئوية، مع الانتباه إلى سرعة الرصف، والتحكم بها بحوالي 3 إلى 4 أمتار في الدقيقة؛ينبغي تحديد معامل التخفيف على أساس الاختبار الفعلي للمشروع؛يجب الحفاظ على درجة حرارة الرصف عند 160 درجة مئوية.

(5) التشكيل والمعالجة
الخرسانة الممزوجةحبلا من ألياف البازلت المفرومةلا ينبغي أن تكون هناك متطلبات خاصة أثناء عملية الصب، باستثناء ضمان الدمك الكامل للخرسانة الإسفلتية.يجب أن يتم ضغطه قدر الإمكان في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة.

أمثلة تطبيقيةحبلا من ألياف البازلت المفرومةفي الرصيف الخرساني الأسفلت
تمت الموافقة على خط اتصال تقاطع هاينينغ لطريق جياشاو السريع (مع هيكل رصيف مكون من قاعدة حجرية مكسرة أسمنتية بقطر 20 سم و+6 سم (AC-20C) خرسانة أسفلتية و+4 سم (AC-16C) خرسانة أسفلتية) والطريق الإقليمي 08 من قبل مكتب العلوم والتكنولوجيا لبلدية هاينينغ.من أجل استكشاف الأساليب العلمية والفعالة لتحسين مقاومة الطريق للتخدد، وضمان سلامة الطريق السريع وسلاسة الطريق، والسعي لعلاج أمراض التخدد بطريقة بسيطة ومريحة، مع فترة بناء قصيرة وتكاليف صيانة منخفضة، واختبارات المعالجة أجريت هذه الدراسة باستخدام الخرسانة الإسفلتية المعدلة مع قطع الألياف البازلتية.
من منظور تأثير العلاج، فإن إضافة ألياف البازلت المفرومة تعمل على تحسين استقرار درجة الحرارة العالية لرصف الخرسانة الإسفلتية بشكل كبير، وتعزز متانة الرصيف، وتطيل عمر الخدمة، وتقلل من حدوث الأخاديد الثانوية، مما يوفر ضمانًا قويًا لسلامة القيادة.

خاتمة
حبلا من ألياف البازلت المفرومةبفضل خواصها الميكانيكية الفريدة وثباتها الجيد وتكلفتها المنخفضة، فإنها تجعلها مادة تقوية خرسانية ممتازة.إن آفاق تطبيق الخرسانة الإسفلتية المسلحة ذات الألياف البازلتية المقطعة واسعة جدًا.ستحقق الفوائد الاقتصادية والاجتماعية وضعًا مربحًا للجانبين، وستصبح واحدة من مواد البناء الرئيسية في مجال بناء الطرق السريعة في المستقبل.