Πρόσφατα, με την ραγδαία ανάπτυξη της κατασκευής οδικών έργων, η τεχνολογία των κατασκευών από ασφαλτικό σκυρόδεμα έχει σημειώσει ραγδαία πρόοδο και έχει φτάσει σε μεγάλο αριθμό ώριμων και εξαιρετικών τεχνικών επιτευγμάτων.
Σήμερα, το ασφαλτικό σκυρόδεμα χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της κατασκευής αυτοκινητοδρόμων, γεγονός που τονίζει τη σημαντική του θέση στα κατασκευαστικά έργα. Ωστόσο, ενώ βλέπουμε τα επιτεύγματα που έχουν σημειωθεί, θα πρέπει επίσης να γνωρίζουμε ότι τα προβλήματα παραμόρφωσης και ζημιών του ασφαλτικού σκυροδέματος γίνονται ολοένα και πιο σοβαρά.
Οι σοβαρές λακκούβες και οι παραμορφώσεις στην επιφάνεια του οδοστρώματος μπορούν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ασφάλεια οδήγησης.Ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτηείναι ένας νέος τύπος ινώδους υλικού, με τις μοναδικές μηχανικές του ιδιότητες, την καλή σταθερότητα και την υψηλή σχέση κόστους-απόδοσης, καθιστώντας το ένα εξαιρετικό υλικό οπλισμού σκυροδέματος.
Απόδοση τουψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτη
Η ψιλοκομμένη κλωστή από ίνες βασάλτη είναι μια ανόργανη ορυκτή ίνα με μήκος μικρότερο από 50 mm, η οποία κόβεται από το αντίστοιχο υπόστρωμα ινών βασάλτη και μπορεί να διασκορπιστεί ομοιόμορφα στο σκυρόδεμα.
Ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτηΈχουν εξαιρετικές ιδιότητες όπως υψηλή αξονική αντοχή σε εφελκυσμό και υψηλό μέτρο ελαστικότητας, με αντοχή σε εφελκυσμό 2250-2550MPa και μέτρο ελαστικότητας μεγαλύτερο από 78 GPa. Ο βραχύς βασάλτης έχει εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, επιτρέποντάς του να λειτουργεί συνεχώς στην περιοχή από -269 έως 650 βαθμούς Κελσίου. Έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση και χημική σταθερότητα σε διαβρωτικά μέσα (όξινα, αλκαλικά, διαλύματα αλάτων) και μπορεί να διατηρήσει υψηλότερη αντοχή στην αλκαλική διάβρωση σε κορεσμένα αλκαλικά διαλύματα και τσιμέντο και άλλα αλκαλικά μέσα. Ο ρυθμός συγκράτησης της αντοχής σε θραύση μονού σύρματος είναι μεγαλύτερος από 75%. Ο τεμαχισμένος κλώνος από ίνες βασάλτη μπορεί επίσης να είναι συμβατός με ανόργανες κόλλες, με ρυθμό απορρόφησης υγρασίας μικρότερο από 1% και ικανότητα απορρόφησης που δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, γεγονός που αποδεικνύει τη σταθερότητα του υλικού, τη μεγάλη διάρκεια ζωής και την περιβαλλοντική συμβατότητα κατά τη χρήση. Επιπλέον, ο τεμαχισμένος κλώνος από ίνες βασάλτη έχει επίσης καλή απόδοση μόνωσης, φιλτράρισμα σε υψηλές θερμοκρασίες, αντοχή στην ακτινοβολία και καλή διαπερατότητα κυμάτων. Ο Πίνακας 1 δείχνει τους τεχνικούς δείκτες απόδοσης του τεμαχισμένου κλώνου από ίνες βασάλτη.
Ανάλυση εφαρμογής κοψιμάτων ινών βασάλτη σε ασφαλτοστρωμένο οδόστρωμα
Ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτηΤο ασφαλτικό σκυρόδεμα παρασκευάζεται κυρίως με την προσθήκη ψιλοκομμένων κλώνων βασάλτη σε κατάλληλη αναλογία στα υλικά ασφαλτικού σκυροδέματος για οδικές επιφάνειες και την ανάμειξή τους υπό αυστηρή αναλογία ανάμειξης, θερμοκρασία, υγρασία, χρόνο ανάμειξης και άλλες συνθήκες.
Όπως είναι γνωστό, εκτός από τις ίνες βασάλτη, ίνες όπως οι ίνες πολυεστέρα, οι ίνες ξύλου και οι ίνες ορυκτοβάμβακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενισχυτικά υλικά στην ενίσχυση του ασφαλτικού σκυροδέματος. Ωστόσο, η χρήση αυτών των ινών για πολλά χρόνια δείχνει ότι υπάρχουν ορισμένα προβλήματα όταν χρησιμοποιούνται ως ενισχυτικά υλικά στο ασφαλτικό σκυρόδεμα, όπως η ασθενής αντιγηραντική τους απόδοση, η ασθενής ενισχυτική τους δράση και οι επιβλαβείς για την ανθρώπινη υγεία.
Η εμφάνιση των κοψιμάτων από ίνες βασάλτη έχει καλύψει ένα κενό τόσο στα υλικά όσο και στις μεθόδους, λύνοντας αποτελεσματικά τα προβλήματα που υπάρχουν στο υπάρχον ασφαλτικό οδόστρωμα και παίζοντας σημαντικό ρόλο στην προώθησή του. Ο ρόλος του στο ασφαλτικό οδόστρωμα εκδηλώνεται στις ακόλουθες πτυχές:
(1) Οι ίνες βασάλτη που έχουν υποστεί τεμαχισμό, λόγω της χαμηλής απορρόφησης νερού, μπορούν να προστεθούν στο ασφαλτικό σκυρόδεμα για να αυξήσουν το πάχος του ασφαλτικού οδοστρώματος, καθιστώντας το λιγότερο επιρρεπές σε ρωγμές και αστάθεια του οδοστρώματος λόγω απορρόφησης νερού και διαστολής.
(2) Οι ίνες βασάλτη που έχουν υποστεί τεμαχισμό μπορούν όχι μόνο να εκμεταλλευτούν το υψηλό μέτρο ελαστικότητας και την αντοχή σε εφελκυσμό, όπως ακριβώς και οι χαλύβδινες ίνες, για να αποτρέψουν την περαιτέρω επέκταση των ρωγμών μετά την εμφάνισή τους, αλλά και για να αποφύγουν καταστάσεις όπου οι χαλύβδινες ίνες είναι επιρρεπείς σε συσσωμάτωση κατά την ανάμειξη, κάτι που δεν ευνοεί την άντληση, και η διαδικασία κατασκευής είναι πολύπλοκη.
(3) Η ψιλοκομμένη ίνα βασάλτη είναι μια τυπική ίνα νιτρικού οξέος, η οποία έχει καλή συμβατότητα. Επειδή η επιφάνειά της είναι αφράτη, μπορεί να απορροφήσει άσφαλτο, έτσι ώστε η ίνα βασάλτη να κατανέμεται ομοιόμορφα στο σκυρόδεμα, σχηματίζοντας ένα στερεό στρώμα διεπαφής, έτσι ώστε να βελτιώνεται η αντοχή στη γήρανση και η ανθεκτικότητα του ασφαλτοστρωμένου οδοστρώματος.
(4) Οι ίνες βασάλτη έχουν εξαιρετική αντοχή στη θερμοκρασία και την παραμόρφωση. Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας τους κυμαίνεται μεταξύ -270 και 651 βαθμών Κελσίου και μπορούν να διατηρήσουν τη σταθερότητα σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας. Μπορούν επίσης να αποτρέψουν την ολίσθηση των ορυκτών στοιχείων στο σκυρόδεμα, να ενισχύσουν τη σταθερότητά του και να βελτιώσουν αποτελεσματικά την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες στην παραμόρφωση της ασφαλτικής οδοστρώματος από σκυρόδεμα.
Επιπλέον, το ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτη έχει επίσης εξαιρετική αντοχή σε χαμηλές θερμοκρασίες, ειδικά για τη βελτίωση της αντοχής σε σχάση σε χαμηλές θερμοκρασίες του ασφαλτοστρωμένου οδοστρώματος.
Η προσθήκη ψιλοκομμένου νήματος από ίνες βασάλτη στο ασφαλτικό σκυρόδεμα μπορεί να βελτιώσει την αντοχή σε κρούση, την αντοχή σε αυλακώσεις και τις μηχανικές ιδιότητες του ασφαλτοστρώματος από σκυρόδεμα. Συγκεκριμένα, το ψιλοκομμένο νήματα από ίνες βασάλτη παίζουν κρίσιμο ρόλο στο ασφαλτοστρωμένο οδόστρωμα, όπως η αντοχή σε ρωγμές, η αντιδιαρροή, η ανθεκτικότητα, η αντοχή σε κρούση, η αντοχή σε εφελκυσμό και η αισθητική.
Μέθοδοι κατασκευής και προφυλάξεις γιαψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτηασφαλτικό σκυρόδεμα
(1) Θερμοκρασία κατασκευής
Η θερμοκρασία κατασκευής του ασφαλτικού σκυροδέματος από βασάλτη με ψιλοκομμένες ίνες δεν πρέπει να είναι πολύ χαμηλή, επειδή η ψιλοκομμένη ίνα από βασάλτη με ίνες αυξάνει το ιξώδες της ασφάλτου. Επομένως, η θερμοκρασία κατασκευής του βραχείας κοπής ασφαλτικού σκυροδέματος από βασάλτη με ίνες πρέπει να είναι υψηλότερη από αυτή του συνηθισμένου ασφαλτικού σκυροδέματος, διαφορετικά θα είναι εύκολο να προκληθεί ανομοιόμορφη ανάμειξη.
(2) Έλεγχος ποιότητας κατασκευής
Ο έλεγχος ποιότητας κατασκευής του ασφαλτικού σκυροδέματος από ψιλοκομμένες κλωστές βασάλτης θα πρέπει να δίνει προσοχή στον έλεγχο ποιότητας της επιθεώρησης, της μέτρησης και της διαδικασίας ανάμειξης κάθε συστατικού υλικού στο σκυρόδεμα από ψιλοκομμένες κλωστές βασάλτης.
Στην πραγματική κατασκευή, θα πρέπει να επιλέγονται διαφορετικές ποσότητες βραχείας κοπής βασάλτη εντός ενός εύλογου εύρους σύμφωνα με τις μηχανικές απαιτήσεις. Λόγω του γεγονότος ότι οι ίδιες οι κομμένες ίνες βασάλτη δεν αντιδρούν με άλλα συστατικά και προσμίξεις σκυροδέματος, η περιεκτικότητα σε ίνες δεν θα αλλάξει την αναλογία μείγματος του αρχικού σκυροδέματος.
Κατά τη διάρκεια της περιόδου κατασκευής, η ποιότητα διαφόρων υλικών στο σκυρόδεμα οπλισμένο με βασάλτη από ψιλοκομμένες ίνες θα πρέπει να υπολογίζεται και να προσδιορίζεται με βάση την αναλογία του μείγματος κατασκευής και την ποσότητα ανάμειξης μία φορά. Οι He Junyong, Tian Chengyu και άλλοι μελέτησαν τη βέλτιστη αναλογία μείγματος σκυροδέματος οπλισμένου με βασάλτη μέσω πειραματικών μεθόδων ορθογώνιου σχεδιασμού. Πέντε παράγοντες, όπως η περιεκτικότητα σε ίνες, η αναλογία νερού-τσιμέντου, η περιεκτικότητα σε ιπτάμενη τέφρα, η αναλογία άμμου και η κατανάλωση νερού ανά μονάδα, επιλέχθηκαν ως οι κύριοι παράγοντες στο πείραμα.
Ο Πίνακας 2 δείχνει τις βέλτιστες αναλογίες μείγματος σκυροδέματος οπλισμένου με βασάλτη που ελήφθησαν μέσω πειραμάτων.
Πειράματα έχουν δείξει ότι όσο υψηλότερη είναι η αναλογία περιεκτικότητας σε ψιλοκομμένο κλώνο ινών βασάλτη, τόσο καλύτερη είναι η αντοχή του σκυροδέματος σε ρωγμές, στα 1,2 kg/m³ Εντός ενός ορισμένου εύρους, η αντοχή σε θλίψη του σκυροδέματος αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε ψιλοκομμένο κλώνο ινών βασάλτη, στη συνέχεια μειώνεται και αυξάνεται σε καμπύλη μορφή.
(3) Ακολουθία και μέθοδος σίτισης
Στη διαδικασία ανάμειξης τουψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτηΓια ασφαλτικό σκυρόδεμα, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ακολουθία τροφοδοσίας του ψιλοκομμένου νήματος από ίνες βασάλτη. Κατά τη χρήση, προσθέστε το ψιλοκομμένο νήματα από ίνες βασάλτη μαζί με αδρανή όπως άμμο και πέτρα. Είναι καλύτερο να προσθέτετε άμμο και πέτρα ταυτόχρονα. Προσθέστε το ψιλοκομμένο νήματα από ίνες βασάλτη στην άμμο, στη συνέχεια προσθέστε την άσφαλτο και το υγρό μείγμα και ανακατέψτε.
Η μέθοδος προσθήκης ινών μπορεί να χωριστεί σε χειροκίνητη προσθήκη και αυτόματη προσθήκη. Η τεχνητή προσθήκη αναφέρεται στη χειροκίνητη προσθήκη τεμαχισμένων κλώνων βασαλτικών ινών που έχουν ζυγιστεί μετά την προσθήκη θερμών αδρανών στη δεξαμενή ανάμειξης. Ωστόσο, τα μειονεκτήματά της είναι η υψηλή ένταση εργασίας, η χαμηλή ομοιομορφία ανάμειξης και η ανάγκη παράτασης του χρόνου ανάμειξης ανάλογα με την πραγματική κατάσταση, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι ίνες διασκορπίζονται πιο ομοιόμορφα στο ασφαλτικό σκυρόδεμα.
Η αυτόματη τροφοδοσία αναφέρεται στη χρήση ενός τροφοδότη ινών βασάλτη για την αυτόματη μέτρηση της ποσότητας του υλικού που πρόκειται να προστεθεί και την τοποθέτησή του στο δοχείο ανάμειξης μαζί με το θερμό συσσωμάτωμα του αναμικτήρα. Ο τροφοδότης ινών έχει πλεονεκτήματα όπως η αυτόματη δοσολογία, η προ-θρυμματισμός και ο μηχανισμός μεταφοράς αέρα, και διαθέτει βολικές, γρήγορες και ακριβείς λειτουργίες προσθήκης ινών. Σε πρακτικές εφαρμογές, θα πρέπει να επιλέγονται κατάλληλες μέθοδοι με βάση την πραγματική κατασκευαστική κατάσταση.
(4) Προφυλάξεις για την οδοστρωσία
Πρώτον, πρέπει να δοθεί προσοχή στην καθαριότητα της επιφάνειας επίστρωσης. Στη συνέχεια, προθερμάνετε την πλάκα σιδερώματος της πλακόστρωσης στους 120 βαθμούς Κελσίου, δίνοντας παράλληλα προσοχή στην ταχύτητα επίστρωσης, ελέγχοντάς την σε περίπου 3 έως 4 μέτρα ανά λεπτό. Ο συντελεστής χαλάρωσης πρέπει να καθοριστεί με βάση την πραγματική δοκιμαστική τοποθέτηση του έργου. Η θερμοκρασία επίστρωσης πρέπει να διατηρείται στους 160 βαθμούς Κελσίου.
(5) Διαμόρφωση και σκλήρυνση
Σκυρόδεμα αναμεμειγμένο μεψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτηδεν θα πρέπει να έχει ειδικές απαιτήσεις κατά τη χύτευση, εκτός από την εξασφάλιση πλήρους συμπύκνωσης του ασφαλτικού σκυροδέματος. Θα πρέπει να συμπυκνώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.
Παραδείγματα εφαρμογήςψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτησε ασφαλτικό σκυρόδεμα
Η Γραμμή Σύνδεσης Haining Interchange της οδού Jiashao (με οδοστρώμα από βάση θρυμματισμένης πέτρας πάχους 20 cm με σταθεροποίηση τσιμέντου και ασφαλτικό σκυρόδεμα +6 cm (AC-20C) και ασφαλτικό σκυρόδεμα +4 cm (AC-16C)) και η Επαρχιακή Οδός 08 έχουν εγκριθεί από το Γραφείο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Δήμου Haining. Προκειμένου να διερευνηθούν επιστημονικές και αποτελεσματικές μέθοδοι για τη βελτίωση της αντοχής του δρόμου στις αυλακώσεις, να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η ομαλότητα του αυτοκινητόδρομου και να καταβληθεί προσπάθεια για την αντιμετώπιση των ασθενειών των αυλακώσεων με απλό και βολικό τρόπο, με σύντομη περίοδο κατασκευής και χαμηλό κόστος συντήρησης, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές σκλήρυνσης χρησιμοποιώντας τροποποιημένο ασφαλτικό σκυρόδεμα με ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτη.
Από την άποψη του αποτελέσματος της επεξεργασίας, η προσθήκη ψιλοκομμένου νήματος από βασάλτη βελτιώνει σημαντικά τη σταθερότητα του ασφαλτοστρωμένου οδοστρώματος σε υψηλές θερμοκρασίες, ενισχύει την ανθεκτικότητα του οδοστρώματος, παρατείνει τη διάρκεια ζωής του και μειώνει την εμφάνιση δευτερογενών αυλακώσεων, παρέχοντας μια ισχυρή εγγύηση για την ασφάλεια στην οδήγηση.
Σύναψη
Ψιλοκομμένο κλώνο από ίνες βασάλτη, με τις μοναδικές μηχανικές τους ιδιότητες, την καλή σταθερότητα και το χαμηλό κόστος, τα καθιστούν ένα εξαιρετικό υλικό οπλισμού σκυροδέματος. Οι προοπτικές εφαρμογής του ασφαλτικού σκυροδέματος οπλισμένου με ψιλοκομμένες ίνες βασάλτη είναι πολύ ευρείες. Τόσο τα οικονομικά όσο και τα κοινωνικά οφέλη θα επιτύχουν μια win-win κατάσταση και θα γίνουν ένα από τα κύρια δομικά υλικά στον τομέα της κατασκευής αυτοκινητοδρόμων στο μέλλον.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
Κιν.: +86 18683776368 (επίσης WhatsApp)
Τηλ.:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Διεύθυνση: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang District, Σαγκάη
Ώρα δημοσίευσης: 13 Μαρτίου 2024