Recientemente, con el rápido desarrollo de la construcción de ingeniería de carreteras, la tecnología de estructuras de hormigón asfáltico ha progresado rápidamente y ha alcanzado una gran cantidad de logros técnicos maduros y excelentes.
Actualmente, el hormigón asfáltico se utiliza ampliamente en la construcción de carreteras, lo que refuerza su importancia en los proyectos de construcción. Sin embargo, si bien se observan los logros alcanzados, también debemos ser conscientes de que los problemas de deformación y daños en el pavimento de hormigón asfáltico son cada vez más graves.
Los baches y deformaciones graves en la superficie de la carretera pueden tener un impacto significativo en la seguridad al conducir.Hebra cortada de fibra de basaltoEs un nuevo tipo de material de fibra, con propiedades mecánicas únicas, buena estabilidad y alta relación costo-rendimiento, lo que lo convierte en un excelente material de refuerzo de hormigón.
Rendimiento dehebra cortada de fibra de basalto
La hebra cortada de fibra de basalto es una fibra mineral inorgánica con una longitud de menos de 50 mm, que se corta del sustrato de fibra de basalto correspondiente y se puede dispersar uniformemente en el hormigón.
Hebra cortada de fibra de basaltoPresenta excelentes propiedades como alta resistencia a la tracción axial y alto módulo, con una resistencia a la tracción de 2250-2550 MPa y un módulo elástico superior a 78 GPa. El basalto de corte corto posee una excelente resistencia a altas temperaturas, lo que le permite funcionar de forma continua en un rango de -269 a 650 grados Celsius. Presenta alta resistencia a la corrosión y estabilidad química en medios corrosivos (ácidos, álcalis, soluciones salinas), y puede mantener una mayor resistencia a la corrosión alcalina en soluciones alcalinas saturadas, cemento y otros medios alcalinos. La tasa de retención de la resistencia a la fractura de un solo alambre es superior al 75 %. El hilo de fibra de basalto cortado también es compatible con adhesivos inorgánicos, con una tasa de absorción de humedad inferior al 1 % y una capacidad de absorción que no cambia con el tiempo, lo que demuestra su estabilidad, larga vida útil y compatibilidad ambiental durante el uso. Además, el hilo de fibra de basalto cortado también presenta un buen rendimiento de aislamiento, filtración a alta temperatura, resistencia a la radiación y buena permeabilidad a las olas. En la Tabla 1 se muestran los indicadores de desempeño técnico de la hebra cortada de fibra de basalto.
Análisis de la aplicación de fibras de basalto troceadas en pavimentos de hormigón asfáltico
Hebra cortada de fibra de basaltoEl hormigón asfáltico se elabora principalmente añadiendo hebras cortadas de fibra de basalto en una proporción adecuada a los materiales de hormigón asfáltico para superficies de carreteras y mezclándolos bajo una estricta relación de mezcla, temperatura, humedad, tiempo de mezcla y otras condiciones.
Como es bien sabido, además de las fibras de basalto, materiales fibrosos como las fibras de poliéster, las fibras de madera y las fibras de lana mineral pueden utilizarse como materiales de refuerzo en el hormigón asfáltico. Sin embargo, el uso de estas fibras durante muchos años ha demostrado que presentan algunos problemas al utilizarse como materiales de refuerzo en el hormigón asfáltico, como su bajo rendimiento antienvejecimiento, su bajo efecto de refuerzo y su riesgo para la salud humana.
La aparición de la fibra de basalto troceada ha llenado un vacío tanto en materiales como en métodos, solucionando eficazmente los problemas existentes en los pavimentos de hormigón asfáltico y desempeñando un papel fundamental en su promoción. Su papel en los pavimentos de hormigón asfáltico se manifiesta en los siguientes aspectos:
(1) Las hebras picadas de fibra de basalto, debido a su baja absorción de agua, se pueden agregar al hormigón asfáltico para aumentar el espesor del pavimento asfáltico, haciéndolo menos propenso al agrietamiento y a la inestabilidad de la plataforma de la carretera debido a la absorción de agua y la expansión.
(2) Las hebras cortadas de fibra de basalto no solo pueden aprovechar su alto módulo y resistencia a la tracción, al igual que las fibras de acero, para evitar una mayor expansión de las grietas después de que aparecen, sino también para evitar situaciones en las que las fibras de acero son propensas a aglutinarse durante la mezcla, lo que no es propicio para bombeo y el proceso de construcción es complejo.
(3) La fibra de basalto triturada es una fibra típica de ácido nítrico con buena compatibilidad. Gracias a su superficie esponjosa, absorbe el asfalto, distribuyéndose uniformemente en el hormigón, formando una capa de interfaz sólida que mejora la resistencia al envejecimiento y la durabilidad del pavimento de hormigón asfáltico.
(4) Los cordones de fibra de basalto presentan una excelente resistencia a la temperatura y a la deformación. Su rango de temperatura de trabajo oscila entre -270 y 651 grados Celsius, lo que les permite mantener la estabilidad en entornos de alta temperatura. Además, previenen el deslizamiento de elementos minerales en el hormigón, mejoran su estabilidad y mejoran eficazmente la resistencia a altas temperaturas y la deformación por ahuellamiento del pavimento de hormigón asfáltico.
Además, las hebras cortadas de fibra de basalto también tienen una excelente resistencia a bajas temperaturas, especialmente para mejorar la resistencia a la fisión a baja temperatura del pavimento de hormigón asfáltico.
La adición de fibra de basalto troceada al hormigón asfáltico puede mejorar la resistencia al impacto, la resistencia a la formación de surcos y las propiedades mecánicas del pavimento. En concreto, la fibra de basalto troceada desempeña un papel crucial en el pavimento, como la resistencia al agrietamiento, la resistencia a la filtración, la durabilidad, la resistencia al impacto, la resistencia a la tracción y la estética.
Métodos de construcción y precauciones parahebra cortada de fibra de basaltohormigón asfáltico
(1) Temperatura de construcción
La temperatura de construcción del hormigón asfáltico de filamentos picados de fibra de basalto no debe ser demasiado baja, ya que estos filamentos aumentan la viscosidad del asfalto. Por lo tanto, la temperatura de construcción del hormigón asfáltico de filamentos picados de fibra de basalto debe ser mayor que la del hormigón asfáltico común, ya que de lo contrario, se producirá una mezcla irregular.
(2) Control de calidad de la construcción
El control de calidad de la construcción del hormigón asfáltico con hebras picadas de fibra de basalto debe prestar atención al control de calidad del proceso de inspección, medición y mezcla de cada material componente en el hormigón con hebras picadas de fibra de basalto.
En la construcción real, se deben seleccionar diferentes cantidades de basalto de corte corto dentro de un rango razonable según los requisitos de ingeniería. Dado que las hebras de basalto cortadas no reaccionan con otros componentes ni aditivos del hormigón, el contenido de fibra no altera la proporción de la mezcla original.
Durante la construcción, la calidad de los diversos materiales del hormigón reforzado con fibra de basalto se debe calcular y determinar en función de la proporción de la mezcla de construcción y la cantidad de mezcla única. He Junyong, Tian Chengyu y otros estudiaron la proporción óptima de la mezcla del hormigón reforzado con fibra de basalto mediante métodos experimentales de diseño ortogonal. Se seleccionaron cinco factores principales del experimento: el contenido de fibra, la relación agua-cemento, el contenido de cenizas volantes, la relación arena y el consumo unitario de agua.
En la Tabla 2 se muestran las proporciones óptimas de mezcla de hormigón reforzado con fibra de basalto obtenidas mediante experimentos.
Los experimentos han demostrado que cuanto mayor sea el contenido de hebras picadas de fibra de basalto, mejor será el efecto de resistencia al agrietamiento del hormigón, a 1,2 kg/m³. Dentro de un cierto rango, la resistencia a la compresión del hormigón aumenta con el aumento del contenido de hebras picadas de fibra de basalto, luego disminuye y aumenta en forma curva.
(3) Secuencia y método de alimentación
En el proceso de mezcla dehebra cortada de fibra de basaltoPara el hormigón asfáltico, se debe considerar la secuencia de alimentación de la fibra de basalto. Al utilizarla, añada la fibra de basalto junto con áridos como arena y piedra. Es recomendable añadir arena y piedra simultáneamente. Añada la fibra de basalto a la arena, luego añada el asfalto y la mezcla húmeda, y remueva.
El método de adición de fibra se divide en manual y automático. La adición artificial consiste en añadir manualmente fibras de basalto troceadas, pesadas tras añadir los áridos calientes al tanque de mezcla. Sin embargo, sus desventajas son la alta intensidad de trabajo, la baja uniformidad de la mezcla y la necesidad de extender el tiempo de mezclado según las circunstancias para garantizar una distribución más uniforme de las fibras en el hormigón asfáltico.
La alimentación automática se refiere al uso de un alimentador de fibra de basalto para medir automáticamente la cantidad de material a añadir y colocarlo en el recipiente de mezcla junto con el árido caliente de la mezcladora. El alimentador de fibra ofrece ventajas como la dosificación automática, la pretrituración y el mecanismo de transporte por aire, además de funciones de adición de fibra prácticas, rápidas y precisas. En la práctica, se deben seleccionar los métodos adecuados según la situación real de la construcción.
(4) Precauciones de pavimentación
En primer lugar, se debe prestar atención a la limpieza de la superficie del pavimento; luego precaliente la placa de planchado de la pavimentadora a 120 grados Celsius, prestando atención a la velocidad de pavimentación, controlándola en alrededor de 3 a 4 metros por minuto; el coeficiente de aflojamiento debe determinarse en función de la colocación de prueba real del proyecto; la temperatura de pavimentación debe mantenerse a 160 grados Celsius.
(5) Formación y curado
Hormigón mezclado conhebra cortada de fibra de basaltoNo se deben presentar requisitos especiales durante el moldeo, salvo asegurar la compactación completa del hormigón asfáltico. Este debe compactarse al máximo en condiciones de alta temperatura.
Ejemplos de aplicación dehebra cortada de fibra de basaltoen pavimento de hormigón asfáltico
La Línea de Conexión del Intercambio de Haining de la Autopista Jiashao (con una estructura de pavimento de 20 cm de base de piedra triturada estabilizada con cemento, hormigón asfáltico de +6 cm (AC-20C) y hormigón asfáltico de +4 cm (AC-16C)) y la Carretera Provincial 08 han sido aprobadas por la Oficina Municipal de Ciencia y Tecnología de Haining. Con el fin de explorar métodos científicos y eficaces para mejorar la resistencia de la carretera a la formación de roderas, garantizar la seguridad y la fluidez de la vía, y tratar las enfermedades que causan la formación de roderas de forma sencilla y práctica, con un plazo de construcción corto y bajos costes de mantenimiento, se realizaron pruebas de curado con hormigón asfáltico modificado con fibra de basalto troceada.
Desde la perspectiva del efecto del tratamiento, la adición de hebras picadas de fibra de basalto mejora en gran medida la estabilidad a alta temperatura del pavimento de hormigón asfáltico, mejora la durabilidad del pavimento, prolonga su vida útil y reduce la aparición de surcos secundarios, lo que proporciona una fuerte garantía para la seguridad en la conducción.
Conclusión
Hebra cortada de fibra de basaltoGracias a sus propiedades mecánicas únicas, buena estabilidad y bajo costo, es un excelente material para reforzar el hormigón. Las posibilidades de aplicación del hormigón asfáltico reforzado con filamentos picados de fibra de basalto son muy amplias. Sus beneficios económicos y sociales resultarán beneficiosos para todos, y se convertirá en uno de los principales materiales de construcción en la construcción de carreteras en el futuro.
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Hora de publicación: 13 de marzo de 2024