Récemment, avec le développement rapide de la construction d'autoroutes, la technologie des structures en béton bitumineux a fait des progrès rapides et a atteint un grand nombre de réalisations techniques matures et excellentes.
Le béton bitumineux est aujourd'hui largement utilisé dans la construction routière, soulignant son importance dans les projets de construction. Cependant, malgré les progrès réalisés, il faut également prendre conscience que les problèmes de déformation et de détérioration des chaussées en béton bitumineux deviennent de plus en plus graves.
Les nids-de-poule importants et les déformations de la surface de la route peuvent avoir un impact significatif sur la sécurité de conduite.Fibre de basalte coupée en brinsest un nouveau type de matériau fibreux, avec ses propriétés mécaniques uniques, sa bonne stabilité et son rapport coût-performance élevé, ce qui en fait un excellent matériau de renforcement du béton.
Performance debrin coupé de fibre de basalte
Le fil coupé en fibre de basalte est une fibre minérale inorganique d'une longueur inférieure à 50 mm, qui est coupée à partir du substrat de fibre de basalte correspondant et peut être uniformément dispersée dans le béton.
Fibre de basalte coupée en brinsLe basalte coupé présente d'excellentes propriétés, telles qu'une résistance à la traction axiale élevée et un module élevé, avec une résistance à la traction de 2 250 à 2 550 MPa et un module d'élasticité supérieur à 78 GPa. Le basalte coupé présente une excellente résistance aux températures élevées, lui permettant de fonctionner en continu dans une plage de -269 à 650 °C. Il présente une résistance à la corrosion et une stabilité chimique élevées dans les milieux corrosifs (acides, bases, solutions salines), et peut maintenir une résistance supérieure à la corrosion alcaline dans les solutions alcalines saturées, le ciment et autres milieux alcalins. Le taux de rétention de la résistance à la rupture d'un fil unique est supérieur à 75 %. Les fils coupés en fibres de basalte sont également compatibles avec les adhésifs inorganiques, avec un taux d'absorption d'humidité inférieur à 1 % et une capacité d'absorption qui ne varie pas au fil du temps, ce qui prouve leur stabilité matérielle, leur longue durée de vie et leur compatibilité environnementale pendant l'utilisation. De plus, les fils coupés en fibres de basalte présentent également de bonnes performances d'isolation, une filtration à haute température, une résistance aux radiations et une bonne perméabilité aux ondes. Le tableau 1 présente les indicateurs de performance technique des brins coupés en fibres de basalte.
Analyse de l'application des fibres de basalte coupées dans les chaussées en béton bitumineux
Fibre de basalte coupée en brinsLe béton asphaltique est principalement fabriqué en ajoutant des fibres de basalte hachées dans une proportion appropriée aux matériaux en béton asphaltique pour les surfaces routières, et en les mélangeant dans des conditions strictes de rapport de mélange, de température, d'humidité, de temps de mélange et d'autres conditions.
Il est bien connu qu'outre les fibres de basalte, des matériaux fibreux tels que les fibres de polyester, les fibres de bois et les fibres de laine minérale peuvent être utilisés comme matériaux de renforcement pour le béton bitumineux. Cependant, leur utilisation depuis de nombreuses années révèle des problèmes liés à leur utilisation comme matériaux de renforcement pour le béton bitumineux, notamment une faible performance anti-vieillissement, un faible effet de renforcement et des risques pour la santé.
L'émergence des fibres de basalte coupées a comblé une lacune tant en termes de matériaux que de méthodes, résolvant efficacement les problèmes rencontrés par les chaussées en béton bitumineux existantes et contribuant grandement à leur promotion. Son rôle dans les chaussées en béton bitumineux se manifeste par les aspects suivants :
(1) Les brins coupés en fibres de basalte, en raison de leur faible absorption d'eau, peuvent être ajoutés au béton bitumineux pour augmenter l'épaisseur de la chaussée en asphalte, la rendant moins sujette à la fissuration et à l'instabilité de la chaussée en raison de l'absorption et de l'expansion de l'eau.
(2) Les brins coupés en fibres de basalte peuvent non seulement profiter de leur module élevé et de leur résistance à la traction, tout comme les fibres d'acier, pour empêcher une nouvelle expansion des fissures après leur apparition, mais également pour éviter les situations où les fibres d'acier ont tendance à s'agglutiner pendant le mélange, ce qui n'est pas propice au pompage, et le processus de construction est complexe.
(3) La fibre de basalte hachée est une fibre d'acide nitrique typique, offrant une bonne compatibilité. Grâce à sa surface duveteuse, elle peut absorber l'asphalte. La fibre de basalte est ainsi uniformément répartie dans le béton, formant une couche d'interface solide, améliorant ainsi la résistance au vieillissement et la durabilité des chaussées en béton bitumineux.
(4) Les fibres de basalte coupées présentent une excellente résistance à la température et à la déformation. Leur plage de températures de fonctionnement s'étend de -270 à 651 °C, ce qui leur permet de maintenir leur stabilité dans des environnements à haute température. Elles empêchent également le glissement des éléments minéraux dans le béton, améliorent sa stabilité et améliorent efficacement la résistance à l'orniérage des chaussées en béton bitumineux à haute température.
De plus, les brins coupés en fibres de basalte présentent également une excellente résistance aux basses températures, en particulier pour améliorer la résistance à la fission à basse température des chaussées en béton bitumineux.
L'ajout de fibres de basalte coupées au béton bitumineux peut améliorer la résistance aux chocs, la résistance à l'orniérage et les propriétés mécaniques des chaussées en béton bitumineux. Plus précisément, les fibres de basalte coupées jouent un rôle crucial dans les chaussées en béton bitumineux, notamment en termes de résistance aux fissures, d'anti-infiltration, de durabilité, de résistance aux chocs, de résistance à la traction et d'esthétique.
Méthodes de construction et précautions pourbrin coupé de fibre de basaltebéton bitumineux
(1) Température de construction
La température de fabrication du béton bitumineux à fibres de basalte coupées ne doit pas être trop basse, car ces fibres augmentent la viscosité de l'asphalte. Par conséquent, la température de fabrication du béton bitumineux à fibres de basalte coupées doit être supérieure à celle du béton bitumineux ordinaire, afin d'éviter un mélange irrégulier.
(2) Contrôle de la qualité de la construction
Le contrôle de la qualité de construction du béton bitumineux à fibres de basalte hachées doit prêter attention au contrôle de la qualité du processus d'inspection, de mesure et de mélange de chaque matériau composant le béton à fibres de basalte hachées.
Dans la construction, il convient de sélectionner différentes quantités de basalte coupé, dans des limites raisonnables, en fonction des exigences techniques. Étant donné que les fibres de basalte coupées ne réagissent pas avec les autres composants et adjuvants du béton, leur teneur en fibres ne modifie pas la composition du béton initial.
Durant la phase de construction, la qualité des différents matériaux entrant dans la composition du béton armé de fibres de basalte doit être calculée et déterminée en fonction de la proportion du mélange de construction et de la quantité de mélange unique. He Junyong, Tian Chengyu et d'autres ont étudié la proportion optimale du mélange de béton armé de fibres de basalte par des méthodes expérimentales de conception orthogonale. Cinq facteurs, dont la teneur en fibres, le rapport eau/ciment, la teneur en cendres volantes, le rapport sable et la consommation d'eau unitaire, ont été retenus comme facteurs principaux de l'expérience.
Le tableau 2 montre les proportions optimales de mélange de béton renforcé de fibres de basalte obtenues grâce à des expériences.
Des expériences ont montré que plus le rapport de teneur en fibres de basalte hachées est élevé, meilleur est l'effet de résistance aux fissures du béton, à 1,2 kg/m³. Dans une certaine plage, la résistance à la compression du béton augmente avec l'augmentation de la teneur en fibres de basalte hachées, puis diminue et augmente sous une forme courbe.
(3) Séquence et méthode d'alimentation
Dans le processus de mélange debrin coupé de fibre de basaltePour le béton bitumineux, il est important de respecter la séquence d'alimentation des fibres de basalte concassées. Lors de l'utilisation, ajoutez les fibres de basalte concassées avec des granulats tels que du sable et des pierres. Il est préférable d'ajouter le sable et les pierres en même temps. Ajoutez les fibres de basalte concassées au sable, puis ajoutez l'asphalte et le mélange humide, puis remuez.
La méthode d'ajout de fibres peut être divisée en deux : l'ajout manuel et l'ajout automatique. L'ajout artificiel consiste à ajouter manuellement des fibres de basalte hachées, pesées après ajout des granulats chauds dans la cuve de malaxage. Cependant, ses inconvénients sont une forte intensité de main-d'œuvre, une faible uniformité du mélange et la nécessité d'allonger le temps de malaxage en fonction de la situation réelle pour garantir une répartition plus homogène des fibres dans le béton bitumineux.
L'alimentation automatique fait référence à l'utilisation d'un doseur de fibres de basalte pour mesurer automatiquement la quantité de matériau à ajouter et l'introduire dans la cuve de mélange avec les granulats chauds du malaxeur. Ce doseur présente des avantages tels que le dosage automatique, le pré-broyage et le transport pneumatique, ainsi que des fonctions d'ajout de fibres pratiques, rapides et précises. Dans la pratique, il convient de choisir les méthodes appropriées en fonction des conditions de construction.
(4) Précautions de pavage
Tout d'abord, il faut prêter attention à la propreté de la surface de pavage ; Ensuite, préchauffez la plaque de repassage du pavé à 120 degrés Celsius, tout en faisant attention à la vitesse de pavage, en la contrôlant à environ 3 à 4 mètres par minute ; Le coefficient de desserrage doit être déterminé en fonction de l'essai de pose réel du projet ; La température de pavage doit être maintenue à 160 degrés Celsius.
(5) Formage et durcissement
Béton mélangé avecbrin coupé de fibre de basalteLe moulage ne doit pas nécessiter d'exigences particulières, si ce n'est la nécessité d'assurer un compactage complet du béton bitumineux. Ce dernier doit être compacté autant que possible à haute température.
Exemples d'application debrin coupé de fibre de basaltedans les chaussées en béton bitumineux
La ligne de raccordement de l'échangeur de Haining de l'autoroute Jiashao (avec une structure de chaussée en pierre concassée stabilisée au ciment de 20 cm et +6 cm de béton bitumineux (AC-20C) et +4 cm de béton bitumineux (AC-16C)) et la route provinciale 08 ont été approuvées par le Bureau municipal des sciences et technologies de Haining. Afin d'explorer des méthodes scientifiques et efficaces pour améliorer la résistance de la route à l'orniérage, garantir la sécurité et la régularité de l'autoroute, et s'efforcer de traiter les maladies liées à l'orniérage de manière simple et pratique, avec une durée de construction courte et des coûts d'entretien réduits, des essais de durcissement ont été réalisés avec du béton bitumineux modifié avec des fibres de basalte coupées.
Du point de vue de l'effet du traitement, l'ajout de brins coupés en fibres de basalte améliore considérablement la stabilité à haute température de la chaussée en béton bitumineux, améliore la durabilité de la chaussée, prolonge sa durée de vie et réduit l'apparition d'ornières secondaires, offrant une solide garantie de sécurité de conduite.
Conclusion
Fibre de basalte coupée en brinsGrâce à leurs propriétés mécaniques uniques, leur bonne stabilité et leur faible coût, les bétons bitumineux renforcés de fibres de basalte offrent un excellent potentiel d'application. Leurs avantages économiques et sociaux permettront de créer une situation gagnant-gagnant et de devenir l'un des principaux matériaux de construction pour la construction routière à l'avenir.
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Date de publication : 13 mars 2024