近年、高速道路工事の急速な発展に伴い、アスファルトコンクリート構造物の技術も急速に進歩し、成熟した優れた技術的成果を数多く達成しています。
現在、アスファルトコンクリートは高速道路建設分野で広く利用されており、建設プロジェクトにおける重要な位置を占めています。しかし、その成果を目の当たりにする一方で、アスファルトコンクリート舗装の変形や損傷の問題がますます深刻化していることにも留意する必要があります。
路面のひどい穴や変形は、運転の安全性に重大な影響を及ぼす可能性があります。玄武岩繊維チョップドストランドは、独特の機械的特性、優れた安定性、高いコストパフォーマンスを備えた新しいタイプの繊維材料であり、優れたコンクリート補強材料となっています。
パフォーマンス玄武岩繊維チョップドストランド
玄武岩繊維チョップドストランドは、対応する玄武岩繊維基材から切り出された長さ50mm未満の無機鉱物繊維であり、コンクリートに均一に分散させることができます。
玄武岩繊維チョップドストランド優れた特性として、高軸引張強度、高弾性率などがあり、引張強度は2250～2550MPa、弾性率は78GPa以上です。ショートカット玄武岩は耐高温性に優れ、-269～650℃の範囲で連続的に使用できます。腐食性媒体（酸、アルカリ、塩溶液）に対する耐食性と化学安定性が高く、飽和アルカリ溶液やセメントなどのアルカリ性媒体では、アルカリ腐食に対してより高い耐性を維持できます。単線破壊強度の保持率は75％以上です。玄武岩繊維チョップドストランドは無機接着剤との互換性もあり、吸湿率は1％未満で、吸水能力は時間とともに変化しません。これは、使用中の材料安定性、長寿命、環境適合性を証明しています。さらに、玄武岩繊維チョップドストランドは、優れた絶縁性能、高温濾過、耐放射線性、優れた電波透過性も備えています。表1は玄武岩繊維チョップドストランドの技術的性能指標を示しています。
アスファルトコンクリート舗装における玄武岩繊維チョップドストランドの適用分析
玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリートは、主に路面用アスファルトコンクリート材料に玄武岩繊維チョップドストランドを適切な割合で添加し、厳密な配合比率、温度、湿度、混合時間などの条件下で混合することにより製造されます。
ご存知の通り、玄武岩繊維に加え、ポリエステル繊維、木質繊維、ミネラルウール繊維などの繊維材料もアスファルトコンクリートの補強材として使用できます。しかし、これらの繊維は長年にわたりアスファルトコンクリートの補強材として使用されてきたため、耐老化性、補強効果、人体への有害性など、いくつかの問題を抱えていることが明らかになっています。
玄武岩繊維チョップドストランドの登場は、材料と工法の両面におけるギャップを埋め、既存のアスファルトコンクリート舗装の課題を効果的に解決し、その普及に大きな役割を果たしました。アスファルトコンクリート舗装におけるその役割は、以下の点で顕著です。
（１）玄武岩繊維チョップドストランドは吸水性が低いため、アスファルトコンクリートに添加してアスファルト舗装の厚さを増やすことができ、吸水・膨張による路盤のひび割れや不安定性を低減することができます。
（２）玄武岩繊維チョップドストランドは、鋼繊維と同様に高い弾性率と引張強度を有しているため、ひび割れが発生した後にひび割れの拡大を防ぐことができるだけでなく、混合中に鋼繊維が凝集しやすく、圧送に不利な状況や施工工程が複雑になる状況も回避できます。
（3）チョップド玄武岩繊維は、典型的な硝酸繊維であり、良好な相溶性を有しています。表面がふわふわしているため、アスファルトを吸収し、コンクリート中に均一に分散して強固な界面層を形成し、アスファルトコンクリート舗装の耐老化性と耐久性を向上させます。
（4）玄武岩繊維チョップドストランドは、優れた耐熱性と耐歪性を有しています。使用温度範囲はマイナス270℃から651℃までで、高温環境下でも安定性を維持します。また、コンクリート中の鉱物成分の滑りを抑制し、安定性を高め、アスファルトコンクリート舗装の高温わだち掘れに対する耐性を効果的に向上させます。
さらに、玄武岩繊維チョップドストランドは優れた耐低温性も備えており、特にアスファルトコンクリート舗装の低温分裂耐性を向上させるのに効果的です。
アスファルトコンクリートに玄武岩繊維チョップドストランドを添加することで、アスファルトコンクリート舗装の耐衝撃性、わだち掘れ抵抗性、および機械特性を向上させることができます。具体的には、玄武岩繊維チョップドストランドは、アスファルトコンクリート舗装において、ひび割れ抵抗、浸透防止、耐久性、耐衝撃性、引張強度、美観など、重要な役割を果たします。
施工方法と注意事項玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリート
（１）施工温度
玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリートの施工温度は、玄武岩繊維チョップドストランドがアスファルトの粘度を高めるため、低すぎる温度には適していません。そのため、ショートカット玄武岩アスファルトコンクリートの施工温度は、通常のアスファルトコンクリートよりも高く設定する必要があります。そうでないと、混合ムラが発生しやすくなります。
（２）工事品質管理
玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリートの施工品質管理では、玄武岩繊維チョップドストランドコンクリート中の各構成材料の検査、測定、混合工程の品質管理に注意を払う必要があります。
実際の施工においては、工学的要件に応じて、合理的な範囲内でショートカット玄武岩の配合量を選択する必要があります。玄武岩繊維チョップドストランド自体は他のコンクリート成分や混和材と反応しないため、繊維含有量によって元のコンクリートの配合比が変化することはありません。
施工期間中、玄武岩繊維短繊維補強コンクリート（BFRC）における各材料の品質は、施工配合と一回あたりの混合量に基づいて計算・決定する必要がある。何俊勇、田成宇らは、直交計画実験手法を用いて、玄武岩繊維補強コンクリートの最適な配合を研究した。実験では、繊維含有量、水セメント比、フライアッシュ含有量、砂比、単位水使用量の5つの因子を主要な因子として選定した。
表2は実験により得られた玄武岩繊維補強コンクリートの最適配合を示す。
実験により、玄武岩繊維チョップドストランドの含有率が高くなるほど、コンクリートのひび割れ抵抗効果が良くなることが示されており、1.2kg/m³で一定の範囲内では、コンクリートの圧縮強度は玄武岩繊維チョップドストランドの含有率の増加とともに増加し、その後、曲線状に減少して増加します。
（３）給餌順序及び方法
混合工程において玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリートを使用する場合、玄武岩繊維チョップドストランドの投入順序を考慮する必要があります。玄武岩繊維チョップドストランドを使用する場合は、砂や石などの骨材と同時に投入してください。砂と石は同時投入するのが最適です。玄武岩繊維チョップドストランドを砂に加え、次にアスファルトと湿式混合物を加えて撹拌します。
繊維添加法は、手添加法と自動添加法に分けられます。手添加法は、加熱骨材を混合タンクに投入した後、秤量した玄武岩繊維チョップドストランドを手添加する方法です。しかし、その欠点は、労働集約性が高く、混合均一性が低いこと、そしてアスファルトコンクリート中に繊維をより均一に分散させるために、実際の状況に応じて混合時間を延長する必要があることです。
自動投入とは、玄武岩繊維フィーダーを用いて投入する材料の量を自動的に計量し、ミキサーの高温骨材とともにミキシングポットに投入することを指します。繊維フィーダーは、自動計量、事前破砕、空気搬送機構などの利点を有し、便利で迅速かつ正確な繊維投入機能を備えています。実際の施工においては、実際の施工状況に応じて適切な方法を選択する必要があります。
（4）舗装上の注意事項
まず、舗装面の清潔さに注意を払う必要があります。次に、舗装速度に注意しながら、舗装機のアイロンプレートを120℃に予熱し、舗装速度を毎分3〜4メートル程度に制御する必要があります。緩み係数は、プロジェクトの実際の試験敷設に基づいて決定する必要があります。舗装温度は160℃に維持する必要があります。
（５）成形および硬化
コンクリートを混ぜる玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリートの完全な締固めを確保すること以外、成形中に特別な要件はありません。高温条件下で可能な限り締固めを行う必要があります。
応用例玄武岩繊維チョップドストランドアスファルトコンクリート舗装
嘉早高速道路海寧インターチェンジ接続線（舗装構造：セメント安定処理砕石20cm、アスファルトコンクリート+6cm（AC-20C）、アスファルトコンクリート+4cm（AC-16C））と08省道は、海寧市科学技術局の認可を取得しました。道路のわだち掘れ耐性を向上させ、高速道路の安全性と円滑性を確保し、わだち掘れ病の簡便な治療、工期の短縮、メンテナンスコストの低減を図るため、玄武岩繊維短繊維改質アスファルトコンクリートを用いた養生試験を実施しました。
処理効果の観点から見ると、玄武岩繊維チョップドストランドの添加により、アスファルトコンクリート舗装の高温安定性が大幅に向上し、舗装の耐久性が向上し、舗装の耐用年数が延長され、二次わだち掘れの発生が減少し、運転の安全性が強力に保証されます。
結論
玄武岩繊維チョップドストランド玄武岩繊維チョップドストランド補強アスファルトコンクリートは、その独特の機械的特性、良好な安定性、そして低コストを特徴としており、優れたコンクリート補強材です。玄武岩繊維チョップドストランド補強アスファルトコンクリートの応用展望は非常に広く、経済的利益と社会的利益の双方がウィンウィンの関係を築き、将来的には高速道路建設分野における主要な建築材料の一つとなるでしょう。
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投稿日時: 2024年3月13日