W ostatnich latach, dzięki szybkiemu rozwojowi budownictwa drogowego, technologia konstrukcji z betonu asfaltowego poczyniła duże postępy i osiągnęła wiele dojrzałych i doskonałych osiągnięć technicznych.
Obecnie beton asfaltowy jest szeroko stosowany w budownictwie drogowym, co podkreśla jego ważną rolę w projektach budowlanych. Jednak obserwując dotychczasowe osiągnięcia, należy również mieć świadomość, że problemy z odkształceniami i uszkodzeniami nawierzchni asfaltowych stają się coraz poważniejsze.
Poważne dziury i zniekształcenia nawierzchni drogi mogą mieć znaczący wpływ na bezpieczeństwo jazdy.Włókno bazaltowe ciętejest nowym rodzajem materiału włóknistego o wyjątkowych właściwościach mechanicznych, dobrej stabilności i wysokim stosunku ceny do jakości, co czyni go doskonałym materiałem do zbrojenia betonu.
Wydajnośćwłókno bazaltowe cięte
Włókno bazaltowe cięte to nieorganiczne włókno mineralne o długości mniejszej niż 50 mm, które jest cięte z odpowiedniego podłoża z włókna bazaltowego i może być równomiernie rozprowadzone w betonie.
Włókno bazaltowe ciętemają doskonałe właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość na rozciąganie osiowe i wysoki moduł, z wytrzymałością na rozciąganie 2250-2550 MPa i modułem sprężystości większym niż 78 GPa; Krótko cięty bazalt ma wyjątkową odporność na wysokie temperatury, co pozwala na ciągłą pracę w zakresie od -269 do 650 stopni Celsjusza; Ma wysoką odporność na korozję i stabilność chemiczną w środowiskach korozyjnych (kwasy, zasady, roztwory soli) i może zachować wyższą odporność na korozję alkaliczną w nasyconych roztworach alkalicznych oraz cemencie i innych mediach alkalicznych. Współczynnik retencji wytrzymałości na pękanie pojedynczego drutu jest większy niż 75%; Cięte pasmo włókien bazaltowych może być również kompatybilne z klejami nieorganicznymi, ze współczynnikiem absorpcji wilgoci mniejszym niż 1% i zdolnością absorpcji, która nie zmienia się w czasie, co dowodzi ich stabilności materiałowej, długiej żywotności i zgodności ze środowiskiem podczas użytkowania; Ponadto cięte pasmo włókien bazaltowych ma również dobre właściwości izolacyjne, filtrację wysokotemperaturową, odporność na promieniowanie i dobrą przepuszczalność fal. Tabela 1 przedstawia wskaźniki techniczne właściwości ciętych włókien bazaltowych.
Analiza zastosowania ciętych włókien bazaltowych w nawierzchniach z betonu asfaltowego
Włókno bazaltowe cięteBeton asfaltowy powstaje głównie poprzez dodanie ciętych włókien bazaltowych w odpowiednich proporcjach do materiałów z betonu asfaltowego przeznaczonych na nawierzchnie dróg i zmieszanie ich z zachowaniem ścisłych proporcji, temperatury, wilgotności, czasu mieszania i innych warunków.
Jak wiadomo, oprócz włókien bazaltowych, jako materiały wzmacniające do betonu asfaltowego można stosować materiały włókniste, takie jak włókna poliestrowe, włókna drzewne i włókna wełny mineralnej. Jednak wieloletnie doświadczenie z ich wykorzystaniem pokazuje, że wiążą się one z pewnymi problemami, takimi jak słabe właściwości przeciwstarzeniowe, słabe właściwości wzmacniające i szkodliwy wpływ na zdrowie ludzi.
Pojawienie się ciętych włókien bazaltowych wypełniło lukę zarówno w materiałach, jak i metodach, skutecznie rozwiązując problemy występujące w istniejących nawierzchniach asfaltobetonowych i odgrywając istotną rolę w ich promocji. Ich rola w nawierzchniach asfaltobetonowych przejawia się w następujących aspektach:
(1) Włókna bazaltowe w postaci ciętych włókien, ze względu na niską absorpcję wody, można dodawać do betonu asfaltowego w celu zwiększenia grubości nawierzchni asfaltowej, dzięki czemu będzie ona mniej podatna na pękanie i niestabilność podłoża drogi z powodu absorpcji wody i rozszerzania się.
(2) Włókna bazaltowe w postaci ciętych włókien mogą nie tylko wykorzystać swój wysoki moduł sprężystości i wytrzymałość na rozciąganie, podobnie jak włókna stalowe, aby zapobiec dalszemu rozprzestrzenianiu się pęknięć po ich wystąpieniu, ale także uniknąć sytuacji, w których włókna stalowe są podatne na zlepianie się podczas mieszania, co nie sprzyja pompowaniu, a proces budowy jest złożony.
(3) Siekane włókno bazaltowe to typowe włókno kwasu azotowego, które charakteryzuje się dobrą kompatybilnością. Ze względu na puszystą powierzchnię, może absorbować asfalt, dzięki czemu włókno bazaltowe jest równomiernie rozłożone w betonie, tworząc solidną warstwę pośrednią, co poprawia odporność na starzenie i trwałość nawierzchni z betonu asfaltowego.
(4) Włókna bazaltowe cięte charakteryzują się doskonałą odpornością na temperaturę i odkształcenia. Zakres temperatur pracy wynosi od -270 do 651 stopni Celsjusza, co pozwala na zachowanie stabilności w warunkach wysokich temperatur. Zapobiegają one również poślizgowi składników mineralnych w betonie, poprawiają jego stabilność i skutecznie zwiększają odporność nawierzchni asfaltowo-betonowej na koleinowanie w wysokich temperaturach.
Ponadto cięte włókna bazaltowe charakteryzują się również doskonałą odpornością na niskie temperatury, co w szczególności przekłada się na poprawę odporności na rozszczepienie w niskich temperaturach nawierzchni asfaltowo-betonowych.
Dodanie ciętych włókien bazaltowych do asfaltobetonu może poprawić odporność na uderzenia, koleinowanie i właściwości mechaniczne nawierzchni asfaltowej. W szczególności, cięte włókna bazaltowe odgrywają kluczową rolę w nawierzchniach asfaltowych, takich jak odporność na pękanie, przesiąkanie, trwałość, odporność na uderzenia, wytrzymałość na rozciąganie i estetyka.
Metody budowy i środki ostrożnościwłókno bazaltowe ciętebeton asfaltowy
(1) Temperatura konstrukcji
Temperatura budowy betonu asfaltowego z włóknami bazaltowymi nie powinna być zbyt niska, ponieważ włókna bazaltowe zwiększają lepkość asfaltu. Dlatego temperatura budowy betonu asfaltowego z włóknami bazaltowymi powinna być wyższa niż w przypadku zwykłego betonu asfaltowego, w przeciwnym razie łatwo o nierównomierne mieszanie.
(2) Kontrola jakości budowy
Kontrola jakości budowy betonu asfaltowego z ciętymi włóknami bazaltowymi powinna uwzględniać kontrolę jakości procesu inspekcji, pomiaru i mieszania każdego składnika betonu.
W rzeczywistych warunkach budowlanych należy dobierać różne ilości krótkoziarnistego bazaltu w rozsądnym zakresie, zgodnie z wymaganiami inżynierskimi. Ponieważ cięte włókna bazaltowe same w sobie nie reagują z innymi składnikami betonu ani domieszkami, zawartość włókien nie zmieni proporcji mieszanki w betonie wyjściowym.
W trakcie budowy jakość różnych materiałów w betonie zbrojonym włóknami bazaltowymi powinna być obliczana i określana na podstawie proporcji mieszanki budowlanej i jednorazowej ilości mieszanki. He Junyong, Tian Chengyu i inni badali optymalne proporcje mieszanki w betonie zbrojonym włóknami bazaltowymi za pomocą ortogonalnych metod eksperymentalnych. Pięć czynników, w tym zawartość włókien, stosunek wody do cementu, zawartość popiołu lotnego, stosunek piasku i jednostkowe zużycie wody, wybrano jako główne czynniki w eksperymencie.
W tabeli 2 przedstawiono optymalne proporcje mieszanki betonu zbrojonego włóknami bazaltowymi, uzyskane eksperymentalnie.
Eksperymenty wykazały, że im wyższa zawartość włókien bazaltowych w betonie, tym lepsza odporność betonu na pękanie, wynosząca 1,2 kg/m³. W pewnym zakresie wytrzymałość betonu na ściskanie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości włókien bazaltowych, a następnie maleje i wzrasta w formie zakrzywionej.
(3) Kolejność i sposób podawania
W procesie mieszaniawłókno bazaltowe cięteW przypadku betonu asfaltowego należy uwzględnić kolejność podawania ciętych włókien bazaltowych. Podczas stosowania, należy dodać cięte włókna bazaltowe razem z kruszywami, takimi jak piasek i kamień. Najlepiej dodawać piasek i kamień jednocześnie. Dodać cięte włókna bazaltowe do piasku, następnie dodać asfalt i mieszankę mokrą i wymieszać.
Metodę dodawania włókien można podzielić na dodawanie ręczne i automatyczne. Dodawanie sztuczne polega na ręcznym dodawaniu ciętych włókien bazaltowych, które są ważone po dodaniu gorącego kruszywa do zbiornika mieszającego. Wadami tej metody są jednak wysoka pracochłonność, niska jednorodność mieszania oraz konieczność wydłużenia czasu mieszania w zależności od sytuacji, aby zapewnić równomierne rozprowadzenie włókien w betonie asfaltowym.
Automatyczne podawanie odnosi się do zastosowania podajnika włókien bazaltowych do automatycznego pomiaru ilości dodawanego materiału i umieszczania go w pojemniku mieszającym wraz z gorącym kruszywem w mieszalniku. Podajnik włókien ma takie zalety, jak automatyczne dozowanie, wstępne kruszenie i mechanizm transportu pneumatycznego, a także oferuje wygodne, szybkie i precyzyjne funkcje dozowania włókien. W zastosowaniach praktycznych odpowiednie metody należy dobrać w oparciu o rzeczywistą sytuację budowlaną.
(4) Środki ostrożności przy układaniu nawierzchni
Po pierwsze, należy zwrócić uwagę na czystość nawierzchni; Następnie rozgrzać płytę prasującą kostki brukowej do 120 stopni Celsjusza, zwracając uwagę na prędkość układania, utrzymując ją na poziomie około 3 do 4 metrów na minutę; Współczynnik spulchniania należy określić na podstawie rzeczywistego, próbnego układania; Temperaturę układania należy utrzymywać na poziomie 160 stopni Celsjusza.
(5) Formowanie i utwardzanie
Beton mieszany zwłókno bazaltowe cięteNie powinno być żadnych specjalnych wymagań podczas formowania, poza zapewnieniem pełnego zagęszczenia betonu asfaltowego. Należy go zagęszczać w jak największym stopniu w warunkach wysokiej temperatury.
Przykłady zastosowańwłókno bazaltowe ciętew nawierzchni asfaltowo-betonowej
Linia łącznikowa Haining Interchange Connection Line na drodze ekspresowej Jiashao (z konstrukcją nawierzchni z 20-centymetrowego podbudowy z kruszywa stabilizowanego cementem oraz +6 cm (AC-20C) betonu asfaltowego i +4 cm (AC-16C) betonu asfaltowego) oraz droga prowincjonalna 08 zostały zatwierdzone przez Miejskie Biuro Nauki i Technologii Haining. Aby zbadać naukowe i skuteczne metody poprawy odporności drogi na koleinowanie, zapewnić bezpieczeństwo i płynność ruchu oraz dążyć do leczenia chorób koleinowych w prosty i wygodny sposób, przy krótkim czasie budowy i niskich kosztach utrzymania, przeprowadzono testy utwardzania z użyciem modyfikowanego betonu asfaltowego z ciętymi włóknami bazaltowymi.
Z punktu widzenia efektu obróbki, dodanie ciętych włókien bazaltowych w znacznym stopniu poprawia stabilność nawierzchni asfaltowo-betonowej w wysokich temperaturach, zwiększa trwałość nawierzchni, wydłuża jej żywotność i redukuje występowanie kolein wtórnych, zapewniając wysoką gwarancję bezpieczeństwa jazdy.
Wniosek
Włókno bazaltowe cięteDzięki swoim unikalnym właściwościom mechanicznym, dobrej stabilności i niskiej cenie, stanowią doskonały materiał do zbrojenia betonu. Perspektywy zastosowania betonu asfaltowego zbrojonego włóknami bazaltowymi są bardzo szerokie. Zarówno korzyści ekonomiczne, jak i społeczne przyniosą korzyści obu stronom, a beton ten stanie się w przyszłości jednym z głównych materiałów budowlanych w budownictwie drogowym.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (również WhatsApp)
Telefon: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, dzielnica Songjiang, Szanghaj
Czas publikacji: 13 marca 2024 r.