Recent, odată cu dezvoltarea rapidă a construcției de autostrăzi, tehnologia structurilor din beton asfaltic a înregistrat progrese rapide și a atins un număr mare de realizări tehnice mature și excelente.
În prezent, betonul asfaltic a fost utilizat pe scară largă în domeniul construcției de autostrăzi, subliniind poziția sa importantă în proiectele de construcții. Cu toate acestea, deși vedem realizările obținute, trebuie să fim conștienți și de faptul că problemele de deformare și deteriorare a pavajelor din beton asfaltic devin din ce în ce mai grave.
Gropile și deformările severe de pe suprafața drumului pot avea un impact semnificativ asupra siguranței la volan.Fibră de bazalt tăiată cu fibrăeste un nou tip de material fibros, cu proprietăți mecanice unice, stabilitate bună și raport cost-performanță ridicat, ceea ce îl face un material excelent pentru armarea betonului.
Performanțafire de bazalt tăiate
Firul tăiat din fibră de bazalt este o fibră minerală anorganică cu o lungime mai mică de 50 mm, care este tăiată din substratul corespunzător de fibră de bazalt și poate fi dispersată uniform în beton.
Fibră de bazalt tăiată cu fibrăau proprietăți excelente, cum ar fi rezistență axială ridicată la tracțiune și modul ridicat, cu o rezistență la tracțiune de 2250-2550 MPa și un modul de elasticitate mai mare de 78 GPa; Bazalt tăiat scurt are o rezistență remarcabilă la temperaturi ridicate, permițându-i să funcționeze continuu în intervalul de la -269 la 650 de grade Celsius; Are o rezistență ridicată la coroziune și stabilitate chimică în medii corozive (acide, alcali, soluții saline) și poate menține o rezistență mai mare la coroziunea alcalină în soluții alcaline saturate, ciment și alte medii alcaline. Rata de retenție a rezistenței la fractură cu un singur fir este mai mare de 75%; Firul tăiat din fibră de bazalt poate fi compatibil și cu adezivii anorganici, având o rată de absorbție a umidității mai mică de 1% și o capacitate de absorbție care nu se modifică în timp, ceea ce dovedește stabilitatea materialului, durata lungă de viață și compatibilitatea cu mediul în timpul utilizării; În plus, firul tăiat din fibră de bazalt are și performanțe bune de izolație, filtrare la temperaturi ridicate, rezistență la radiații și o bună permeabilitate la unde. Tabelul 1 prezintă indicatorii de performanță tehnică ai firului tăiat din fibră de bazalt.
Analiza aplicațiilor firelor tăiate din fibre de bazalt în pavajele din beton asfaltic
Fibră de bazalt tăiată cu fibrăBetonul asfaltic se obține în principal prin adăugarea de fire de bazalt tocate într-o proporție adecvată la materialele din beton asfaltic pentru suprafețele rutiere și amestecarea acestora în condiții stricte de raport de amestecare, temperatură, umiditate, timp de amestecare și alte condiții.
După cum este bine cunoscut, pe lângă fibrele de bazalt, materiale fibroase precum fibrele de poliester, fibrele de lemn și fibrele de vată minerală pot fi utilizate ca materiale de armare în armarea betonului asfaltic. Cu toate acestea, utilizarea acestor fibre timp de mulți ani arată că există unele probleme atunci când sunt utilizate ca materiale de armare în betonul asfaltic, cum ar fi performanța anti-îmbătrânire slabă, efectul de întărire slab și dăunarea sănătății umane.
Apariția firului tăiat din fibre de bazalt a umplut o lacună atât în ceea ce privește materialele, cât și metodele de lucru, rezolvând eficient problemele existente în pavajele din beton asfaltic existente și jucând un rol important în promovarea acestora. Rolul său în pavajele din beton asfaltic se manifestă în următoarele aspecte:
(1) Fibrele de bazalt tăiate, datorită absorbției reduse de apă, pot fi adăugate în betonul asfaltic pentru a crește grosimea pavajului asfaltic, făcându-l mai puțin predispus la fisuri și instabilitate a platformei carosabile din cauza absorbției și expansiunii apei.
(2) Firul tăiat din fibre de bazalt nu numai că poate profita de modulul său ridicat de elasticitate și rezistența la tracțiune, la fel ca fibrele de oțel, pentru a preveni extinderea ulterioară a fisurilor după apariția acestora, dar și pentru a evita situațiile în care fibrele de oțel sunt predispuse la aglomerare în timpul amestecării, ceea ce nu este propice pompării, iar procesul de construcție este complex.
(3) Fibra de bazalt tocată este o fibră tipică de acid azotic, care are o bună compatibilitate. Datorită suprafeței sale pufoase, poate absorbi asfaltul, astfel încât fibra de bazalt este distribuită uniform în beton, formând un strat de interfață solid, pentru a îmbunătăți rezistența la îmbătrânire și durabilitatea pavajului din beton asfaltic.
(4) Firul tăiat din fibră de bazalt are o rezistență excelentă la temperatură și la deformare. Intervalul său de temperatură de lucru este între -270 și 651 grade Celsius și poate menține stabilitatea în medii cu temperaturi ridicate. De asemenea, poate preveni alunecarea elementelor minerale în beton, poate spori stabilitatea acestuia și poate îmbunătăți eficient rezistența la temperaturi ridicate la deformarea și șanțurile pavajului din beton asfaltic.
În plus, firul tăiat din fibră de bazalt are și o rezistență excelentă la temperaturi scăzute, în special pentru îmbunătățirea rezistenței la fisiune la temperaturi scăzute a pavajului din beton asfaltic.
Adăugarea de fire de bazalt tocate la betonul asfaltic poate îmbunătăți rezistența la impact, rezistența la șanțuri și proprietățile mecanice ale pavajului din beton asfaltic. Mai exact, fire de bazalt tocate joacă un rol crucial în pavajul din beton asfaltic, cum ar fi rezistența la fisuri, anti-infiltrații, durabilitatea, rezistența la impact, rezistența la tracțiune și estetica.
Metode de construcție și precauții pentrufire de bazalt tăiatebeton asfaltic
(1) Temperatura de construcție
Temperatura de construcție a betonului asfaltic cu fibre de bazalt tăiate nu trebuie să fie prea scăzută, deoarece fibrele tăiate vor crește vâscozitatea asfaltului. Prin urmare, temperatura de construcție a betonului asfaltic bazaltic tăiat scurt trebuie să fie mai mare decât cea a betonului asfaltic obișnuit, altfel va fi ușor să se producă o amestecare neuniformă.
(2) Controlul calității construcțiilor
Controlul calității construcției betonului asfaltic din fibre de bazalt tăiate ar trebui să acorde atenție controlului calității procesului de inspecție, măsurare și amestecare a fiecărui material component din betonul din fibre de bazalt tăiate.
În construcțiile practice, ar trebui selectate diferite cantități de bazalt tăiat scurt, într-un interval rezonabil, în funcție de cerințele inginerești. Deoarece firele tăiate din fibre de bazalt nu reacționează cu alte componente și adaosuri ale betonului, conținutul de fibre nu va modifica proporția de amestec a betonului inițial.
În perioada de construcție, calitatea diferitelor materiale din betonul armat cu fibre de bazalt tăiate ar trebui calculată și determinată pe baza proporției amestecului de construcție și a cantității de amestec unice. He Junyong, Tian Chengyu și alții au studiat proporția optimă de amestec din betonul armat cu fibre de bazalt prin metode experimentale de proiectare ortogonală. Cinci factori, inclusiv conținutul de fibre, raportul apă-ciment, conținutul de cenușă zburătoare, raportul nisip și consumul unitar de apă, au fost selectați ca factori principali în experiment.
Tabelul 2 prezintă proporțiile optime de amestec de beton armat cu fibre de bazalt obținute prin experimente.
Experimentele au arătat că, cu cât raportul conținutului de fibră de bazalt tocată este mai mare, cu atât efectul de rezistență la fisurare al betonului este mai bun, la 1,2 kg/m³. Într-un anumit interval, rezistența la compresiune a betonului crește odată cu creșterea conținutului de fibră de bazalt tocată, apoi scade și crește într-o formă curbată.
(3) Secvența și metoda de hrănire
În procesul de amestecare afire de bazalt tăiateÎn cazul betonului asfaltic, trebuie luată în considerare secvența de alimentare cu fibră de bazalt tocată. La utilizare, adăugați fibră de bazalt tocată împreună cu agregate precum nisip și piatră. Cel mai bine este să adăugați nisip și piatră în același timp. Adăugați fibră de bazalt tocată în nisip, apoi adăugați asfaltul și amestecul umed și amestecați.
Metoda de adăugare a fibrelor poate fi împărțită în adăugare manuală și adăugare automată. Adăugarea artificială se referă la adăugarea manuală a firelor de fibre de bazalt tocate, care au fost cântărite după ce agregatele fierbinți sunt adăugate în rezervorul de amestecare. Cu toate acestea, dezavantajele sale sunt intensitatea ridicată a muncii, uniformitatea scăzută a amestecării și necesitatea de a prelungi timpul de amestecare în funcție de situația reală pentru a asigura o dispersare mai uniformă a fibrelor în betonul asfaltic.
Alimentarea automată se referă la utilizarea unui alimentator de fibre de bazalt pentru a măsura automat cantitatea de material care trebuie adăugată și a o introduce în vasul de amestecare împreună cu agregatul fierbinte al mixerului. Alimentatorul de fibre are avantaje precum dozarea automată, pre-zdrobirea și mecanismul de transport al aerului și are funcții convenabile, rapide și precise de adăugare a fibrelor. În aplicațiile practice, metodele adecvate trebuie selectate în funcție de situația reală de construcție.
(4) Precauții privind pavarea
În primul rând, trebuie acordată atenție curățeniei suprafeței pavajului; Apoi, preîncălziți placa de călcat a pavajului la 120 de grade Celsius, acordând atenție vitezei de pavare, controlând-o la aproximativ 3 până la 4 metri pe minut; Coeficientul de afânare trebuie determinat pe baza probei efective de așezare a pavajului; Temperatura pavajului trebuie menținută la 160 de grade Celsius.
(5) Formare și întărire
Beton amestecat cufire de bazalt tăiateNu ar trebui să existe cerințe speciale în timpul turnării, cu excepția asigurării compactării complete a betonului asfaltic. Acesta trebuie compactat cât mai mult posibil în condiții de temperatură ridicată.
Exemple de aplicații alefire de bazalt tăiateîn pavajul din beton asfaltic
Linia de legătură intermodală Haining a autostrăzii Jiashao (cu o structură de pavaj din piatră zdrobită stabilizată cu ciment de 20 cm și beton asfaltic de +6 cm (AC-20C) și +4 cm (AC-16C) beton asfaltic) și Drumul Provincial 08 au fost aprobate de Biroul Municipal de Știință și Tehnologie Haining. Pentru a explora metode științifice și eficiente de îmbunătățire a rezistenței drumului la formarea șanțurilor, pentru a asigura siguranța și netezimea autostrăzii și pentru a trata bolile cauzate de formarea șanțurilor într-un mod simplu și convenabil, cu o perioadă scurtă de construcție și costuri reduse de întreținere, s-au efectuat teste de întărire folosind beton asfaltic modificat cu fire tocate din fibră de bazalt.
Din perspectiva efectului de tratament, adăugarea de fire de bazalt tocate îmbunătățește considerabil stabilitatea la temperaturi ridicate a pavajului din beton asfaltic, sporește durabilitatea pavajului, prelungește durata sa de viață și reduce apariția șanțurilor secundare, oferind o garanție solidă pentru siguranța la volan.
Concluzie
Fibră de bazalt tăiată cu fibră, cu proprietățile lor mecanice unice, stabilitatea bună și costul redus, le fac un material excelent pentru armarea betonului. Perspectivele de aplicare ale betonului asfaltic armat cu fibre de bazalt sunt foarte largi. Atât beneficiile economice, cât și cele sociale vor crea o situație reciproc avantajoasă, iar acesta va deveni unul dintre principalele materiale de construcție în domeniul construcției de autostrăzi în viitor.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
Telefon: +86 18683776368 (și WhatsApp)
Tel: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresă: NO.398 New Green Road, orașul Xinbang, districtul Songjiang, Shanghai
Data publicării: 13 martie 2024