การประยุกต์ใช้เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดในงานปูผิวทางแอสฟัลต์เมื่อเร็วๆ นี้

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการก่อสร้างทางวิศวกรรมทางหลวงในช่วงไม่นานมานี้ เทคโนโลยีโครงสร้างคอนกรีตแอสฟัลต์ได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วและบรรลุผลสำเร็จทางเทคนิคที่สมบูรณ์และยอดเยี่ยมมากมาย

ในปัจจุบัน แอสฟัลต์คอนกรีตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานก่อสร้างทางหลวง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญอย่างยิ่งในโครงการก่อสร้างต่างๆ อย่างไรก็ตาม แม้จะประสบความสำเร็จมากมาย เราก็ควรตระหนักด้วยว่าปัญหาการเสียรูปและความเสียหายของพื้นผิวถนนแอสฟัลต์คอนกรีตกำลังทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ

หลุมบ่อและพื้นผิวถนนที่ชำรุดเสียหายอย่างรุนแรงอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อความปลอดภัยในการขับขี่เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดเป็นวัสดุเส้นใยชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติทางกลที่เป็นเอกลักษณ์ ความเสถียรที่ดี และอัตราส่วนต้นทุนต่อประสิทธิภาพสูง ทำให้เป็นวัสดุเสริมแรงคอนกรีตที่ยอดเยี่ยม

การแสดงเส้นใยบะซอลต์สับละเอียด
เส้นใยบะซอลต์สับเป็นเส้นใยแร่ที่ไม่ใช่แร่เหล็ก มีความยาวน้อยกว่า 50 มิลลิเมตร ซึ่งตัดมาจากวัสดุตั้งต้นของเส้นใยบะซอลต์ และสามารถกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอในคอนกรีต

เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดเส้นใยบะซอลต์แบบสั้นมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น ความแข็งแรงดึงตามแนวแกนสูงและโมดูลัสสูง โดยมีความแข็งแรงดึง 2250-2550 MPa และโมดูลัสยืดหยุ่นมากกว่า 78 GPa; เส้นใยบะซอลต์แบบสั้นมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงอย่างโดดเด่น ทำให้สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องในช่วงอุณหภูมิ -269 ถึง 650 องศาเซลเซียส; มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและเสถียรภาพทางเคมีในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (กรด ด่าง สารละลายเกลือ) และสามารถรักษาความต้านทานต่อการกัดกร่อนของด่างในสารละลายด่างอิ่มตัว ซีเมนต์ และตัวกลางด่างอื่นๆ ได้สูง อัตราการคงความแข็งแรงของการแตกหักของเส้นลวดเดี่ยวมากกว่า 75%; เส้นใยบะซอลต์แบบสั้นยังสามารถเข้ากันได้กับกาวอนินทรีย์ โดยมีอัตราการดูดซับความชื้นน้อยกว่า 1% และความสามารถในการดูดซับที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ซึ่งพิสูจน์ถึงความเสถียรของวัสดุ อายุการใช้งานยาวนาน และความเข้ากันได้กับสิ่งแวดล้อมในระหว่างการใช้งาน; นอกจากนี้ เส้นใยบะซอลต์แบบสั้นยังมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดี การกรองที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานต่อรังสี และการซึมผ่านของคลื่นที่ดี ตารางที่ 1 แสดงตัวชี้วัดประสิทธิภาพทางเทคนิคของเส้นใยบะซอลต์แบบสับละเอียด

การวิเคราะห์การประยุกต์ใช้เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดในงานปูผิวทางคอนกรีตแอสฟัลต์
เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดแอสฟัลต์คอนกรีตส่วนใหญ่ทำโดยการเติมเส้นใยบะซอลต์สับในสัดส่วนที่เหมาะสมลงในวัสดุแอสฟัลต์คอนกรีตสำหรับพื้นผิวถนน และผสมภายใต้สัดส่วนการผสม อุณหภูมิ ความชื้น เวลาในการผสม และเงื่อนไขอื่นๆ ที่เข้มงวด
เป็นที่ทราบกันดีว่า นอกเหนือจากเส้นใยบะซอลต์แล้ว เส้นใยชนิดอื่นๆ เช่น เส้นใยโพลีเอสเตอร์ เส้นใยไม้ และเส้นใยใยหิน สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในคอนกรีตแอสฟัลต์ได้ อย่างไรก็ตาม การใช้งานเส้นใยเหล่านี้มาเป็นเวลานานแสดงให้เห็นว่ามีปัญหาบางประการเมื่อใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในคอนกรีตแอสฟัลต์ เช่น ประสิทธิภาพในการต้านทานการเสื่อมสภาพต่ำ ผลการเสริมแรงไม่ดี และเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์
การเกิดขึ้นของเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดได้เข้ามาเติมเต็มช่องว่างทั้งในด้านวัสดุและวิธีการ ช่วยแก้ปัญหาที่มีอยู่ในพื้นผิวถนนแอสฟัลต์คอนกรีตที่มีอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการใช้งาน โดยบทบาทของเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดในพื้นผิวถนนแอสฟัลต์คอนกรีตนั้นปรากฏให้เห็นในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:
(1) เส้นใยบะซอลต์สับละเอียด เนื่องจากมีการดูดซับน้ำต่ำ จึงสามารถเติมลงในคอนกรีตแอสฟัลต์เพื่อเพิ่มความหนาของผิวทางแอสฟัลต์ ทำให้มีโอกาสแตกร้าวน้อยลง และความไม่เสถียรของฐานถนนเนื่องจากการดูดซับน้ำและการขยายตัวน้อยลง
(2) เส้นใยบะซอลต์สับไม่เพียงแต่สามารถใช้ประโยชน์จากโมดูลัสและความแข็งแรงดึงสูงเช่นเดียวกับเส้นใยเหล็กเพื่อป้องกันการขยายตัวของรอยแตกเพิ่มเติมหลังจากที่เกิดขึ้นแล้ว แต่ยังช่วยหลีกเลี่ยงสถานการณ์ที่เส้นใยเหล็กมีแนวโน้มที่จะจับตัวเป็นก้อนในระหว่างการผสม ซึ่งไม่เอื้อต่อการสูบ และกระบวนการก่อสร้างมีความซับซ้อน
(3) เส้นใยบะซอลต์สับเป็นเส้นใยกรดไนตริกทั่วไปที่มีความเข้ากันได้ดี เนื่องจากพื้นผิวมีลักษณะฟู จึงสามารถดูดซับแอสฟัลต์ได้ ทำให้เส้นใยบะซอลต์กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในคอนกรีต ก่อให้เกิดชั้นเชื่อมต่อที่แข็งแรง เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพและความทนทานของพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์
(4) เส้นใยบะซอลต์สับมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิและแรงดึงได้ดีเยี่ยม ช่วงอุณหภูมิใช้งานอยู่ระหว่าง -270 ถึง 651 องศาเซลเซียส และสามารถรักษาเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงได้ นอกจากนี้ยังสามารถป้องกันการลื่นไถลขององค์ประกอบแร่ในคอนกรีต เพิ่มเสถียรภาพ และปรับปรุงความต้านทานต่อแรงดึงจากการเกิดร่องลึกของพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์ที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ เส้นใยบะซอลต์สับยังทนทานต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับปรุงความทนทานต่อการแตกร้าวที่อุณหภูมิต่ำของพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์
การเติมเส้นใยบะซอลต์สับลงในคอนกรีตแอสฟัลต์สามารถปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทก ความต้านทานการเกิดร่องลึก และคุณสมบัติทางกลของพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เส้นใยบะซอลต์สับมีบทบาทสำคัญในพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์ เช่น ความต้านทานการแตกร้าว การป้องกันการซึม ความทนทาน ความต้านทานแรงกระแทก ความแข็งแรงดึง และความสวยงาม

วิธีการก่อสร้างและข้อควรระวังสำหรับเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดแอสฟัลต์คอนกรีต
(1) อุณหภูมิการก่อสร้าง
อุณหภูมิในการก่อสร้างคอนกรีตแอสฟัลต์ผสมเส้นใยบะซอลต์ไม่ควรต่ำเกินไป เนื่องจากเส้นใยบะซอลต์จะเพิ่มความหนืดของแอสฟัลต์ ดังนั้น อุณหภูมิในการก่อสร้างคอนกรีตแอสฟัลต์ผสมเส้นใยบะซอลต์ควรสูงกว่าคอนกรีตแอสฟัลต์ทั่วไป มิเช่นนั้นจะทำให้การผสมไม่สม่ำเสมอได้ง่าย

(2) การควบคุมคุณภาพงานก่อสร้าง
การควบคุมคุณภาพงานก่อสร้างของคอนกรีตแอสฟัลต์เส้นใยบะซอลต์สับ ควรให้ความสำคัญกับการควบคุมคุณภาพในขั้นตอนการตรวจสอบ การวัด และการผสมวัสดุแต่ละส่วนประกอบในคอนกรีตเส้นใยบะซอลต์สับ
ในการก่อสร้างจริง ควรเลือกปริมาณเส้นใยบะซอลต์ตัดสั้นในปริมาณที่เหมาะสมตามข้อกำหนดทางวิศวกรรม เนื่องจากเส้นใยบะซอลต์ตัดสั้นเองไม่ทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบและสารผสมอื่นๆ ในคอนกรีต ดังนั้นปริมาณเส้นใยจะไม่เปลี่ยนแปลงสัดส่วนการผสมของคอนกรีตเดิม
ในระหว่างช่วงการก่อสร้าง คุณภาพของวัสดุต่างๆ ในคอนกรีตเสริมใยหินบะซอลต์แบบสับละเอียดควรได้รับการคำนวณและกำหนดโดยพิจารณาจากสัดส่วนการผสมในการก่อสร้างและปริมาณการผสมในแต่ละครั้ง เหอ จุนหยง เทียน เฉิงหยู และคณะ ได้ศึกษาถึงสัดส่วนการผสมที่เหมาะสมที่สุดของคอนกรีตเสริมใยหินบะซอลต์โดยใช้วิธีการทดลองแบบออกแบบเชิงตั้งฉาก โดยเลือกปัจจัยหลัก 5 ประการ ได้แก่ ปริมาณใยหิน อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ ปริมาณเถ้าลอย อัตราส่วนทราย และปริมาณการใช้น้ำต่อหน่วย ในการทดลอง
ตารางที่ 2 แสดงสัดส่วนการผสมที่เหมาะสมที่สุดของคอนกรีตเสริมใยหินบะซอลต์ที่ได้จากการทดลอง

จากการทดลองพบว่า ยิ่งอัตราส่วนของเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดสูงขึ้นเท่าไร ประสิทธิภาพในการต้านทานการแตกร้าวของคอนกรีตก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น โดยที่ 1.2 กก./ลบ.ม. ความแข็งแรงรับแรงอัดของคอนกรีตจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณของเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดที่เพิ่มขึ้นในช่วงหนึ่ง จากนั้นจะลดลงและเพิ่มขึ้นอีกครั้งในลักษณะโค้ง

(3) ลำดับการให้อาหารและวิธีการ
ในกระบวนการผสมของเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดในการทำคอนกรีตแอสฟัลต์ ควรพิจารณาลำดับการเติมเส้นใยบะซอลต์สับละเอียด เมื่อใช้งาน ควรเติมเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดพร้อมกับวัสดุผสม เช่น ทรายและหิน ควรเติมทรายและหินพร้อมกันจะดีที่สุด โดยเติมเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดลงในทราย จากนั้นจึงเติมแอสฟัลต์และส่วนผสมเปียก แล้วคนให้เข้ากัน

วิธีการเติมเส้นใยสามารถแบ่งออกเป็น การเติมด้วยมือ และการเติมโดยอัตโนมัติ การเติมด้วยมือหมายถึงการเติมเส้นใยบะซอลต์สับที่ชั่งน้ำหนักแล้วลงไปหลังจากเติมหินกรวดร้อนลงในถังผสมแล้ว อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของวิธีนี้คือ ต้องใช้แรงงานมาก ความสม่ำเสมอในการผสมต่ำ และจำเป็นต้องขยายเวลาการผสมตามสถานการณ์จริงเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นใยกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในคอนกรีตแอสฟัลต์

การป้อนวัสดุอัตโนมัติหมายถึงการใช้เครื่องป้อนเส้นใยบะซอลต์เพื่อวัดปริมาณวัสดุที่จะเติมโดยอัตโนมัติและป้อนลงในถังผสมพร้อมกับหินกรวดร้อนของเครื่องผสม เครื่องป้อนเส้นใยมีข้อดี เช่น การวัดปริมาณอัตโนมัติ การบดเบื้องต้น และกลไกการลำเลียงด้วยลม และมีฟังก์ชันการเติมเส้นใยที่สะดวก รวดเร็ว และแม่นยำ ในการใช้งานจริง ควรเลือกวิธีการที่เหมาะสมตามสถานการณ์การก่อสร้างจริง

(4) ข้อควรระวังในการปูพื้น
อันดับแรก ควรให้ความสำคัญกับความสะอาดของพื้นผิวที่จะปู จากนั้นให้ตั้งอุณหภูมิแผ่นความร้อนของเครื่องปูให้สูงถึง 120 องศาเซลเซียส โดยควบคุมความเร็วในการปูให้อยู่ที่ประมาณ 3-4 เมตรต่อนาที ค่าสัมประสิทธิ์การคลายตัวควรพิจารณาจากผลการทดลองปูจริงของโครงการ และควรรักษาอุณหภูมิในการปูไว้ที่ 160 องศาเซลเซียส

(5) การขึ้นรูปและการบ่ม
คอนกรีตผสมกับเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดในระหว่างการขึ้นรูปไม่ควรมีข้อกำหนดพิเศษใดๆ นอกจากการตรวจสอบให้แน่ใจว่าคอนกรีตแอสฟัลต์มีการอัดแน่นอย่างเต็มที่ ควรทำการอัดแน่นให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดบนพื้นผิวถนนคอนกรีตแอสฟัลต์
โครงการทางแยกเชื่อมต่อไห่หนิงของทางด่วนเจียเส้า (โครงสร้างพื้นผิวถนนเป็นฐานหินบดเสริมซีเมนต์หนา 20 ซม. และแอสฟัลต์คอนกรีตหนา 6 ซม. (AC-20C) และแอสฟัลต์คอนกรีตหนา 4 ซม. (AC-16C)) และถนนสาย 8 ของจังหวัด ได้รับการอนุมัติจากสำนักงานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเทศบาลไห่หนิงแล้ว เพื่อศึกษาหาแนวทางทางวิทยาศาสตร์และมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดร่องลึกของถนน เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความเรียบของทางหลวง และเพื่อแก้ไขปัญหาการเกิดร่องลึกอย่างง่ายและสะดวก โดยมีระยะเวลาก่อสร้างสั้นและค่าบำรุงรักษาต่ำ จึงได้ทำการทดสอบการบ่มโดยใช้แอสฟัลต์คอนกรีตดัดแปลงผสมเส้นใยบะซอลต์สับละเอียด
จากมุมมองของผลการปรับปรุงคุณภาพ การเติมเส้นใยบะซอลต์สับละเอียดช่วยเพิ่มเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงของผิวทางแอสฟัลต์คอนกรีตอย่างมาก เพิ่มความทนทานของผิวทาง ยืดอายุการใช้งาน และลดการเกิดร่องลึก ซึ่งเป็นการรับประกันความปลอดภัยในการขับขี่อย่างแข็งแกร่ง

บทสรุป
เส้นใยบะซอลต์สับละเอียดด้วยคุณสมบัติทางกลที่เป็นเอกลักษณ์ ความเสถียรที่ดี และต้นทุนต่ำ ทำให้เส้นใยบะซอลต์เป็นวัสดุเสริมแรงคอนกรีตที่ยอดเยี่ยม โอกาสในการใช้งานคอนกรีตแอสฟัลต์เสริมแรงด้วยเส้นใยบะซอลต์แบบสับนั้นกว้างขวางมาก จะก่อให้เกิดประโยชน์ทั้งทางเศรษฐกิจและสังคม และจะกลายเป็นวัสดุก่อสร้างหลักอย่างหนึ่งในงานก่อสร้างทางหลวงในอนาคต

บริษัท เซี่ยงไฮ้ โอริเซน นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด
M: +86 18683776368 (ใช้งาน WhatsApp ได้เช่นกัน)
โทร: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: เลขที่ 398 ถนนนิวกรีน เมืองซินปัง เขตซงเจียง เซี่ยงไฮ้