Gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của công tác xây dựng đường bộ, công nghệ kết cấu bê tông nhựa đã có những tiến bộ vượt bậc và đạt được nhiều thành tựu kỹ thuật tiên tiến, hoàn thiện.
Hiện nay, bê tông nhựa đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng đường bộ, khẳng định vị trí quan trọng của nó trong các dự án xây dựng. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đã đạt được, chúng ta cũng cần lưu ý rằng vấn đề biến dạng và hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa đang ngày càng trở nên nghiêm trọng.
Các ổ gà và biến dạng nghiêm trọng trên mặt đường có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự an toàn khi lái xe.Sợi bazan cắt sợilà một loại vật liệu sợi mới, có tính chất cơ học độc đáo, độ ổn định tốt và tỷ lệ hiệu suất chi phí cao, khiến nó trở thành vật liệu gia cố bê tông tuyệt vời.
Hiệu suất củasợi bazan cắt nhỏ
Sợi bazan cắt nhỏ là sợi khoáng vô cơ có chiều dài nhỏ hơn 50mm, được cắt từ nền sợi bazan tương ứng và có thể phân tán đều trong bê tông.
Sợi bazan cắt sợicó các tính chất tuyệt vời như độ bền kéo dọc trục cao và mô đun cao, với độ bền kéo 2250-2550MPa và mô đun đàn hồi lớn hơn 78 GPa; Bazan cắt ngắn có khả năng chịu nhiệt độ cao vượt trội, cho phép hoạt động liên tục trong phạm vi từ -269 đến 650 độ C; Nó có khả năng chống ăn mòn cao và ổn định hóa học trong môi trường ăn mòn (dung dịch axit, kiềm, muối) và có thể duy trì khả năng chống ăn mòn kiềm cao hơn trong dung dịch kiềm bão hòa và xi măng và các môi trường kiềm khác. Tỷ lệ giữ lại độ bền gãy của dây đơn lớn hơn 75%; Sợi bazan cắt nhỏ cũng có thể tương thích với chất kết dính vô cơ, với tỷ lệ hấp thụ độ ẩm dưới 1% và khả năng hấp thụ không thay đổi theo thời gian, điều này chứng tỏ tính ổn định của vật liệu, tuổi thọ cao và khả năng tương thích với môi trường trong quá trình sử dụng; Ngoài ra, sợi bazan cắt nhỏ còn có hiệu suất cách nhiệt tốt, lọc nhiệt độ cao, chống bức xạ và thấm sóng tốt. Bảng 1 cho thấy các chỉ số hiệu suất kỹ thuật của sợi bazan cắt nhỏ.
Phân tích ứng dụng sợi bazan cắt nhỏ trong mặt đường bê tông nhựa
Sợi bazan cắt sợiBê tông nhựa chủ yếu được sản xuất bằng cách thêm sợi bazan cắt nhỏ theo tỷ lệ thích hợp vào vật liệu bê tông nhựa mặt đường và trộn theo tỷ lệ trộn, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian trộn và các điều kiện khác nghiêm ngặt.
Như đã biết, ngoài sợi bazan, các vật liệu sợi như sợi polyester, sợi gỗ, sợi bông khoáng đều có thể được sử dụng làm vật liệu gia cường trong gia cố bê tông nhựa. Tuy nhiên, việc sử dụng các loại sợi này trong nhiều năm cho thấy có một số vấn đề khi chúng được sử dụng làm vật liệu gia cường trong bê tông nhựa, chẳng hạn như hiệu suất chống lão hóa yếu, hiệu quả gia cường yếu và có hại cho sức khỏe con người.
Sự ra đời của sợi bazan cắt sợi đã lấp đầy khoảng trống về cả vật liệu và phương pháp, giải quyết hiệu quả các vấn đề tồn tại trong mặt đường bê tông nhựa hiện có và đóng vai trò to lớn trong việc thúc đẩy nó. Vai trò của nó trong mặt đường bê tông nhựa được thể hiện ở các khía cạnh sau:
(1) Sợi bazan cắt nhỏ, do khả năng hấp thụ nước thấp, có thể được thêm vào bê tông nhựa để tăng độ dày của mặt đường nhựa, làm cho nó ít bị nứt và mất ổn định nền đường do hấp thụ nước và giãn nở.
(2) Sợi bazan cắt nhỏ không chỉ có thể tận dụng được độ bền kéo và mô đun cao giống như sợi thép để ngăn ngừa vết nứt tiếp tục mở rộng sau khi chúng xuất hiện mà còn tránh được tình trạng sợi thép dễ vón cục trong quá trình trộn, không có lợi cho việc bơm và quá trình thi công phức tạp.
(3) Sợi bazan cắt nhỏ là sợi axit nitric điển hình, có khả năng tương thích tốt. Do bề mặt xốp nên có thể hấp thụ nhựa đường, khiến sợi bazan phân bố đều trong bê tông, tạo thành lớp giao diện rắn chắc, do đó cải thiện khả năng chống lão hóa và độ bền của mặt đường bê tông nhựa.
(4) Sợi bazan cắt sợi có khả năng chịu nhiệt và chịu ứng suất tuyệt vời. Phạm vi nhiệt độ làm việc của nó là từ âm 270 đến 651 độ C, và nó có thể duy trì sự ổn định trong môi trường nhiệt độ cao. Nó cũng có thể ngăn chặn sự trượt của các thành phần khoáng chất trong bê tông, tăng cường sự ổn định của nó và cải thiện hiệu quả khả năng chịu nhiệt độ cao đối với ứng suất lún của mặt đường bê tông nhựa.
Ngoài ra, sợi bazan cắt nhỏ còn có khả năng chịu nhiệt độ thấp tuyệt vời, đặc biệt là để cải thiện khả năng chống phân hạch ở nhiệt độ thấp của mặt đường bê tông nhựa.
Thêm sợi bazan cắt nhỏ vào bê tông nhựa đường có thể cải thiện khả năng chống va đập, chống lún và các tính chất cơ học của mặt đường bê tông nhựa đường. Cụ thể, sợi bazan cắt nhỏ đóng vai trò quan trọng trong mặt đường bê tông nhựa đường, chẳng hạn như khả năng chống nứt, chống thấm, độ bền, khả năng chống va đập, cường độ kéo và tính thẩm mỹ.
Phương pháp xây dựng và biện pháp phòng ngừa chosợi bazan cắt nhỏbê tông nhựa đường
(1) Nhiệt độ xây dựng
Nhiệt độ thi công của bê tông nhựa đường sợi bazan cắt nhỏ không được quá thấp, vì sợi bazan cắt nhỏ sẽ làm tăng độ nhớt của nhựa đường. Do đó, nhiệt độ thi công của bê tông nhựa đường bazan cắt ngắn phải cao hơn nhiệt độ của bê tông nhựa đường thông thường, nếu không sẽ dễ gây ra hiện tượng trộn không đều.
(2) Kiểm soát chất lượng xây dựng
Công tác kiểm soát chất lượng thi công bê tông nhựa sợi bazan băm nhỏ cần chú ý đến khâu kiểm tra, đo đạc, trộn từng thành phần vật liệu trong bê tông nhựa sợi bazan băm nhỏ.
Trong xây dựng thực tế, cần lựa chọn lượng bazan cắt ngắn khác nhau trong phạm vi hợp lý theo yêu cầu kỹ thuật. Do bản thân sợi bazan cắt nhỏ không phản ứng với các thành phần bê tông và phụ gia khác nên hàm lượng sợi sẽ không làm thay đổi tỷ lệ trộn của bê tông ban đầu.
Trong thời gian thi công, chất lượng của các loại vật liệu khác nhau trong bê tông cốt sợi bazan băm nhỏ phải được tính toán và xác định dựa trên tỷ lệ hỗn hợp thi công và lượng trộn một lần. He Junyong, Tian Chengyu và những người khác đã nghiên cứu tỷ lệ trộn tối ưu của bê tông cốt sợi bazan thông qua các phương pháp thử nghiệm thiết kế trực giao. Năm yếu tố, bao gồm hàm lượng sợi, tỷ lệ xi măng nước, hàm lượng tro bay, tỷ lệ cát và mức tiêu thụ nước đơn vị, được chọn làm các yếu tố chính trong thí nghiệm.
Bảng 2 cho thấy tỷ lệ trộn tối ưu của bê tông cốt sợi bazan thu được thông qua các thí nghiệm.
Thí nghiệm đã chỉ ra rằng, tỷ lệ hàm lượng sợi bazan băm nhỏ càng cao thì hiệu quả chống nứt của bê tông càng tốt, ở mức 1,2kg/m³. Trong một phạm vi nhất định, cường độ nén của bê tông tăng khi hàm lượng sợi bazan băm nhỏ tăng, sau đó giảm và tăng theo dạng cong.
(3) Trình tự và phương pháp cho ăn
Trong quá trình trộn củasợi bazan cắt nhỏBê tông nhựa đường, cần xem xét trình tự cấp sợi bazan cắt nhỏ. Khi sử dụng, thêm sợi bazan cắt nhỏ cùng với cốt liệu như cát và đá. Tốt nhất là thêm cát và đá cùng một lúc. Thêm sợi bazan cắt nhỏ vào cát, sau đó thêm nhựa đường và hỗn hợp ướt và khuấy.
Phương pháp bổ sung sợi có thể chia thành bổ sung thủ công và bổ sung tự động. Bổ sung nhân tạo là phương pháp bổ sung thủ công sợi bazan đã được cân sau khi cốt liệu nóng được thêm vào bể trộn. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là cường độ lao động cao, độ đồng đều khi trộn thấp và cần kéo dài thời gian trộn theo tình hình thực tế để đảm bảo sợi được phân tán đều hơn trong bê tông nhựa.
Tự động cấp liệu là sử dụng máy cấp liệu sợi bazan để tự động đo lượng vật liệu cần thêm vào và đưa vào nồi trộn cùng với cốt liệu nóng của máy trộn. Máy cấp liệu sợi có những ưu điểm như tự động định lượng, nghiền trước và cơ chế vận chuyển không khí, có chức năng bổ sung sợi tiện lợi, nhanh chóng và chính xác. Trong các ứng dụng thực tế, cần lựa chọn phương pháp phù hợp dựa trên tình hình thi công thực tế.
(4) Các biện pháp phòng ngừa lát đường
Trước tiên, cần chú ý đến độ sạch của bề mặt lát; Sau đó làm nóng tấm ủi của máy lát đến 120 độ C, đồng thời chú ý đến tốc độ lát, kiểm soát ở mức khoảng 3 đến 4 mét mỗi phút; Hệ số nới lỏng cần được xác định dựa trên quá trình trải nghiệm thực tế của dự án; Nhiệt độ lát nên được duy trì ở mức 160 độ C.
(5) Hình thành và bảo dưỡng
Bê tông trộn vớisợi bazan cắt nhỏkhông nên có yêu cầu đặc biệt trong quá trình đúc, ngoại trừ việc đảm bảo bê tông nhựa được nén chặt hoàn toàn. Nó phải được nén chặt nhất có thể trong điều kiện nhiệt độ cao.
Ví dụ ứng dụng củasợi bazan cắt nhỏtrong mặt đường bê tông nhựa
Tuyến kết nối nút giao thông Hải Ninh của Đường cao tốc Gia Thiều (với kết cấu mặt đường là lớp đá dăm gia cố xi măng dày 20cm và bê tông nhựa +6cm (AC-20C) và bê tông nhựa +4cm (AC-16C) và Đường tỉnh 08 đã được Cục Khoa học và Công nghệ thành phố Hải Ninh phê duyệt. Để nghiên cứu các phương pháp khoa học và hiệu quả nhằm nâng cao khả năng chống lún của mặt đường, đảm bảo an toàn và độ bằng phẳng của đường cao tốc, đồng thời nỗ lực xử lý các bệnh lún theo cách đơn giản và thuận tiện, với thời gian thi công ngắn và chi phí bảo dưỡng thấp, các thử nghiệm bảo dưỡng đã được tiến hành bằng bê tông nhựa biến tính có sợi bazan cắt nhỏ.
Xét về hiệu quả xử lý, việc bổ sung sợi bazan cắt nhỏ giúp cải thiện đáng kể tính ổn định ở nhiệt độ cao của mặt đường bê tông nhựa, tăng độ bền của mặt đường, kéo dài tuổi thọ và giảm sự xuất hiện của các vết lún thứ cấp, đảm bảo an toàn khi lái xe.
Phần kết luận
Sợi bazan cắt sợi, với các tính chất cơ học độc đáo, độ ổn định tốt và chi phí thấp, làm cho chúng trở thành vật liệu gia cố bê tông tuyệt vời. Triển vọng ứng dụng của bê tông nhựa cốt sợi bazan cắt sợi rất rộng. Cả lợi ích kinh tế và xã hội sẽ đạt được tình hình đôi bên cùng có lợi và sẽ trở thành một trong những vật liệu xây dựng chính trong lĩnh vực xây dựng đường bộ trong tương lai.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu mới Orisen Thượng Hải
M: +86 18683776368(cũng như WhatsApp)
Điện thoại: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Địa chỉ: SỐ 398 Đường New Green, Thị trấn Xinbang, Quận Songjiang, Thượng Hải
Thời gian đăng: 13-03-2024