Gần đây với sự phát triển nhanh chóng của xây dựng kỹ thuật đường cao tốc, công nghệ kết cấu bê tông nhựa đã có những tiến bộ nhanh chóng và đạt được nhiều thành tựu kỹ thuật hoàn thiện và xuất sắc.
Hiện nay, bê tông nhựa được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng đường cao tốc, làm nổi bật vị trí quan trọng của nó trong các công trình xây dựng.Tuy nhiên, nhìn thấy những thành tựu đã đạt được, chúng ta cũng cần nhận thấy vấn đề biến dạng, hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa ngày càng trở nên nghiêm trọng.
Các ổ gà và biến dạng nghiêm trọng trên mặt đường có thể ảnh hưởng đáng kể đến an toàn khi lái xe.Sợi bazan cắt nhỏlà một loại vật liệu sợi mới, có đặc tính 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 cắt bazan là sợi khoáng vô cơ có chiều dài dưới 50mm, được cắt từ chất nền sợi bazan tương ứng và có thể phân tán đồng đều trong bê tông.
Sợi bazan cắt nhỏcó các đặc tính 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;Đá bazan cắt ngắn có khả năng chịu nhiệt độ cao vượt trội, cho phép hoạt động liên tục trong khoảng -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, xi măng và các môi trường kiềm khác.Tỷ lệ duy trì độ bền đứt dây đơn lớn hơn 75%;Sợi cắt nhỏ bằng sợi bazan 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 cắt nhỏ bazan còn có tính năng cách nhiệt tốt, lọc ở nhiệt độ cao, chống bức xạ và thấm sóng tốt.Bảng 1 trình bày các chỉ số hiệu suất kỹ thuật của sợi bazan cắt nhỏ.
➢Phân tích ứng dụng sợi bazan băm nhỏ trong mặt đường bê tông nhựa
Sợi bazan cắt nhỏBê tông nhựa chủ yếu được tạo ra bằng cách thêm sợi bazan cắt nhỏ theo tỷ lệ thích hợp vào vật liệu bê tông nhựa cho mặt đường và trộn chúng 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 và sợi len khoáng đều có thể được sử dụng làm vật liệu gia cố 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 sử dụng làm vật liệu gia cố trong bê tông nhựa, như khả năng chống lão hóa kém, tác dụng gia cường yếu và có hại cho sức khỏe con người.
Sự xuất hiện của sợi băm nhỏ bằng sợi bazan đã lấp đầy khoảng trống cả về vật liệu và phương pháp, giải quyết hiệu quả các vấn đề tồn tại trên mặt đường bê tông nhựa hiện có và đóng vai trò 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 băm nhỏ, do khả năng hút nước thấp, có thể được thêm vào bê tông nhựa để tăng độ dày của mặt đường nhựa, khiến nó ít bị nứt và mất ổn định nền đường do hút nước và giãn nở.
(2) Sợi cắt nhỏ bằng sợi bazan không chỉ có thể tận dụng mô đun và độ bền kéo cao, giống như sợi thép, để ngăn chặn sự mở rộng thêm của các vết nứt sau khi chúng xuất hiện mà còn tránh các tình huống sợi thép dễ bị vón cục trong quá trình trộn, không có lợi cho việc bơm và quá trình xây dựng rất phức tạp.
(3) Sợi bazan cắt nhỏ là sợi axit nitric điển hình, có khả năng tương thích tốt.Bởi vì bề mặt của nó mịn, nó có thể hấp thụ nhựa đường, do đó sợi bazan được phân bố đều trong bê tông, tạo thành một lớp giao diện vững chắc, nhằm cải thiện khả năng chống lão hóa và độ bền của mặt đường bê tông nhựa.
(4) Sợi cắt nhỏ bằng sợi bazan có khả năng chịu nhiệt độ và biến dạng 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 nguyên tố khoáng trong bê tông, tăng cường độ ổn định và cải thiện hiệu quả khả năng chịu nhiệt độ cao đối với biến dạng lún của mặt đường bê tông nhựa.
Ngoài ra, sợi băm nhỏ bazan còn có khả năng chịu nhiệt độ thấp tuyệt vời, đặc biệt là cải thiện khả năng chống phân hạch ở nhiệt độ thấp của mặt đường bê tông nhựa.
Việc thêm sợi cắt nhỏ bazan vào bê tông nhựa có thể cải thiện khả năng chống va đập, chống lún và tính chất cơ học của mặt đường bê tông nhựa.Cụ thể, sợi băm nhỏ bazan đóng vai trò quan trọng trong mặt đường bê tông nhựa như khả năng chống nứt, chống thấm, độ bền, khả năng chống va đập, độ bền kéo và tính thẩm mỹ.
➢Biện pháp thi công và biện pháp phòng ngừasợi bazan cắt nhỏxi măng nhựa đường
(1) Nhiệt độ thi công
Nhiệt độ thi công của bê tông nhựa cắt sợi bazan không được quá thấp, vì sợi bazan băm nhỏ sẽ tăng cường độ nhớt của nhựa đường.Vì vậy, nhiệt độ thi công của bê tông nhựa bazan cắt ngắn phải cao hơn nhiệt độ thi công của bê tông nhựa thông thường, nếu không sẽ dễ gây ra sự trộn không đều.
(2) Kiểm soát chất lượng công trình
Việc kiểm soát chất lượng thi công bê tông nhựa sợi băm nhỏ bazan cần chú ý đến việc kiểm soát chất lượng quá trình kiểm tra, đo lường và trộn của từng vật liệu thành phần trong bê tông sợi băm nhỏ bazan.
Trong xây dựng thực tế, lượng đá bazan cắt ngắn khác nhau phải được lựa chọn trong phạm vi hợp lý theo yêu cầu kỹ thuật.Do bản thân sợi bazan cắt nhỏ không phản ứng với các thành phần và phụ gia bê tông 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 băm nhỏ bằng sợi bazan phải được tính toán và xác định dựa trên tỷ lệ hỗn hợp xây dựng 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 thí nghiệm thiết kế trực giao.Năm yếu tố gồm hàm lượng sợi, tỷ lệ xi măng nước, hàm lượng tro bay, tỷ lệ cát và đơn vị nước tiêu thụ được chọn làm yếu tố chính trong thí nghiệm.
Bảng 2 thể hiện tỷ lệ trộn tối ưu của bê tông cốt sợi bazan thu được qua thí nghiệm.
Thực nghiệm cho thấy tỷ lệ hàm lượng sợi băm bazan 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 chịu nén của bê tông tăng theo hàm lượng sợi bazan tăng. sợi cắt nhỏ, sau đó giảm dần và tăng lên ở dạng cong.
(3) Trình tự và phương pháp cho ăn
Trong quá trình trộn củasợi bazan cắt nhỏbê tông nhựa, trình tự cấp sợi bazan cắt nhỏ cần được xem xét.Khi sử dụng nên thêm sợi bazan cắt nhỏ cùng với các cốt liệu như cát, đá.Tốt nhất là thêm cát và đá cùng một lúc.Thêm sợi bazan cắt nhỏ vào cát, sau đó thêm nhựa đường và trộn ướt rồi khuấy đều.
Phương pháp bổ sung chất xơ có thể được chia thành bổ sung thủ công và bổ sung tự động.Bổ sung nhân tạo đề cập đến việc bổ sung thủ công sợi cắt nhỏ bazan đã được cân sau khi cốt liệu nóng được thêm vào thùng trộn.Tuy nhiên, nhược điểm của nó là cường độ lao động cao, độ đồng đều trộn thấp và cần kéo dài thời gian trộn theo tình hình thực tế để đảm bảo các sợi được phân tán đều hơn trong bê tông nhựa.
Cấp liệu tự động là việc sử dụng máy cấp sợi bazan để tự động đo lượng nguyên liệu cần thêm vào và cho vào nồi trộn cùng với cốt liệu nóng của máy trộn.Máy cấp sợi có các ưu điểm như cơ chế đo sáng tự động, nghiền sơ bộ và vận chuyển không khí, đồng thời có chức năng bổ sung sợi tiện lợi, nhanh chóng và chính xác.Trong ứng dụng thực tế cần căn cứ vào tình hình thi công thực tế để lựa chọn phương pháp phù hợp.
(4) Biện pháp phòng ngừa lát đường
Đầu tiên, cần chú ý đến độ sạch của bề mặt lát;Sau đó làm nóng bàn ủi của máy lát nền ở nhiệt độ 120 độ C, đồng thời chú ý đến tốc độ lát đường, kiểm soát tốc độ khoảng 3 đến 4 mét/phút;Hệ số nới lỏng phải được xác định căn cứ vào việc thực hiện thử nghiệm thực tế của dự án;Nhiệt độ lát nền phải được duy trì ở mức 160 độ C.
(5) Tạo hình và đóng rắn
Bê tông trộn vớisợi bazan cắt nhỏkhông có yêu cầu đặc biệt nào trong quá trình đúc, ngoại trừ việc đảm bảo độ nén hoàn toàn của bê tông nhựa.Nó nên được nén càng nhiều càng tốt trong điều kiện nhiệt độ cao.
➢Ví dụ ứng dụng củasợi bazan cắt nhỏtrên mặt đường bê tông nhựa
Đường kết nối nút giao Hained của Đường cao tốc Jiashao (với kết cấu mặt đường gồm nền đá dăm ổn định xi măng 20cm và bê tông nhựa +6cm (AC-20C) và bê tông nhựa +4cm (AC-16C)) và Tỉnh lộ 08 đã được phê duyệt bởi Cục Khoa học và Công nghệ thành phố Hải Ninh.Để khám phá các phương pháp khoa học và hiệu quả nhằm nâng cao khả năng chống lại vết hằn của đường, đảm bảo an toàn và thông suốt của đường cao tốc, đồng thời nỗ lực điều trị các bệnh về vết lún một cách đơn giản và thuận tiện, thời gian thi công ngắn và chi phí bảo trì thấp, Thử nghiệm bảo dưỡng được tiến hành bằng cách sử dụng bê tông nhựa biến tính với sợi bazan cắt nhỏ.
Từ góc độ hiệu quả xử lý, việc bổ sung sợi cắt nhỏ bazan giúp cải thiện đáng kể độ ổn định nhiệt độ cao của mặt đường bê tông nhựa, nâng cao độ bền của mặt đường, kéo dài tuổi thọ sử dụng và giảm sự xuất hiện của các vết lún thứ cấp, mang lại sự đảm bảo chắc chắn cho sự an toàn khi lái xe.
➢Phần kết luận
Sợi bazan cắt nhỏ, với các đặc tính cơ học độc đáo, độ ổn định tốt và chi phí thấp, khiến chúng trở thành vật liệu gia cố bê tông tuyệt vời.Triển vọng ứng dụng của bê tông nhựa gia cố sợi bazan cắt nhỏ là rất rộng.Cả lợi ích kinh tế và xã hội sẽ đạt được tình hình đôi bên cùng có lợi và nó sẽ trở thành một trong những vật liệu xây dựng chính trong lĩnh vực xây dựng đường cao tốc trong tương lai.
Thời gian đăng: Mar-13-2024