Récemment, avec le développement rapide de la construction d'ingénierie routière, la technologie des structures en béton bitumineux a fait des progrès rapides et a atteint un grand nombre de réalisations techniques matures et excellentes.
À l’heure actuelle, le béton bitumineux est largement utilisé dans le domaine de la construction d’autoroutes, soulignant ainsi sa place importante dans les projets de construction. Cependant, tout en voyant les réalisations réalisées, nous devons également être conscients que les problèmes de déformation et d’endommagement des chaussées en béton bitumineux deviennent de plus en plus graves.
Les nids-de-poule importants et les déformations de la chaussée peuvent avoir un impact significatif sur la sécurité de conduite.Fil coupé en fibre de basalteest un nouveau type de matériau fibreux, avec ses propriétés mécaniques uniques, sa bonne stabilité et son rapport coût-performance élevé, ce qui en fait un excellent matériau de renforcement du béton.
Performances debrin coupé en fibre de basalte
Le brin coupé de fibre de basalte est une fibre minérale inorganique d'une longueur inférieure à 50 mm, qui est découpée dans le substrat de fibre de basalte correspondant et peut être uniformément dispersée dans le béton.
Fil coupé en fibre de basalteavoir d'excellentes propriétés telles qu'une résistance à la traction axiale élevée et un module élevé, avec une résistance à la traction de 2 250 à 2 550 MPa et un module élastique supérieur à 78 GPa ; Le basalte de coupe courte a une résistance exceptionnelle aux hautes températures, lui permettant de fonctionner en continu dans une plage de -269 à 650 degrés Celsius ; Il a une résistance élevée à la corrosion et une stabilité chimique dans les milieux corrosifs (solutions acides, alcalines, salines) et peut maintenir une résistance plus élevée à la corrosion alcaline dans les solutions alcalines saturées, le ciment et d'autres milieux alcalins. Le taux de rétention de la résistance à la rupture d'un seul fil est supérieur à 75 % ; Les brins coupés en fibre de basalte peuvent également être compatibles avec des adhésifs inorganiques, avec un taux d'absorption d'humidité inférieur à 1 % et une capacité d'absorption qui ne change pas dans le temps, ce qui prouve la stabilité du matériau, sa longue durée de vie et sa compatibilité environnementale pendant l'utilisation ; De plus, les brins coupés en fibres de basalte ont également de bonnes performances d'isolation, une filtration à haute température, une résistance aux radiations et une bonne perméabilité aux ondes. Le tableau 1 présente les indicateurs de performance technique des brins coupés en fibre de basalte.
Analyse d'application de brins coupés de fibres de basalte dans une chaussée en béton bitumineux
Fil coupé en fibre de basalteLe béton bitumineux est principalement fabriqué en ajoutant des brins hachés de fibres de basalte dans une proportion appropriée aux matériaux de béton bitumineux pour les revêtements routiers et en les mélangeant dans des conditions strictes de rapport de mélange, de température, d'humidité, de temps de mélange et d'autres conditions.
Comme cela est bien connu, outre les fibres de basalte, des matériaux fibreux tels que des fibres de polyester, des fibres de bois et des fibres de laine minérale peuvent tous être utilisés comme matériaux de renforcement dans le renforcement du béton bitumineux. Cependant, l'utilisation de ces fibres depuis de nombreuses années montre qu'il existe certains problèmes lorsqu'elles sont utilisées comme matériaux de renforcement dans le béton bitumineux, tels qu'une faible performance anti-vieillissement, un faible effet de renforcement et un danger pour la santé humaine.
L'émergence des brins coupés en fibres de basalte a comblé une lacune dans les matériaux et les méthodes, résolvant efficacement les problèmes existants dans les revêtements en béton bitumineux existants et jouant un grand rôle dans leur promotion. Son rôle dans les revêtements en béton bitumineux se manifeste dans les aspects suivants :
(1) Des brins hachés de fibres de basalte, en raison de leur faible absorption d'eau, peuvent être ajoutés au béton bitumineux pour augmenter l'épaisseur de la chaussée asphaltée, la rendant moins sujette à la fissuration et à l'instabilité de la plate-forme due à l'absorption et à l'expansion de l'eau.
(2) Les brins coupés en fibres de basalte peuvent non seulement profiter de leur module élevé et de leur résistance à la traction, tout comme les fibres d'acier, pour empêcher une expansion ultérieure des fissures après leur apparition, mais également pour éviter les situations dans lesquelles les fibres d'acier ont tendance à s'agglutiner pendant le mélange, ce qui n'est pas propice au pompage et le processus de construction est complexe.
(3) La fibre de basalte hachée est une fibre d'acide nitrique typique, qui présente une bonne compatibilité. Parce que sa surface est duveteuse, il peut absorber l'asphalte, de sorte que la fibre de basalte soit uniformément répartie dans le béton, formant une couche d'interface solide, de manière à améliorer la résistance au vieillissement et la durabilité de la chaussée en béton bitumineux.
(4) Les brins coupés en fibre de basalte ont une excellente résistance à la température et à la déformation. Sa plage de température de fonctionnement est comprise entre moins 270 et 651 degrés Celsius et il peut maintenir la stabilité dans des environnements à haute température. Il peut également empêcher le glissement des éléments minéraux dans le béton, améliorer sa stabilité et améliorer efficacement la résistance à haute température à la contrainte d'orniérage des chaussées en béton bitumineux.
De plus, les brins coupés en fibres de basalte présentent également une excellente résistance aux basses températures, en particulier pour améliorer la résistance à la fission à basse température des chaussées en béton bitumineux.
L'ajout de brins coupés de fibres de basalte au béton bitumineux peut améliorer la résistance aux chocs, la résistance à l'orniérage et les propriétés mécaniques de la chaussée en béton bitumineux. Plus précisément, les brins coupés en fibres de basalte jouent un rôle crucial dans les revêtements en béton bitumineux, comme la résistance aux fissures, l'anti-infiltration, la durabilité, la résistance aux chocs, la résistance à la traction et l'esthétique.
Méthodes de construction et précautions pourbrin coupé en fibre de basaltebéton bitumineux
(1) Température de construction
La température de construction du béton bitumineux à brins coupés en fibres de basalte ne doit pas être trop basse, car les brins coupés en fibres de basalte augmenteront la viscosité de l'asphalte. Par conséquent, la température de construction du béton bitumineux de basalte court doit être supérieure à celle du béton bitumineux ordinaire, sinon il sera facile de provoquer un mélange inégal.
(2) Contrôle de la qualité de la construction
Le contrôle de la qualité de la construction du béton bitumineux à brins coupés en fibres de basalte doit prêter attention au contrôle de la qualité du processus d'inspection, de mesure et de mélange de chaque matériau composant dans le béton à brins coupés en fibres de basalte.
Dans la construction réelle, différentes quantités de basalte raccourci doivent être sélectionnées dans une plage raisonnable en fonction des exigences techniques. Étant donné que les fibres de basalte coupées elles-mêmes ne réagissent pas avec les autres composants et adjuvants du béton, la teneur en fibres ne modifiera pas la proportion du mélange du béton d'origine.
Pendant la période de construction, la qualité de divers matériaux dans le béton armé à brins coupés en fibres de basalte doit être calculée et déterminée en fonction de la proportion du mélange de construction et de la quantité de mélange unique. He Junyong, Tian Chengyu et d'autres ont étudié la proportion optimale de mélange de béton renforcé de fibres de basalte grâce à des méthodes expérimentales de conception orthogonale. Cinq facteurs, dont la teneur en fibres, le rapport eau-ciment, la teneur en cendres volantes, le rapport sable et la consommation unitaire d'eau, ont été sélectionnés comme principaux facteurs de l'expérience.
Le tableau 2 montre les proportions optimales de mélange de béton renforcé de fibres de basalte obtenues expérimentalement.
Des expériences ont montré que plus la teneur en fibres de basalte hachées est élevée, meilleur est l'effet de résistance aux fissures du béton, à 1,2 kg/m³. Dans une certaine plage, la résistance à la compression du béton augmente avec l'augmentation de la teneur en fibres de basalte. brin coupé, puis diminue et augmente sous une forme incurvée.
(3) Séquence et méthode d'alimentation
Dans le processus de mélange debrin coupé en fibre de basaltebéton bitumineux, la séquence d'alimentation des brins coupés en fibres de basalte doit être prise en compte. Lors de l'utilisation, ajoutez des brins de fibres de basalte hachés ainsi que des agrégats tels que du sable et de la pierre. Il est préférable d'ajouter du sable et de la pierre en même temps. Ajoutez du fil haché de fibre de basalte au sable, puis ajoutez l'asphalte et le mélange humide et remuez.
La méthode d’ajout de fibres peut être divisée en ajout manuel et ajout automatique. L'ajout artificiel fait référence à l'ajout manuel de brins hachés de fibres de basalte qui ont été pesés après l'ajout d'agrégats chauds dans la cuve de mélange. Cependant, ses inconvénients sont une intensité de travail élevée, une faible uniformité du mélange et la nécessité de prolonger le temps de mélange en fonction de la situation réelle pour garantir que les fibres sont dispersées plus uniformément dans le béton bitumineux.
L'alimentation automatique fait référence à l'utilisation d'un alimentateur en fibres de basalte pour mesurer automatiquement la quantité de matériau à ajouter et la mettre dans le pot de mélange avec l'agrégat chaud du mélangeur. Le chargeur de fibres présente des avantages tels qu'un dosage automatique, un pré-concassage et un mécanisme de transport d'air, et possède des fonctions d'ajout de fibres pratiques, rapides et précises. Dans les applications pratiques, les méthodes appropriées doivent être sélectionnées en fonction de la situation réelle de la construction.
(4) Précautions de pavage
Tout d’abord, il convient de prêter attention à la propreté de la surface du pavage ; Préchauffez ensuite la plaque de repassage du pavé à 120 degrés Celsius, en faisant attention à la vitesse de pose, en la contrôlant à environ 3 à 4 mètres par minute ; Le coefficient de relâchement doit être déterminé sur la base de la pose d'essai réelle du projet ; La température du revêtement doit être maintenue à 160 degrés Celsius.
(5) Formage et durcissement
Béton mélangé àbrin coupé en fibre de basaltene devrait avoir aucune exigence particulière lors du moulage, à l'exception d'assurer le compactage complet du béton bitumineux. Il doit être compacté autant que possible dans des conditions de température élevée.
Exemples d'application debrin coupé en fibre de basaltedans une chaussée en béton bitumineux
La ligne de connexion de l'échangeur de Haining de l'autoroute Jiashao (avec une structure de chaussée composée d'une base de pierre concassée stabilisée au ciment de 20 cm et de béton bitumineux de +6 cm (AC-20C) et de béton bitumineux de +4 cm (AC-16C)) et la route provinciale 08 ont été approuvées par le Bureau municipal des sciences et technologies de Haining. Afin d'explorer des méthodes scientifiques et efficaces pour améliorer la résistance de la route à l'orniérage, assurer la sécurité et la douceur de la route et s'efforcer de traiter les maladies de l'orniérage d'une manière simple et pratique, avec une période de construction courte et de faibles coûts d'entretien, Tests de durcissement ont été réalisés en utilisant du béton bitumineux modifié avec des brins coupés en fibres de basalte.
Du point de vue de l'effet du traitement, l'ajout de brins coupés en fibres de basalte améliore considérablement la stabilité à haute température de la chaussée en béton bitumineux, améliore la durabilité de la chaussée, prolonge sa durée de vie et réduit l'apparition d'ornières secondaires, offrant ainsi une forte garantie. pour la sécurité de conduite.
Conclusion
Fil coupé en fibre de basalte, avec leurs propriétés mécaniques uniques, leur bonne stabilité et leur faible coût, en font un excellent matériau de renforcement du béton. Les perspectives d’application du béton bitumineux armé à brins coupés en fibres de basalte sont très larges. Les avantages économiques et sociaux permettront d'obtenir une situation gagnant-gagnant et il deviendra à l'avenir l'un des principaux matériaux de construction dans le domaine de la construction d'autoroutes.
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Heure de publication : 13 mars 2024