Recentemente, con il rapido sviluppo dell'ingegneria autostradale, la tecnologia delle strutture in calcestruzzo asfaltato ha fatto rapidi progressi e ha raggiunto un gran numero di risultati tecnici maturi ed eccellenti.
Attualmente, il calcestruzzo asfaltico è stato ampiamente utilizzato nel campo della costruzione di autostrade, evidenziando la sua importante posizione nei progetti di costruzione. Tuttavia, di fronte ai risultati raggiunti, dobbiamo anche essere consapevoli che i problemi di deformazione e danneggiamento delle pavimentazioni in asfalto stanno diventando sempre più gravi.
Fori buche e deformazioni del manto stradale possono avere un impatto significativo sulla sicurezza di guida.Filo tritato di fibra di basaltoè un nuovo tipo di materiale in fibra, con le sue proprietà meccaniche uniche, buona stabilità e un elevato rapporto costi-prestazioni, che lo rendono un eccellente materiale per il rinforzo del calcestruzzo.
Prestazioni difilo tritato di fibra di basalto
Il filo tagliato in fibra di basalto è una fibra minerale inorganica con una lunghezza inferiore a 50 mm, che viene tagliata dal corrispondente substrato in fibra di basalto e può essere dispersa uniformemente nel calcestruzzo.
Filo tritato di fibra di basaltohanno proprietà eccellenti come elevata resistenza alla trazione assiale e alto modulo, con una resistenza alla trazione di 2250-2550 MPa e un modulo elastico superiore a 78 GPa; Il basalto a taglio corto ha un'eccezionale resistenza alle alte temperature, che gli consente di funzionare continuamente nell'intervallo da -269 a 650 gradi Celsius; Ha un'elevata resistenza alla corrosione e stabilità chimica in mezzi corrosivi (acidi, alcali, soluzioni saline) e può mantenere una maggiore resistenza alla corrosione alcalina in soluzioni alcaline sature, cemento e altri mezzi alcalini. Il tasso di ritenzione della resistenza alla frattura del filo singolo è superiore al 75%; Il filo tagliato di fibra di basalto può anche essere compatibile con adesivi inorganici, con un tasso di assorbimento di umidità inferiore all'1% e una capacità di assorbimento che non cambia nel tempo, il che dimostra la stabilità del materiale, la lunga durata e la compatibilità ambientale durante l'uso; Inoltre, il filo tagliato in fibra di basalto ha anche buone prestazioni di isolamento, filtrazione ad alta temperatura, resistenza alle radiazioni e buona permeabilità alle onde. La tabella 1 mostra gli indicatori di prestazione tecnica del filo tagliato di fibra di basalto.
Analisi applicativa di trefoli tagliati di fibra di basalto in pavimentazioni in calcestruzzo asfaltato
Filo tritato di fibra di basaltoIl calcestruzzo asfaltico viene prodotto principalmente aggiungendo fili tagliati di fibra di basalto in una proporzione adeguata ai materiali di calcestruzzo asfaltato per superfici stradali e mescolandoli secondo un rapporto di miscelazione, temperatura, umidità, tempo di miscelazione e altre condizioni rigorosi.
Come è noto, oltre alle fibre di basalto, come materiali di rinforzo nel rinforzo del calcestruzzo asfaltico possono essere utilizzati materiali fibrosi come fibre di poliestere, fibre di legno e fibre di lana minerale. Tuttavia, l'uso di queste fibre per molti anni dimostra che ci sono alcuni problemi quando vengono utilizzate come materiali di rinforzo nel calcestruzzo dell'asfalto, come le deboli prestazioni anti-invecchiamento, il debole effetto rinforzante e dannosi per la salute umana.
L'emergere del filo tagliato in fibra di basalto ha colmato una lacuna sia nei materiali che nei metodi, risolvendo efficacemente i problemi esistenti nelle pavimentazioni in calcestruzzo asfaltato esistenti e svolgendo un ruolo importante nel promuoverlo. Il suo ruolo nella pavimentazione in calcestruzzo asfaltato si manifesta nei seguenti aspetti:
(1) I fili tagliati di fibra di basalto, a causa del loro basso assorbimento d'acqua, possono essere aggiunti al calcestruzzo dell'asfalto per aumentare lo spessore della pavimentazione in asfalto, rendendolo meno soggetto a fessurazioni e all'instabilità del fondo stradale a causa dell'assorbimento e dell'espansione dell'acqua.
(2) I fili tagliati di fibra di basalto non solo possono sfruttare il loro elevato modulo e resistenza alla trazione, proprio come le fibre di acciaio, per prevenire l'ulteriore espansione delle crepe dopo la loro comparsa, ma anche per evitare situazioni in cui le fibre di acciaio tendono ad aggregarsi durante la miscelazione, che non favorisce il pompaggio e il processo di costruzione è complesso.
(3) La fibra di basalto tritato è una tipica fibra di acido nitrico, che ha una buona compatibilità. Poiché la sua superficie è soffice, può assorbire l'asfalto, in modo che la fibra di basalto sia distribuita uniformemente nel calcestruzzo, formando uno strato di interfaccia solido, in modo da migliorare la resistenza all'invecchiamento e la durabilità della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato.
(4) Il filo tagliato in fibra di basalto ha un'eccellente resistenza alla temperatura e alla deformazione. Il suo intervallo di temperatura di funzionamento è compreso tra meno 270 e 651 gradi Celsius e può mantenere la stabilità in ambienti ad alta temperatura. Può anche prevenire lo scivolamento di elementi minerali nel calcestruzzo, migliorarne la stabilità e migliorare efficacemente la resistenza alle alte temperature alla deformazione dell'ormaiamento della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato.
Inoltre, i fili tagliati di fibra di basalto hanno anche un'eccellente resistenza alle basse temperature, soprattutto per migliorare la resistenza alla fissione a bassa temperatura della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato.
L'aggiunta di fili tagliati di fibra di basalto al calcestruzzo asfaltato può migliorare la resistenza agli urti, la resistenza all'ormaiamento e le proprietà meccaniche della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato. Nello specifico, i fili tagliati in fibra di basalto svolgono un ruolo cruciale nella pavimentazione in calcestruzzo asfaltato, come resistenza alle crepe, anti-infiltrazioni, durata, resistenza agli urti, resistenza alla trazione ed estetica.
Metodi di costruzione e precauzioni perfilo tritato di fibra di basaltocemento asfaltato
(1) Temperatura di costruzione
La temperatura di costruzione del calcestruzzo con asfalto a fili tagliati in fibra di basalto non dovrebbe essere troppo bassa, poiché i fili tagliati in fibra di basalto aumenteranno la viscosità dell'asfalto. Pertanto, la temperatura di costruzione del calcestruzzo bituminoso basalto tagliato corto dovrebbe essere superiore a quella del calcestruzzo bituminoso ordinario, altrimenti sarà facile causare una miscelazione non uniforme.
(2) Controllo della qualità della costruzione
Il controllo di qualità della costruzione del calcestruzzo in asfalto a trefoli tagliati con fibra di basalto dovrebbe prestare attenzione al controllo di qualità del processo di ispezione, misurazione e miscelazione di ciascun materiale componente nel calcestruzzo a trefoli tagliati con fibra di basalto.
Nella costruzione vera e propria, quantità diverse di basalto tagliato corto dovrebbero essere selezionate entro un intervallo ragionevole in base ai requisiti ingegneristici. Dato che i fili tagliati di fibra di basalto non reagiscono con altri componenti e additivi del calcestruzzo, il contenuto di fibre non modificherà la proporzione della miscela del calcestruzzo originale.
Durante il periodo di costruzione, la qualità dei vari materiali nel calcestruzzo armato con trefoli tagliati con fibre di basalto deve essere calcolata e determinata in base alla proporzione della miscela di costruzione e alla quantità di miscelazione una tantum. He Junyong, Tian Chengyu e altri hanno studiato la proporzione ottimale della miscela di cemento rinforzato con fibra di basalto attraverso metodi sperimentali di progettazione ortogonale. Cinque fattori, tra cui il contenuto di fibre, il rapporto acqua-cemento, il contenuto di ceneri volanti, il rapporto sabbia e il consumo unitario di acqua, sono stati selezionati come fattori principali nell'esperimento.
La tabella 2 mostra le proporzioni ottimali della miscela di cemento fibrorinforzato con basalto ottenute attraverso esperimenti.
Gli esperimenti hanno dimostrato che maggiore è il rapporto di contenuto di fibre di basalto tagliate, migliore è l'effetto di resistenza alle fessurazioni del calcestruzzo, a 1,2 kg/m ³. Entro un certo intervallo, la resistenza alla compressione del calcestruzzo aumenta con l'aumento del contenuto di fibre di basalto filo tagliato, quindi diminuisce e aumenta in forma curva.
(3) Sequenza e metodo di alimentazione
Nel processo di miscelazione difilo tritato di fibra di basaltocalcestruzzo di asfalto, si dovrebbe considerare la sequenza di alimentazione del filo tagliato di fibra di basalto. Durante l'utilizzo, aggiungere fili tritati di fibra di basalto insieme ad aggregati come sabbia e pietra. È meglio aggiungere sabbia e pietra allo stesso tempo. Aggiungere il filo tritato di fibra di basalto alla sabbia, quindi aggiungere l'asfalto e la miscela bagnata e mescolare.
Il metodo di aggiunta delle fibre può essere suddiviso in aggiunta manuale e aggiunta automatica. L'aggiunta artificiale si riferisce all'aggiunta manuale di filamenti tagliati di fibra di basalto che sono stati pesati dopo l'aggiunta degli aggregati caldi al serbatoio di miscelazione. Tuttavia, i suoi svantaggi sono l’elevata intensità di manodopera, la bassa uniformità di miscelazione e la necessità di prolungare il tempo di miscelazione in base alla situazione reale per garantire che le fibre siano disperse in modo più uniforme nel calcestruzzo asfaltico.
L'alimentazione automatica si riferisce all'uso di un alimentatore di fibre di basalto per misurare automaticamente la quantità di materiale da aggiungere e inserirlo nel vaso di miscelazione insieme all'aggregato caldo del miscelatore. L'alimentatore di fibre presenta vantaggi quali il dosaggio automatico, la prefrantumazione e il meccanismo di trasporto dell'aria e dispone di funzioni di aggiunta di fibre comode, veloci e precise. Nelle applicazioni pratiche, i metodi appropriati dovrebbero essere selezionati in base alla situazione effettiva della costruzione.
(4) Precauzioni per la pavimentazione
Innanzitutto occorre prestare attenzione alla pulizia della superficie della pavimentazione; Preriscaldare quindi la piastra stirante della finitrice a 120 gradi Celsius, prestando attenzione alla velocità di pavimentazione, controllandola intorno ai 3-4 metri al minuto; Il coefficiente di allentamento dovrà essere determinato in base all'effettiva messa in prova del progetto; La temperatura della pavimentazione dovrebbe essere mantenuta a 160 gradi Celsius.
(5) Formatura e stagionatura
Calcestruzzo mescolato confilo tritato di fibra di basaltonon dovrebbero avere requisiti speciali durante lo stampaggio, ad eccezione di garantire la completa compattazione del calcestruzzo asfaltico. Dovrebbe essere compattato il più possibile in condizioni di alta temperatura.
Esempi di applicazione difilo tritato di fibra di basaltoin pavimentazione in cemento asfaltato
La linea di collegamento dello svincolo Haining della Jiashao Expressway (con una struttura della pavimentazione di base in pietrisco stabilizzato con cemento di 20 cm e +6 cm (AC-20C) di asfalto e +4 cm (AC-16C) di asfalto) e la strada provinciale 08 sono state approvate da l'Ufficio municipale di scienza e tecnologia di Haining. Al fine di esplorare metodi scientifici ed efficaci per migliorare la resistenza della strada alla corrosione, garantire la sicurezza e la scorrevolezza dell'autostrada e sforzarsi di trattare le malattie della corrosione in modo semplice e conveniente, con un breve periodo di costruzione e bassi costi di manutenzione, test di polimerizzazione sono stati condotti utilizzando calcestruzzo bituminoso modificato con trefoli tagliati di fibra di basalto.
Dal punto di vista dell'effetto del trattamento, l'aggiunta di filo tagliato in fibra di basalto migliora notevolmente la stabilità alle alte temperature della pavimentazione in calcestruzzo asfaltato, migliora la durabilità della pavimentazione, ne prolunga la durata e riduce il verificarsi di solchi secondari, fornendo una forte garanzia per la sicurezza di guida.
Conclusione
Filo tritato di fibra di basalto, con le loro proprietà meccaniche uniche, la buona stabilità e il basso costo, li rendono un eccellente materiale per il rinforzo del calcestruzzo. Le prospettive di applicazione del calcestruzzo bituminoso rinforzato con fibre di basalto sono molto ampie. Sia i vantaggi economici che quelli sociali realizzeranno una situazione vantaggiosa per tutti e in futuro diventerà uno dei principali materiali da costruzione nel campo della costruzione di autostrade.
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Orario di pubblicazione: 13 marzo 2024