Η εφαρμογή ιπτάμενης τέφρας στη βάση του οδοστρώματος επικεντρώνεται κυρίως σε δύο πτυχές: υλικά σταθεροποιημένα με ιπτάμενη τέφρα (ασβέστη και ιπτάμενη τέφρα) και υλικά σταθεροποιημένα με ιπτάμενη τέφρα τσιμέντου. Αυτά τα δύο υλικά έχουν ενσωματωθεί σε εθνικά πρότυπα, η τεχνολογία είναι σχετικά ώριμη και υπάρχουν πολλές πρακτικές εφαρμογές. Η εφαρμογή ιπτάμενης τέφρας σε επιφάνειες οδοστρώματος κυρίως σε επιφάνειες ασφαλτικού μείγματος και τσιμεντοκονίας. Η έρευνα του Jiao Hua του Πανεπιστημίου Chang'an στη μεταπτυχιακή του διατριβή δείχνει ότι όταν η ιπτάμενη τέφρα αντικαθιστά όλη τη σκόνη μεταλλεύματος στο ασφαλτικό μείγμα AC-16, έχει χειρότερη αντοχή σε ρωγμές χαμηλής θερμοκρασίας και καλύτερη σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες από αυτό που αναμιγνύεται με σκόνη μεταλλεύματος. Η σταθερότητα στο νερό έχει βελτιωθεί, αλλά το αποτέλεσμα δεν είναι εξαιρετικό. Οι Xie Jun, Wu Shaopeng και άλλοι μελέτησαν την επίδραση της ιπτάμενης τέφρας και του παράγοντα σύζευξης επιφανειακής επεξεργασίας στην καταστροφή του ασφαλτικού μείγματος από την υγρασία. Ο συνδυασμός πληρωτικού με παράγοντα σύζευξης και ιπτάμενης τέφρας ονομάζεται σύνθετος τροποποιητής ιπτάμενης τέφρας. Οι ιδιότητες του σύνθετου τροποποιητή ιπτάμενης τέφρας χαρακτηρίστηκαν κυρίως με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και φασματοσκοπία υπέρυθρης μετατροπής Fourier. Ως πληρωτικό, η επίδρασή του στην ευαισθησία υγρασίας των ασφαλτομιγμάτων αξιολογήθηκε με δοκιμές έμμεσης μέτρου εφελκυστικής ακαμψίας, στατικού ερπυσμού και έμμεσης κόπωσης εφελκυσμού. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ασφαλτικό μείγμα με σύνθετο τροποποιητή ιπτάμενης τέφρας έχει υψηλή έμμεση αντοχή εφελκυσμού και λόγο αντοχής εφελκυσμού κατά τη διάρκεια του παγετού και εξαιρετική ευαισθησία στην υγρασία. Επιπλέον, το τροποποιημένο ασφαλτικό μείγμα με σύνθετο τροποποιητή ιπτάμενης τέφρας έδειξε καλύτερο μέτρο ακαμψίας, αντοχή σε μόνιμη παραμόρφωση και διάρκεια ζωής σε κόπωση μετά από ειδική επεξεργασία βλάβης από την υγρασία. Συμπέρασμα: Ο σύνθετος τροποποιητής ιπτάμενης τέφρας μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ευαισθησία υγρασίας του ασφαλτικού μείγματος.
Τα αναχώματα ιπτάμενης τέφρας χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στην οδοποιία, ειδικά σε τμήματα δρόμων με μαλακό έδαφος. Μπορούν να αξιοποιήσουν πλήρως το ελαφρύ βάρος της ιπτάμενης τέφρας για να μειώσουν το ίδιο βάρος του αναχώματος και την πρόσθετη τάση της θεμελίωσης μαλακού εδάφους, μειώνοντας έτσι τη συνολική καθίζηση και βελτιώνοντας τη σταθερότητα του αναχώματος. Ομοίως, η πλήρωση της ιπτάμενης τέφρας με το έδαφος υψηλής πλήρωσης στην κορυφή της γέφυρας μπορεί να βελτιώσει το πρόβλημα αναπήδησης της κορυφής της γέφυρας που προκαλείται από την καθίζηση που προκαλείται από το ίδιο βάρος του εδάφους υψηλής πλήρωσης στην κορυφή της γέφυρας. Ο Liu Tiejun μελέτησε τις μηχανικές ιδιότητες της ιπτάμενης τέφρας που χρησιμοποιείται ως υλικό πλήρωσης αναχώματος και κατέληξε στα ακόλουθα συμπεράσματα: η ξηρή πυκνότητα της ιπτάμενης τέφρας έδειξε μια τάση αύξησης πρώτα και στη συνέχεια μείωσης με την αύξηση της περιεκτικότητας σε υγρασία, και η μέγιστη ξηρή πυκνότητα της περιεκτικότητας σε υγρασία ήταν 19%. Ο συντελεστής διαπερατότητας της τέφρας άνθρακα μειώνεται εκθετικά με την αύξηση της ξηρής πυκνότητας. Όταν η ξηρή πυκνότητα της ιπτάμενης τέφρας είναι μικρότερη από 1,35g/cm3, η ξηρή πυκνότητα δεν έχει σχεδόν καμία επίδραση στον συντελεστή διαπερατότητάς της. Η συνοχή της ιπτάμενης τέφρας αυξάνεται με την περιεκτικότητα σε νερό. Όταν η περιεκτικότητα σε υγρασία της ιπτάμενης τέφρας αυξάνεται και μειώνεται, και η μείωση είναι αργή όταν η περιεκτικότητα σε υγρασία είναι μικρότερη από 26%, διαφορετικά μειώνεται ταχύτερα. Όταν η περιεκτικότητα σε υγρασία της ιπτάμενης τέφρας αυξάνεται κατά 1%, η γωνία εσωτερικής τριβής μειώνεται κατά περίπου 0,25°. Η συνοχή της τέφρας άνθρακα αυξάνεται γραμμικά με την αύξηση του βαθμού συμπύκνωσης, ενώ η γωνία εσωτερικής τριβής της ιπτάμενης τέφρας αυξάνεται εκθετικά με την αύξηση του βαθμού συμπύκνωσης. Όσο πιο κοντά στη βέλτιστη περιεκτικότητα σε υγρασία ή όσο πιο κοντά στο 100% συμπύκνωση, τόσο μικρότερη είναι η μείωση της συνοχής και της γωνίας εσωτερικής τριβής με την αύξηση των χρόνων δόνησης, και είναι ευκολότερο να επιτευχθεί μια σταθερή κατάσταση στο πρώιμο στάδιο της δόνησης. Οι Chen Yunyong και Gao Liang διεξήγαγαν επίσης δοκιμές σε εσωτερικούς χώρους σε ενισχυμένα αναχώματα ιπτάμενης τέφρας. Σύμφωνα με την αρχή της ομοιότητας, οι δύο άνδρες μείωσαν την κλίμακα του πραγματικού αναχώματος σε αναλογία 1:8 και χρησιμοποίησαν αμφίδρομο γεωπλέγμα ως υλικό ενίσχυσης, και πραγματοποίησαν πειραματική έρευνα σχετικά με την τάση και την παραμόρφωση του ενισχυμένου αναχώματος με ιπτάμενη τέφρα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ανομοιόμορφη καθίζηση του αναχώματος ιπτάμενης τέφρας μπορεί να μειωθεί σημαντικά με την ενίσχυση γεωπλέγματος και η φέρουσα ικανότητα του αναχώματος μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά.
Πηγή περιεχομένου: Συμμαχία Βιομηχανίας Ιπτάμενης Τέφρας
Ώρα δημοσίευσης: 10 Ιουλίου 2023