La aplicación de cenizas volantes en la base del pavimento se concentra principalmente en dos aspectos: materiales estabilizados con cenizas volantes (cal y cenizas volantes) y materiales estabilizados con cemento y cenizas volantes. Estos dos materiales se han recopilado en normas nacionales, la tecnología es relativamente madura y existen muchas aplicaciones prácticas. La aplicación de cenizas volantes en superficies de pavimento es principalmente superficie de mezcla asfáltica y superficie de hormigón de cemento. La investigación de Jiao Hua de la Universidad de Chang'an en su tesis de maestría muestra que cuando las cenizas volantes reemplazan todo el polvo de mineral en la mezcla asfáltica AC-16, tiene una resistencia al agrietamiento a baja temperatura más baja y una mejor estabilidad a alta temperatura que cuando se mezcla con polvo de mineral. La estabilidad al agua ha mejorado, pero el efecto no es sobresaliente. Xie Jun, Wu Shaopeng y otros estudiaron el efecto del tratamiento superficial de cenizas volantes y agente de acoplamiento en el daño por humedad de la mezcla asfáltica. La combinación de relleno con un agente de acoplamiento y cenizas volantes se denomina modificador compuesto de cenizas volantes. Las propiedades del modificador compuesto de cenizas volantes se caracterizaron principalmente mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. Como relleno, su efecto sobre la sensibilidad a la humedad de las mezclas asfálticas se evaluó mediante ensayos de módulo de rigidez a la tracción indirecta, fluencia estática y fatiga a la tracción indirecta. Los resultados muestran que la mezcla asfáltica con el modificador compuesto de cenizas volantes presenta una alta resistencia a la tracción indirecta y una elevada relación de resistencia a la tracción durante la congelación, además de una excelente sensibilidad a la humedad. Asimismo, la mezcla asfáltica modificada con el modificador compuesto de cenizas volantes mostró un mejor módulo de rigidez, resistencia a la deformación permanente y vida útil a la fatiga tras un tratamiento específico contra el daño por humedad. Conclusión: El modificador compuesto de cenizas volantes puede mejorar eficazmente la sensibilidad a la humedad de la mezcla asfáltica.
Los terraplenes de cenizas volantes también se utilizan ampliamente en la ingeniería vial, especialmente en secciones de carreteras con cimentación de suelo blando. Se puede aprovechar al máximo el bajo peso de las cenizas volantes para reducir el peso propio del terraplén y la tensión adicional de la cimentación de suelo blando, reduciendo así el asentamiento total y mejorando la estabilidad del terraplén. De manera similar, rellenar cenizas volantes con suelo de relleno alto en la cabeza del puente puede mejorar el problema de salto de la cabeza del puente causado por el asentamiento debido al peso propio del suelo de relleno alto en la cabeza del puente. Liu Tiejun estudió las propiedades mecánicas de las cenizas volantes utilizadas como relleno de terraplenes y llegó a las siguientes conclusiones: la densidad seca de las cenizas volantes mostró una tendencia de aumentar primero y luego disminuir con el aumento del contenido de humedad, y la densidad seca máxima de contenido de humedad fue del 19%; el coeficiente de permeabilidad de las cenizas de carbón disminuye exponencialmente con el aumento de la densidad seca. Cuando la densidad seca de las cenizas volantes es menor que 1,35 g/cm3, la densidad seca casi no tiene efecto sobre su coeficiente de permeabilidad; La cohesión de la ceniza volante aumenta con el contenido de agua. Cuando el contenido de humedad de la ceniza volante aumenta y disminuye, y la disminución es lenta cuando el contenido de humedad es menor al 26%, de lo contrario disminuye más rápido; cuando el contenido de humedad de la ceniza volante aumenta en un 1%, el ángulo de fricción interna disminuye en aproximadamente 0,25°; la cohesión de la ceniza de carbón aumenta linealmente con el aumento del grado de compactación, mientras que el ángulo de fricción interna de la ceniza volante aumenta exponencialmente con el aumento del grado de compactación; el contenido de humedad de la ceniza volante Cuanto más cerca del contenido de humedad óptimo o más cerca del 100% de compactación, menor es la disminución en la cohesión y el ángulo de fricción interna con el aumento de los tiempos de vibración, y es más fácil alcanzar un estado estable en la etapa inicial de vibración. Chen Yunyong y Gao Liang también realizaron pruebas de modelos de interior en terraplenes de ceniza volante reforzados. Según el principio de similitud, los dos investigadores redujeron la escala del terraplén real a una proporción de 1:8 y utilizaron una geomalla bidireccional como material de refuerzo. Posteriormente, llevaron a cabo una investigación experimental sobre la tensión y la deformación del terraplén reforzado con cenizas volantes. Los resultados demuestran que el asentamiento irregular del terraplén se puede reducir significativamente mediante el refuerzo con geomalla, y que la capacidad portante del terraplén puede mejorarse considerablemente.
Fuente del contenido: Alianza de la Industria de las Cenizas Volantes
Fecha de publicación: 10 de julio de 2023