Obecna sytuacja badań aplikacyjnych popiołu lotnego w drogownictwie

Zastosowanie popiołu lotnego w podbudowie nawierzchni koncentruje się głównie na dwóch aspektach: materiały stabilizowane popiołem lotnym (wapnem i popiołem lotnym) oraz materiały stabilizowane popiołem lotnym cementowym. Te dwa materiały zostały zestawione w normach krajowych, technologia jest stosunkowo dojrzała i istnieje wiele praktycznych zastosowań. Zastosowanie popiołu lotnego na powierzchniach nawierzchni to głównie powierzchnia mieszanki asfaltowej i powierzchnia betonu cementowego. Badania Jiao Hua z Uniwersytetu Chang'an w jego pracy magisterskiej pokazują, że gdy popiół lotny zastępuje cały proszek rudy w mieszance asfaltowej AC-16, ma gorszą odporność na pękanie w niskich temperaturach i lepszą stabilność w wysokich temperaturach niż mieszanka z proszkiem rudy. , stabilność w wodzie została poprawiona, ale efekt nie jest wybitny. Xie Jun, Wu Shaopeng i inni badali wpływ obróbki powierzchni popiołem lotnym i środkiem sprzęgającym na uszkodzenia mieszanki asfaltowej spowodowane wilgocią. Połączenie wypełniacza ze środkiem sprzęgającym i popiołem lotnym nazywa się kompozytowym modyfikatorem popiołu lotnego. Właściwości kompozytowego modyfikatora popiołu lotnego scharakteryzowano głównie za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej i spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera. Jako wypełniacz, jego wpływ na wrażliwość mieszanek mineralno-asfaltowych na wilgoć oceniano za pomocą pośrednich badań modułu sztywności przy rozciąganiu, pełzania statycznego i pośrednich badań zmęczenia przy rozciąganiu. Wyniki pokazują, że mieszanka mineralno-asfaltowa z kompozytowym modyfikatorem popiołu lotnego charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie pośrednie i wskaźnikiem wytrzymałości na rozciąganie w warunkach mrozu oraz doskonałą wrażliwością na wilgoć. Ponadto, kompozytowa mieszanka mineralno-asfaltowa modyfikowana modyfikatorem popiołu lotnego wykazała lepszy moduł sztywności, odporność na odkształcenia trwałe i trwałość zmęczeniową po specjalnej obróbce pod wpływem wilgoci. Wniosek: Kompozytowy modyfikator popiołu lotnego może skutecznie poprawić wrażliwość mieszanki mineralno-asfaltowej na wilgoć.

Nasypy z popiołu lotnego są również szeroko stosowane w drogownictwie, szczególnie na odcinkach dróg o podłożu z miękkiego gruntu. Można w pełni wykorzystać lekkość popiołu lotnego, aby zmniejszyć ciężar własny nasypu i dodatkowe naprężenia podłoża z miękkiego gruntu, zmniejszając w ten sposób całkowite osiadanie i poprawiając stabilność nasypu. Podobnie, wypełnienie popiołu lotnego gruntem o wysokiej zawartości wypełniacza na przyczółku może poprawić problem przeskakiwania przyczółka spowodowany osiadaniem spowodowanym ciężarem własnym gruntu o wysokiej zawartości wypełniacza na przyczółku. Liu Tiejun zbadał właściwości mechaniczne popiołu lotnego stosowanego jako wypełniacz nasypu i doszedł do następujących wniosków: gęstość sucha popiołu lotnego wykazywała tendencję najpierw rosnącą, a następnie malejącą wraz ze wzrostem zawartości wilgoci, a maksymalna gęstość sucha zawartości wilgoci wyniosła 19%; Współczynnik przepuszczalności popiołu węglowego maleje wykładniczo wraz ze wzrostem gęstości suchej. Gdy gęstość sucha popiołu lotnego jest mniejsza niż 1,35 g/cm3, gęstość sucha prawie nie ma wpływu na jego współczynnik przepuszczalności; Spójność popiołu lotnego wzrasta wraz z zawartością wody Gdy zawartość wilgoci w popiele lotnym wzrasta i maleje, a spadek jest powolny, gdy zawartość wilgoci jest mniejsza niż 26%, w przeciwnym razie spada szybciej; gdy zawartość wilgoci w popiele lotnym wzrasta o 1%, kąt tarcia wewnętrznego maleje o około 0,25°; Spójność popiołu węglowego wzrasta liniowo wraz ze wzrostem stopnia zagęszczenia, podczas gdy kąt tarcia wewnętrznego popiołu lotnego rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem stopnia zagęszczenia; zawartość wilgoci w popiele lotnym Im bliżej optymalnej zawartości wilgoci lub im bliżej 100% zagęszczenia, tym mniejszy spadek spójności i kąta tarcia wewnętrznego wraz ze wzrostem czasu wibracji i łatwiej jest osiągnąć stan stabilny we wczesnej fazie wibracji. Chen Yunyong i Gao Liang przeprowadzili również testy modelowe w pomieszczeniach na wzmocnionych nasypach z popiołu lotnego. Zgodnie z zasadą podobieństwa, obaj badacze zmniejszyli rzeczywisty nasyp w stosunku 1:8 i zastosowali dwukierunkową geosiatkę jako materiał wzmacniający, a także przeprowadzili badania eksperymentalne dotyczące naprężeń i odkształceń nasypu wzmocnionego popiołem lotnym. Wyniki pokazują, że nierównomierne osiadanie nasypu wzmocnionego popiołem lotnym można znacznie zmniejszyć dzięki wzmocnieniu geosiatką, a nośność nasypu może ulec znacznej poprawie.

Źródło treści: Fly Ash Industry Alliance