สถานการณ์ปัจจุบันของการวิจัยประยุกต์ใช้เถ้าลอยในวิศวกรรมถนน

การประยุกต์ใช้เถ้าลอยในชั้นฐานของทางเท้าส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่สองด้านหลักๆ คือ วัสดุที่เสริมความแข็งแรงด้วยเถ้าลอย (ปูนขาวและเถ้าลอย) และวัสดุที่เสริมความแข็งแรงด้วยซีเมนต์และเถ้าลอย วัสดุทั้งสองประเภทนี้ได้รับการกำหนดมาตรฐานระดับชาติแล้ว เทคโนโลยีค่อนข้างเป็นที่ยอมรับ และมีการใช้งานจริงมากมาย การประยุกต์ใช้เถ้าลอยบนพื้นผิวทางเท้าส่วนใหญ่จะเป็นพื้นผิวของส่วนผสมแอสฟัลต์และพื้นผิวคอนกรีตซีเมนต์ งานวิจัยในวิทยานิพนธ์ปริญญาโทของเจียว ฮวา จากมหาวิทยาลัยฉางอาน แสดงให้เห็นว่า เมื่อใช้เถ้าลอยแทนผงแร่ทั้งหมดในส่วนผสมแอสฟัลต์ AC-16 จะมีคุณสมบัติในการต้านทานการแตกร้าวที่อุณหภูมิต่ำได้แย่กว่า แต่มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงดีกว่าเมื่อเทียบกับแบบที่ผสมกับผงแร่ แม้ว่าเสถียรภาพต่อน้ำจะดีขึ้น แต่ก็ไม่ได้โดดเด่นมากนัก เซี่ย จุน อู๋ เส้าเผิง และคณะ ได้ศึกษาผลของการใช้เถ้าลอยและสารเชื่อมประสานในการปรับสภาพพื้นผิวต่อความเสียหายจากความชื้นของส่วนผสมแอสฟัลต์ การผสมสารเติมเต็มกับสารเชื่อมประสานและเถ้าลอยเรียกว่าสารปรับปรุงคุณภาพเถ้าลอยแบบผสม คุณสมบัติของสารปรับปรุงคุณภาพแอสฟัลต์จากเถ้าลอยแบบผสมนั้นได้รับการตรวจสอบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนและสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดแบบฟูริเยร์ทรานส์ฟอร์มเป็นหลัก ส่วนผลกระทบต่อความไวต่อความชื้นของส่วนผสมแอสฟัลต์ในฐานะสารเติมแต่งนั้น ได้รับการประเมินโดยการทดสอบค่าโมดูลัสความแข็งแรงดึงทางอ้อม การคืบตัวแบบสถิต และการทดสอบความล้าแรงดึงทางอ้อม ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าส่วนผสมแอสฟัลต์ที่ปรับปรุงด้วยสารปรับปรุงคุณภาพแอสฟัลต์จากเถ้าลอยแบบผสมมีค่าความแข็งแรงแรงดึงทางอ้อมและอัตราส่วนความแข็งแรงแรงดึงสูงในช่วงที่เกิดการแข็งตัว และมีความไวต่อความชื้นที่ดีเยี่ยม นอกจากนี้ ส่วนผสมแอสฟัลต์ที่ปรับปรุงด้วยสารปรับปรุงคุณภาพแอสฟัลต์จากเถ้าลอยแบบผสมยังแสดงให้เห็นถึงค่าโมดูลัสความแข็ง ความต้านทานต่อการเสียรูปถาวร และอายุการใช้งานที่นานขึ้นหลังจากได้รับการบำบัดความเสียหายจากความชื้นเฉพาะ สรุป: สารปรับปรุงคุณภาพแอสฟัลต์จากเถ้าลอยแบบผสมสามารถปรับปรุงความไวต่อความชื้นของส่วนผสมแอสฟัลต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คันดินที่ถมด้วยเถ้าลอยยังใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมถนน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนถนนที่มีฐานรากเป็นดินอ่อน การใช้ประโยชน์จากน้ำหนักที่เบาของเถ้าลอยช่วยลดน้ำหนักของคันดินเองและลดแรงกดเพิ่มเติมของฐานรากดินอ่อน ทำให้ลดการทรุดตัวโดยรวมและเพิ่มความมั่นคงของคันดิน ในทำนองเดียวกัน การถมเถ้าลอยร่วมกับดินถมที่มีความสูงบริเวณหัวสะพานสามารถแก้ไขปัญหาการกระโดดของหัวสะพานที่เกิดจากการทรุดตัวเนื่องจากน้ำหนักของดินถมที่มีความสูงบริเวณหัวสะพานได้ หลิว เทียนจุน ได้ศึกษาคุณสมบัติทางกลของเถ้าลอยที่ใช้เป็นวัสดุถมคันดินและได้ข้อสรุปดังนี้: ความหนาแน่นแห้งของเถ้าลอยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงเมื่อปริมาณความชื้นเพิ่มขึ้น โดยความหนาแน่นแห้งสูงสุดอยู่ที่ 19%; ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของเถ้าถ่านหินลดลงแบบเอกซ์โปเนนเชียลเมื่อความหนาแน่นแห้งเพิ่มขึ้น เมื่อความหนาแน่นแห้งของเถ้าลอยน้อยกว่า 1.35 กรัม/ซม³ ความหนาแน่นแห้งแทบไม่มีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน ความเหนียวแน่นของเถ้าลอยจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณน้ำ เมื่อปริมาณความชื้นของเถ้าลอยเพิ่มขึ้นและลดลง การลดลงจะช้าเมื่อปริมาณความชื้นน้อยกว่า 26% มิฉะนั้นจะลดลงเร็วขึ้น เมื่อปริมาณความชื้นของเถ้าลอยเพิ่มขึ้น 1% มุมแรงเสียดทานภายในจะลดลงประมาณ 0.25° ความเหนียวแน่นของเถ้าถ่านหินจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามระดับการอัดแน่นที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่มุมแรงเสียดทานภายในของเถ้าลอยจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามระดับการอัดแน่นที่เพิ่มขึ้น ยิ่งปริมาณความชื้นของเถ้าลอยใกล้เคียงกับปริมาณความชื้นที่เหมาะสมหรือใกล้เคียงกับการอัดแน่น 100% มากเท่าใด การลดลงของความเหนียวแน่นและมุมแรงเสียดทานภายในก็จะยิ่งน้อยลงเมื่อจำนวนครั้งของการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น และจะง่ายต่อการเข้าสู่สภาวะที่เสถียรในระยะเริ่มต้นของการสั่นสะเทือน เฉิน หยุนหยงและเกา เหลียงยังได้ทำการทดสอบแบบจำลองในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับคันดินเถ้าลอยเสริมแรงด้วย ตามหลักการความคล้ายคลึงกัน ชายทั้งสองได้ย่อขนาดคันดินจริงลงในอัตราส่วน 1:8 และใช้แผ่นใยสังเคราะห์แบบสองทิศทางเป็นวัสดุเสริมแรง จากนั้นจึงทำการวิจัยเชิงทดลองเกี่ยวกับความเค้นและความเครียดของคันดินที่เสริมด้วยเถ้าลอย ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การทรุดตัวที่ไม่สม่ำเสมอของคันดินเถ้าลอยสามารถลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญด้วยการเสริมแรงด้วยแผ่นใยสังเคราะห์ และความสามารถในการรับน้ำหนักของคันดินก็สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน

แหล่งที่มาของเนื้อหา: Fly Ash Industry Alliance