وضعیت فعلی تحقیقات کاربردی خاکستر بادی در مهندسی راه

کاربرد خاکستر بادی در پایه روسازی عمدتاً در دو جنبه متمرکز است: مواد تثبیت شده خاکستر بادی (آهک و خاکستر بادی) و مواد تثبیت شده با خاکستر بادی سیمانی. این دو ماده در استانداردهای ملی وارد شده اند، فناوری نسبتاً بالغ است و کاربردهای عملی زیادی وجود دارد. کاربرد خاکستر بادی روی سطوح روسازی عمدتاً سطح مخلوط آسفالت و سطح بتن سیمانی است. تحقیقات جیائو هوآ از دانشگاه چانگان در پایان نامه کارشناسی ارشد خود نشان می دهد که وقتی خاکستر بادی جایگزین تمام پودر سنگ معدن در مخلوط آسفالت AC-16 می شود، مقاومت در برابر ترک در دمای پایین و پایداری در دمای بالا بهتر از مخلوط با پودر سنگ معدنی است. ، پایداری آب بهبود یافته است اما اثر برجسته نیست. Xie Jun، Wu Shaopeng و دیگران تأثیر خاکستر بادی و عامل جفت کننده را بر روی آسیب رطوبت مخلوط آسفالت مطالعه کردند. ترکیب پرکننده با یک عامل جفت کننده و خاکستر بادی را اصلاح کننده خاکستر بادی مرکب می نامند. ویژگی‌های اصلاح‌کننده خاکستر بادی کامپوزیت عمدتاً با میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه مشخص شد. به عنوان پرکننده، اثر آن بر حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی با آزمایش‌های مدول سختی کششی غیرمستقیم، خزش استاتیک و آزمون‌های خستگی کششی غیرمستقیم ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد که مخلوط آسفالتی با اصلاح کننده خاکستر بادی کامپوزیت دارای استحکام کششی غیرمستقیم و نسبت استحکام کششی بالایی در هنگام یخبندان بوده و حساسیت رطوبتی عالی دارد. علاوه بر این، مخلوط آسفالتی اصلاح‌شده با اصلاح‌کننده خاکستر بادی کامپوزیت مدول سختی، مقاومت در برابر تغییر شکل دائمی و عمر خستگی پس از درمان آسیب رطوبتی خاص را نشان داد. نتیجه‌گیری: اصلاح‌کننده کامپوزیت خاکستر بادی می‌تواند به طور موثری حساسیت رطوبتی مخلوط آسفالتی را بهبود بخشد.

خاکریزهای بادی خاکستر نیز به طور گسترده ای در مهندسی راه، به ویژه در بخش های جاده های پی خاک نرم استفاده می شود. می تواند از وزن سبک خاکستر بادی برای کاهش وزن خود خاکریز و تنش اضافی پی خاک نرم استفاده کامل کند و در نتیجه نشست کلی را کاهش دهد و پایداری خاکریز را بهبود بخشد. به طور مشابه، پر کردن خاکستر بادی با خاک پرپر در سر پل می تواند مشکل پرش سر پل ناشی از نشست ناشی از خود وزنی خاک پرپر در سر پل را بهبود بخشد. لیو تیجون خواص مکانیکی خاکستر بادی مورد استفاده به عنوان پرکننده خاکریزی را مطالعه کرد و به نتایج زیر رسید: چگالی خشک خاکستر با افزایش رطوبت ابتدا روند افزایشی و سپس کاهشی را نشان داد و حداکثر چگالی خشک رطوبت را نشان داد. 19 درصد بود؛ ضریب نفوذپذیری خاکستر زغال سنگ به طور تصاعدی با افزایش چگالی خشک کاهش می یابد. هنگامی که چگالی خشک خاکستر بادی کمتر از 1.35 گرم بر سانتی متر مکعب باشد، چگالی خشک تقریباً هیچ تأثیری بر ضریب نفوذپذیری آن ندارد. انسجام خاکستر بادی با محتوای آب افزایش می‌یابد هنگامی که میزان رطوبت خاکستر بادی افزایش و کاهش می‌یابد، و زمانی که میزان رطوبت کمتر از 26٪ باشد، کاهش آهسته است، در غیر این صورت سریع‌تر کاهش می‌یابد. هنگامی که میزان رطوبت خاکستر بادی 1٪ افزایش می یابد، زاویه اصطکاک داخلی حدود 0.25 درجه کاهش می یابد. انسجام خاکستر زغال سنگ با افزایش درجه تراکم به صورت خطی افزایش می یابد، در حالی که زاویه اصطکاک داخلی خاکستر بادی به طور تصاعدی با افزایش درجه تراکم افزایش می یابد. میزان رطوبت خاکستر بادی هر چه به رطوبت بهینه نزدیکتر باشد یا به تراکم 100% نزدیکتر باشد، با افزایش زمان ارتعاش، انسجام و زاویه اصطکاک داخلی کمتر می شود و رسیدن به حالت پایدار در اوایل آسانتر است. مرحله ارتعاش چن یونیونگ و گائو لیانگ همچنین آزمایش‌های مدل داخلی را بر روی خاکسترهای بادی تقویت‌شده انجام دادند. بر اساس اصل شباهت، این دو مرد خاکریز واقعی را به نسبت 1:8 کوچک کردند و از ژئوگرید دو طرفه به عنوان ماده تقویت کننده استفاده کردند و تحقیقات تجربی را روی تنش و کرنش خاکستر تقویت شده انجام دادند. نتایج نشان می دهد که نشست ناهموار خاکستر بادی را می توان با تقویت ژئوگرید به طور قابل توجهی کاهش داد و ظرفیت باربری خاکریز را می توان به طور قابل توجهی بهبود بخشید.

منبع مطلب: Fly Ash Industry Alliance