Aktualna sytuacja badań nad zastosowaniem popiołów lotnych w inżynierii drogowej

Zastosowanie popiołów lotnych w podbudowie nawierzchni koncentruje się głównie w dwóch aspektach: materiały stabilizowane popiołem lotnym (wapno i popiół lotny) oraz materiały stabilizowane popiołem lotnym cementem. Te dwa materiały zostały włączone do norm krajowych, technologia jest stosunkowo dojrzała i istnieje wiele praktycznych zastosowań. Nakładanie popiołów lotnych na nawierzchnie chodników obejmuje głównie nawierzchnię z mieszanki asfaltowej i powierzchnię 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 popiół zmieszany ze sproszkowaną rudą. , stabilność wody została poprawiona, ale efekt nie jest wybitny. Xie Jun, Wu Shaopeng i inni badali wpływ popiołu lotnego i środka sprzęgającego do obróbki powierzchni na uszkodzenia mieszanki asfaltowej spowodowane wilgocią. Połączenie wypełniacza ze środkiem sprzęgającym i popiołem lotnym nazywane jest 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 oceniano jego wpływ na wrażliwość mieszanek mineralno-asfaltowych na wilgoć w badaniach modułu sztywności przy rozciąganiu pośrednim, pełzaniu statycznym i badaniach zmęczenia przy rozciąganiu pośrednim. Wyniki pokazują, że mieszanka asfaltowa z dodatkiem kompozytowego modyfikatora popiołu lotnego charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie pośrednie i współczynnikiem wytrzymałości na rozciąganie w czasie mrozu oraz doskonałą wrażliwością na wilgoć. Ponadto mieszanka asfaltowa modyfikowana modyfikatorem popiołu lotnego wykazała lepszy moduł sztywności, odporność na odkształcenia trwałe i trwałość zmęczeniową po specjalnej obróbce spowodowanej wilgocią. Wniosek: Modyfikator kompozytowego popiołu lotnego może skutecznie poprawić wrażliwość mieszanki asfaltowej na wilgoć.

Nasypy z popiołów lotnych znajdują również szerokie zastosowanie w drogownictwie, zwłaszcza na odcinkach dróg o podbudowie z miękkiego gruntu. Może w pełni wykorzystać niewielką wagę popiołów lotnych, aby zmniejszyć ciężar własny nasypu i dodatkowe naprężenia miękkiego podłoża gruntowego, zmniejszając w ten sposób całkowite osiadanie i poprawiając stabilność nasypu. Podobnie, wypełnienie popiołami lotnymi ziemią wysoko wypełniającą na przyczółku może złagodzić problem przeskakiwania przyczółka spowodowany osiadaniem spowodowanym ciężarem własnym gleby wysoko wypełniającej na przyczółku. Liu Tiejun zbadał właściwości mechaniczne popiołów lotnych stosowanych jako wypełniacz nasypów i doszedł do następujących wniosków: gęstość sucha popiołów lotnych wykazywała tendencję najpierw rosnącą, a następnie malejącą wraz ze wzrostem wilgotności, a maksymalna gęstość sucha popiołów lotnych wyniósł 19%; Współczynnik przepuszczalności popiołów węglowych maleje wykładniczo wraz ze wzrostem gęstości suchej. Gdy gęstość suchego popiołu lotnego jest mniejsza niż 1,35 g/cm3, gęstość sucha nie ma prawie żadnego wpływu na jego współczynnik przepuszczalności; spójność popiołów lotnych 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 zmniejsza się szybciej; gdy wilgotność popiołów lotnych wzrasta o 1%, kąt tarcia wewnętrznego zmniejsza się o około 0,25°; Kohezja popiołów węglowych rośnie liniowo wraz ze wzrostem stopnia zagęszczenia, natomiast kąt tarcia wewnętrznego popiołów lotnych rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem stopnia zagęszczenia; wilgotność popiołów lotnych Im wilgotność jest bliższa optymalnej lub bliższa 100% zagęszczeniu, tym mniejszy jest spadek spójności i kąta tarcia wewnętrznego wraz ze wzrostem czasów drgań i łatwiej jest osiągnąć stan stabilny we wczesnych fazach etap wibracji. Chen Yunyong i Gao Liang przeprowadzili także wewnętrzne testy modeli na wzmocnionych nasypach z popiołów lotnych. Zgodnie z zasadą podobieństwa obaj mężczyźni zmniejszyli rzeczywisty nasyp w stosunku 1:8, zastosowali dwukierunkową geosiatkę jako materiał wzmacniający oraz przeprowadzili badania eksperymentalne naprężeń i odkształceń nasypu wzmocnionego popiołem lotnym. Wyniki pokazują, że nierównomierne osiadanie nasypu z popiołów lotnych można znacząco zmniejszyć poprzez wzmocnienie geosiatką i znacząco poprawić nośność nasypu.

Źródło treści: Sojusz Przemysłu Popiołów Lotnych