تطبيق ألياف البوليمر في الخلطات الأسفلتية

باعتبارها مادة تقوية عالية القوة، متينة وخفيفة الوزن، يمكن لألياف الطريق أن تحسن بشكل كبير الخواص الميكانيكية لرصف الأسفلت، وبالتالي إطالة عمر الكلال لهيكل الرصيف.

يرتبط الضرر المبكر الشديد لرصف الإسفلت بعوامل خارجية مثل حركة المرور الثقيلة على المدى الطويل والمناخ الجغرافي وجودة البناء. حتى في حالة استخدام الأسفلت المعدل، لا يزال هناك ضرر شديد مبكر مثل التخدد، مما يؤثر على القيادة الطبيعية والآمنة للمركبات. كعامل داخلي، يرتبط الضرر المبكر ارتباطًا وثيقًا بخصائص المواد لخليط الأسفلت نفسه. لذلك، في بيئة المرور والمناخ شديدة التحمل الحالية، فإن كيفية تحسين هيكل خليط الأسفلت وتحسين أداء خليط الأسفلت هو جوهر ومفتاح حل مشاكل الرصف الأسفلت.

تنقسم الألياف عادة إلى فئتين: ألياف صلبة وألياف ناعمة. تشير الألياف الصلبة إلى الألياف الفولاذية المصنوعة عن طريق عمليات السحب والسحب واللف والقطع؛ تصنع الألياف الناعمة من ألياف تركيبية، والتي تنقسم أيضًا إلى ألياف كيميائية بوليمرية (مثل ألياف البوليستر). ألياف إستر، بولي أكريلونيتريل، إلخ) والألياف المعدنية (ألياف الأسبستوس، الألياف الزجاجية، ألياف البازلت، إلخ) وألياف اللجنين. من بينها، تعتبر ألياف البوليمر واحدة من ألياف الطرق الأكثر استخدامًا.

1. ألياف البوليمر يمكن تقسيم ألياف البوليمر إلى ألوان صفراء فاتحة وبيضاء وألوان أخرى وفقًا للمواد الخام المختلفة، ويجب ألا تحتوي على بقع أو شوائب. فيما يلي يقدم بشكل رئيسي ألياف البولي أكريلونيتريل وألياف البوليستر.

(1) ألياف بولي أكريلونيتريل (ألياف الأكريليك) عبارة عن ألياف صناعية مصنوعة عن طريق الغزل الرطب لأكثر من 85٪ من أكريلونيتريل وبوليمرات مونومر ثانية وثالثة أخرى. وهو نوع من الألياف المستخدمة خصيصًا للألياف الخرسانية 'التسليح والمقواة'.

(2) ألياف البوليستر (البوليستر) هي ألياف يتم إنتاجها باستخدام المواد الخام المستخرجة من البترول، وإضافة إضافات خاصة، وباستخدام طريقة 'الذوبان الدوراني'. يتم استخدامه بشكل رئيسي كمادة مضافة للألياف للخرسانة الإسفلتية. بالمقارنة مع إضافات الألياف الأخرى، تتمتع ألياف البوليستر بمقاومة جيدة للطقس وهي مقاومة للغاية للأحماض ومعظم المواد الكيميائية الأخرى.

(3) تحسين ثبات الخليط في درجات الحرارة العالية. الإسفلت الممتز بواسطة الألياف المتقاطعة يزيد من نسبة الإسفلت في الطبقة البينية ويقلل الإسفلت الحر، وبالتالي زيادة اللزوجة ونقطة التليين للخليط الإسفلتي وتحسين ثبات الخليط عند درجة الحرارة العالية. أجرت جامعة Chang'an ذات مرة اختبارات على مخاليط الأسفلت الممزوجة بألياف البوليستر ومخاليط الأسفلت بدون ألياف البوليستر. أظهرت نتائج الاختبار أن ثبات مارشال للخليط الإسفلتي المخلوط بألياف البوليستر ارتفع بنسبة 36% تقريباً، كما تحسن ثباته الديناميكي بنسبة 36% تقريباً. تم تحسين الاستقرار بنسبة 65٪ تقريبًا.

(4) تحسين مقاومة الخليط للتكسير في درجات الحرارة المنخفضة. إن الأداء في درجات الحرارة المنخفضة لخليط الأسفلت المقوى بالألياف له علاقة معينة بالخصائص الفيزيائية والكيميائية للألياف. أثبت اختبار خليط الأسفلت من ألياف البوليستر الذي أجرته جامعة Chang'an أن ألياف البوليستر لا تزال قادرة على الحفاظ على المرونة وقوة الشد العالية عند درجة حرارة 40 درجة مئوية تحت الصفر، كما أن مقاومتها للتشقق في درجات الحرارة المنخفضة ممتازة.

(5) يحسن مقاومة المزيج للتلف الناتج عن الماء.

(6) تحسين مقاومة الخليط للتكسير الناتج عن التعب وتعزيز متانة الخليط. تتم إضافة ألياف البوليمر إلى خليط الأسفلت لزيادة أداء الاسترداد المرن ومعامل الصلابة للخليط، مما يمكن أن يمنع بشكل فعال تمدد شقوق الرصيف ويطيل وقت حدوث توسع عدم استقرار المواد والكسر. ولذلك، يتم تحسين قوة التعب للمادة. لقد تم تحسينه بشكل كبير وتم تحسين المتانة.