مقدمهای بر ژئوگریدهای الیاف بازالت
۱. تعریف الیاف بازالت ژئوگرید
ژئوگرید بازالت نخ الیاف بازالت انتخاب شده است، استفاده از دستگاه بافندگی تاری پیشرفته خارجی که در زیرلایه بافته شده است، استفاده از ساختار جهتدار بافندگی تاری، استفاده کامل از پارچه در استحکام نخ، برای بهبود خواص مکانیکی آن، به طوری که دارای مقاومت کششی، مقاومت پارگی و مقاومت خزش خوبی است، و پس از آسفالت اصلاحشده با کیفیت بالا با یک شبکه مسطح از مواد پوشش داده شده است. این محصول از اصل سازگاری مشابه پیروی میکند، با تمرکز بر عملکرد کامپوزیت آن با مخلوط آسفالت، و محافظت کامل از زیرلایه الیاف، مقاومت سایشی و مقاومت برشی زیرلایه را تا حد زیادی بهبود میبخشد، به طوری که میتوان از آن برای بهبود روسازی، مقاومت در برابر ترک خوردگی، شیارشدگی و سایر خطرات جادهای استفاده کرد و به مشکل دشوار بهبود روسازی آسفالت پایان داد.
2. ویژگی های ژئوگرید فیبر پایه
- محصول دارای مزایایی است استحکام بالا، ازدیاد طول کم، مقاومت در برابر دمای بالا، مدول بالا، وزن سبک، چقرمگی خوب، مقاومت در برابر خوردگی، عمر طولانی، نصب آسان و غیره، میتواند به طور گسترده در روسازی سیمانی قدیمی، نگهداری باند فرودگاه، خاکریزی، کناره رودخانه، حفاظت از شیب، عملیات بهبود روسازی جاده و پل و سایر زمینههای مهندسی مورد استفاده قرار گیرد، میتواند به روسازی تقویت، تقویت، جلوگیری از ترکهای خستگی ناشی از شیارشدگی در روسازی، ترکهای انبساط و انقباض ناشی از گرما و سرما و ترکهای بازتابی بعدی را بدهد، و میتواند تنش تحمل روسازی را پراکنده کرده و عمر مفید روسازی را افزایش دهد.
- استحکام کششی بالا و ازدیاد طول کم: ژئوگرید الیاف بازالت بر پایه الیاف بازالت به عنوان ماده اولیه ساخته شده است و استحکام کششی الیاف بازالت بسیار بالا است، بیشتر از سایر الیاف و فلز معمولی. در عین حال، مدول الاستیسیته بالایی دارد، مقاومت بالایی در برابر تغییر شکل دارد و ازدیاد طول در اثر شکست کمتر از 3٪ است.
- عدم خزش طولانی مدت: به عنوان یک ماده تقویت کننده، با توانایی مقاومت در برابر تغییر شکل در مورد بار طولانی مدت که مقاومت خزش بسیار مهم است، الیاف بازالت دچار خزش نمی شوند تا اطمینان حاصل شود که محصول می تواند عملکرد طولانی مدت خود را حفظ کند.
- پایداری فیزیکی و شیمیایی عالی: الیاف بازالت به خودی خود مقاومت زیادی در برابر خوردگی اسیدی و قلیایی دارند، ژئوگرید بازالت میتواند در برابر انواع سایش فیزیکی و فرسایش شیمیایی، بلکه در برابر فرسایش بیولوژیکی و تغییرات آب و هوایی نیز مقاومت کند تا از عدم از دست رفتن عملکرد آن اطمینان حاصل شود.
- پایداری حرارتی خوب: نقطه ذوب الیاف بازالت در دمای 1500 درجه سانتیگراد یا بیشتر، استفاده طولانی مدت از دما بین -260 درجه تا 650 درجه، برای اطمینان از اینکه ژئوگرید بازالت در عملیات سنگفرش برای مقاومت در برابر پایداری دمای بالا.
- مجموع قفل و محدودیت تعبیه شده: زیرا ژئوگرید بازالت یک ساختار مشبک است، بتن آسفالتی میتواند در سنگدانهها نفوذ کند، به طوری که قفل مکانیکی تعبیه شده تشکیل میشود. این محدودیت مانع حرکت سنگدانهها میشود، به طوری که مخلوط آسفالت در صورت بارگذاری میتواند به حالت تراکم بهتری، ظرفیت تحمل بار بالاتر، عملکرد انتقال بار بهتر و تغییر شکل کمتری دست یابد.
- و سازگاری مخلوط آسفالت: ژئوگرید بازالت در فرآیند پس از عملیات، مواد پوشش داده شده برای مخلوط آسفالت طراحی شدهاند، هر فیبر به طور کامل با آسفالت پوشانده شده و درجه بالایی از سازگاری را دارد، بنابراین اطمینان حاصل میشود که ژئوگرید الیاف بازالت در لایه آسفالت از مخلوط آسفالت جدا نمیشود، بلکه محکم با هم ترکیب میشوند.
- ترک خوردگی ضد خستگی: ژئوگرید بازالت در لایه سطحی آسفالت، میتواند فشار چرخ بر روی سطح جاده و پراکندگی تنش فشاری و کششی حاصل از آن، تشکیل یک منطقه حائل بین دو ناحیه تنش، تغییر تدریجی تنش به جای تغییر ناگهانی، کاهش تغییر ناگهانی تنش بر روی لایه سطحی آسفالت از آسیب را به همراه داشته باشد. در عین حال، کشیدگی کم ژئوگرید بازالت، خمیدگی روسازی را کاهش میدهد و اطمینان حاصل میکند که روسازی دچار تغییر شکل بیش از حد نخواهد شد.
- شیارشدگی مقاوم در برابر دمای بالا: استفاده از ژئوگرید بازالت در لایه آسفالت که نقش اسکلت را در لایه آسفالت ایفا میکند. سنگدانهها در بتن آسفالتی از طریق شبکه عبور میکنند، یک سیستم قفل مکانیکی مرکب تشکیل میدهند، حرکت سنگدانهها را محدود میکنند، نیروی اتصال عرضی در لایه سطحی آسفالت را افزایش میدهند، لایه سطحی آسفالت را از یکدیگر جدا میکنند و از فشار لایه سطحی آسفالت برای ایفای نقش مقاومت در برابر شیارشدگی جلوگیری میکنند.
- ضد ترک خوردگی ناشی از انقباض در دمای پایین: در شرایط دمای پایین، بتن آسفالتی دچار انقباض سرد میشود و در نتیجه تنش کششی ایجاد میشود، زمانی که تنش کششی از مقاومت کششی بتن آسفالتی بیشتر شود، ترک ایجاد میشود. ژئوگرید بازالت در کاربرد لایه سطحی آسفالت، مقاومت کششی عرضی لایه سطحی را بهبود میبخشد، به طوری که مقاومت کششی بتن آسفالتی تا حد زیادی بهبود مییابد و میتواند در برابر تنش کششی بزرگتر بدون آسیب مقاومت کند. علاوه بر این، حتی اگر به دلیل ناحیه محلی ترکها، در ترکهایی که تمرکز تنش رخ میدهد، ژئوگرید بازالت منتقل و ناپدید شود، ترکها به ترک تبدیل نمیشوند.
- کاهش تأخیری ترکهای بازتابنده: در آسفالت با لایه مسطح ژئوگرید بازالت، تنش برشی یا کششی ناشی از بارهای ترافیکی مهار میشود و کرنش آزاد میشود، مانند مواد تقویتکننده کششی بتن آسفالتی، تا به هدف تأخیر در کاهش ترکها دست یابیم.
۳. کاربرد ژئوگرید با الیاف پایه
ژئوگرید در کاربرد ملاحظات اصلی مقاومت، مقاومت در برابر پارگی و ترکیب خاک، دوام و اقتصاد آن. در حال حاضر، ژئوگرید در زمینه بستر جاده بزرگراه، بستر جاده راه آهن، خاکریز خاکی، تقویت شیب کناره، سازه نگهدارنده و نگهدارنده، تعمیر لایه شکستگی سنگ، تعمیر تقویت روسازی و پیشگیری و کنترل ترکهای انعکاسی استفاده شده است. به ویژه کاربرد ژئوگرید در تقویت روسازی و جلوگیری از ترکهای انعکاسی. ترک انعکاسی، سطح جاده است که به دلیل تغییر دما یا تحمل بار بیش از حد بزرگ، ترکهایی ایجاد میکند و از طریق انتشار تنش بین لایهای به سطح جاده، حرکت عمودی یا افقی بین لایهها ایجاد میکند و باعث ترک خوردگی سطح جاده میشود. استفاده از ژئوگرید با کارایی بالا میتواند به طور موثری مقاومت برشی بین لایهای و عملکرد خستگی خمشی جاده را بهبود بخشد، تمرکز تنش را پراکنده کند، در نتیجه به طور موثر از بروز ترکهای روسازی جلوگیری کند و هزینههای نگهداری جاده را تا حد زیادی کاهش دهد. ترک خوردگی انعکاسی پدیدهای است که معمولاً در روسازی آسفالت یافت میشود. برای ترکهای انعکاسی در سطح جاده، قرار دادن یک لایه ژئوتکستایل بین لایه سطحی آسفالت و زیرسازی میتواند ایجاد ترکهای انعکاسی در لایه سطحی را از بین ببرد یا کند کند، در نتیجه عمر مفید جاده را افزایش میدهد. اما دمای ریختن آسفالت تا 160 درجه سانتیگراد، منجر به چین خوردگی، تغییر شکل و نرم شدن ژئوتکستایل یا ژئوگرید پلیمری میشود، به طوری که عملکرد آن به شدت کاهش مییابد. در ژئوگریدهای آسفالتی، بهتر است از ژئوگرید الیاف بازالت استفاده شود، زیرا ژئوگرید الیاف بازالت دارای مقاومت حرارتی خوب، استحکام بالا، مدول بالا، ازدیاد طول کم، ضریب انبساط حرارتی کم و سایر مشخصات است.
