بوکسیت یک ماده معدنی طبیعی با اکسید آلومینیوم (Al₂O₃) به عنوان جزء اصلی است که معمولاً حاوی ناخالصی‌هایی مانند آهن، سیلیکون و تیتانیوم است. در سال‌های اخیر، خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آن به تدریج در پروژه‌های روسازی، به ویژه در زمینه روسازی ضد لغزش، توجه را به خود جلب کرده است. در ادامه کاربرد خاص و تحلیل فنی بوکسیت در پروژه‌های روسازی ضد لغزش آمده است:
۱. ویژگی‌های بوکسیت و سازگاری آن با روسازی ضد لغزش
سختی و مقاومت در برابر سایش بالا:
بوکسیت دارای محتوای بالای اکسید آلومینیوم (۷۰٪ تا ۹۰٪) و سختی موهس ۷ تا ۸ است که به طور قابل توجهی بالاتر از سنگ آهک معمولی (۳ تا ۴) است. این ماده می‌تواند مقاومت در برابر سایش روسازی را افزایش داده و عمر مفید آن را افزایش دهد.
ساختار سطح ناهموار:
ذرات بوکسیت عمدتاً متخلخل یا زاویه‌دار هستند. پس از سنگفرش شدن، می‌توانند بافت‌های مقعر-محدب میکروسکوپی تشکیل دهند، ضریب اصطکاک سنگفرش را افزایش دهند (تا 0.7~0.8 در شرایط خشک و 0.4~0.5 در شرایط مرطوب) و به طور مؤثر از لغزش جلوگیری کنند.
مقاومت در برابر دمای بالا و پایداری شیمیایی:
آلومینا نقطه ذوب بالایی (2050 درجه سانتیگراد) دارد و می‌تواند در طول آسفالت‌کاری در برابر دماهای بالا (160 تا 180 درجه سانتیگراد) مقاومت کند. همچنین در برابر خوردگی اسیدی و قلیایی مقاوم است و برای محیط‌های پیچیده (مانند جاده‌های اطراف کارخانه‌های شیمیایی) مناسب است.
سازگاری با محیط زیست:
بوکسیت یک ماده معدنی طبیعی است که ترکیبات آلی فرار (VOC) آزاد نمی‌کند، که نیازهای ساخت جاده‌های سبز را برآورده می‌کند.
۲. کاربردهای خاص بوکسیت در روسازی ضد لغزش
(۱) به عنوان سنگدانه برای جایگزینی سنگ سنتی
ترکیب سنگدانه درشت:
ذرات بوکسیت خرد شده (اندازه ذرات ۴.۷۵ تا ۱۹ میلی‌متر) برای جایگزینی بخشی از سنگدانه‌های بازالت یا گرانیت (۱۰٪ تا ۳۰٪) در مخلوط‌های آسفالت (مانند SMA-13، OGFC-16) برای بهبود زبری سطح استفاده می‌شوند.
اصلاح سنگدانه‌های ریز:
پودر بوکسیت (با قطر کمتر از 0.075 میلی‌متر) به عنوان پرکننده جایگزین پودر سنگ آهک می‌شود تا چسبندگی ملات آسفالت را بهبود بخشد و آسیب ناشی از آب را کاهش دهد.
(2) مواد پوشش ضد لغزش
پوشش‌های ضد لغزش بر پایه آلومینیوم بالا:
بوکسیت کلسینه شده (Al₂O₃>85%) با رزین اپوکسی، پلی اورتان و سایر چسب‌ها مخلوط می‌شود تا یک پوشش ضد لغزش از نوع اسپری تشکیل شود که برای مناطق کلیدی مانند عرشه پل‌ها و رمپ‌ها مناسب است و ضریب اصطکاک می‌تواند به BPN (مقدار نوسان) بالای 75 برسد.
فناوری لایه نازک سرد:
سنگدانه بوکسیت (اندازه ذرات ۲ تا ۵ میلی‌متر) با آسفالت امولسیونی اصلاح‌شده ترکیب می‌شود تا یک لایه ضد لغزش به ضخامت ۱ تا ۳ میلی‌متر تشکیل دهد که ساخت آن آسان و باز شدن آن برای عبور و مرور سریع است.
(3) افزایش نفوذپذیری روسازی
افزودنی‌های بتن نفوذپذیر:
خواص متخلخل بوکسیت می‌تواند تخلخل بتن نفوذپذیر را افزایش دهد (تا 20٪ تا 30٪)، در حالی که از طریق سنگدانه‌های با سختی بالا، سایش و فروپاشی روسازی‌های نفوذپذیر را کاهش می‌دهد.
۳. مقایسه مزایای روسازی ضد لغزش بوکسیت
شاخص‌ها روسازی ضد لغزش بوکسیت روسازی ضد لغزش بازالت سنتی روسازی ضد لغزش پایه رزینی
ضریب اصطکاک (BPN) ۷۰~۸۰ ۶۰~۷۰ ۸۰~۹۰
مقاومت سایشی (مقدار سایش، درصد) ≤۱۲ (روش لس‌آنجلس) ≤۱۵ ≤۵ (اما هزینه بالا)
هزینه (یوان/متر مربع) ۸۰~۱۲۰ ۶۰~۱۰۰ ۲۰۰~۳۰۰
راحتی ساخت سازگار با تجهیزات روسازی معمولی قابل استفاده برای تجهیزات معمولی نیاز به تجهیزات پاشش ویژه
سازگاری با محیط زیست مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر یخ‌زدگی و ذوب شدن آسان لایه‌برداری در برابر یخ‌زدگی و ذوب شدن مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی
۴. نکات فنی کلیدی
فناوری پردازش سنگدانه:
بوکسیت قبل از استفاده باید خرد، الک و اسیدشویی شود (برای حذف ناخالصی‌های آهن) تا اطمینان حاصل شود که دانه‌بندی آن با “مشخصات فنی ساخت روسازی آسفالت بزرگراه” (JTG) مطابقت دارد. اف۴۰).
بهینه‌سازی مخلوط آسفالت:
از آسفالت اصلاح‌شده با ویسکوزیته بالا (مانند اصلاح‌شده با SBS) استفاده کنید و مقدار بوکسیت نباید از 30٪ تجاوز کند تا از ویسکوزیته بیش از حد مخلوط که بر سنگفرش تأثیر می‌گذارد، جلوگیری شود.
افزودن عامل ضد سایش:
۱ تا ۲ درصد عامل ضد سایش آمینی (مانند ASP-2) را برای افزایش چسبندگی بین بوکسیت و آسفالت و کاهش خطر آسیب ناشی از آب اضافه کنید.
۵. موارد کاربرد عملی
مورد ۱: یک ایستگاه عوارضی در بزرگراهی در چین از روسازی بوکسیت-SMA (با ۲۵٪ افزودنی) استفاده می‌کند، ضریب اصطکاک ۱۸٪ افزایش می‌یابد و هیچ شیارافتادگی آشکاری در عرض ۳ سال رخ نمی‌دهد.
مورد ۲: یک خط دوچرخه‌سواری در شهری در شمال اروپا از یک لایه نازک ضد لغزش سرد بر پایه بوکسیت استفاده می‌کند و مسافت ترمزگیری روی یخ در زمستان ۳۰٪ کاهش می‌یابد.
۶. چالش‌ها و جهت‌گیری‌های آینده
کنترل ناخالصی: بوکسیت کم‌عیار باید با فلوتاسیون و جداسازی مغناطیسی خالص‌سازی شود که این امر هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.
ارتقای استانداردسازی: مشخصات فنی خاصی برای روسازی‌های بوکسیتی وجود ندارد و باید یک پایگاه داده از عملکرد بلندمدت آنها ایجاد شود.
فناوری کامپوزیت: ترکیب با سرباره فولاد، ذرات لاستیک و سایر مواد برای ایجاد روسازی چند منظوره ضد لغزش (مانند کاهش صدا + ضد لغزش).
نتیجه‌گیری
بوکسیت به دلیل سختی بالا، سطح ناهموار و ویژگی‌های حفاظت از محیط زیست، به یک ماده رقابتی در مهندسی روسازی ضد لغزش تبدیل شده است. با جایگزینی سنگدانه‌های سنتی یا تهیه پوشش‌های ویژه، می‌توان ایمنی و دوام روسازی را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. در آینده، بهینه‌سازی بیشتر فناوری پردازش، کاهش هزینه‌ها و ترویج کاربرد گسترده آن در جاده‌های شهری، پل‌ها، فرودگاه‌ها و سایر سناریوها ضروری است.
