Bauxit ist ein natürliches Mineral mit Aluminiumoxid (Al₂O₃) als Hauptbestandteil und enthält üblicherweise Verunreinigungen wie Eisen, Silizium und Titan. Seine einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung bei Straßenbauprojekten gewonnen, insbesondere im Bereich rutschfester Straßenbeläge. Nachfolgend finden Sie die spezifische Anwendung und technische Analyse von Bauxit in rutschfesten Straßenbelägen:
1. Eigenschaften von Bauxit und seine Verträglichkeit mit rutschfestem Belag
Hohe Härte und Verschleißfestigkeit:
Bauxit hat einen hohen Aluminiumoxidgehalt (70–90 %) und eine Mohshärte von 7–8, die deutlich höher ist als bei gewöhnlichem Kalkstein (3–4). Es kann die Verschleißfestigkeit des Belags erhöhen und seine Lebensdauer verlängern.
Raue Oberflächenstruktur:
Bauxitpartikel sind meist porös oder kantig. Nach dem Einbau können sie mikroskopisch kleine konkav-konvexe Strukturen bilden, den Reibungskoeffizienten des Belags erhöhen (bis zu 0,7–0,8 bei trockenen Bedingungen und 0,4–0,5 bei nassen Bedingungen) und so ein Ausrutschen wirksam verhindern.
Hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Stabilität:
Aluminiumoxid hat einen hohen Schmelzpunkt (2050 °C) und hält beim Asphaltieren hohen Temperaturen (160–180 °C) stand. Es ist außerdem beständig gegen Säure- und Alkalikorrosion und eignet sich für komplexe Umgebungen (z. B. Straßen rund um Chemiewerke).
Umweltverträglichkeit:
Bauxit ist ein natürliches Mineral, das keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) freisetzt und somit den Anforderungen eines umweltfreundlichen Straßenbaus gerecht wird.
2. Spezielle Anwendungsformen von Bauxit in Anti-Rutsch-Belägen
(1) Als Zuschlagstoff zum Ersetzen von herkömmlichem Stein
. Einarbeitung von grobem Zuschlagstoff:
Zerkleinerte Bauxitpartikel (Partikelgröße 4,75–19 mm) werden verwendet, um einen Teil der Basalt- oder Granitzuschlagstoffe (10–30 %) in Asphaltmischungen (wie z. B. SMA-13, OGFC-16) zu ersetzen und so die Oberflächenrauheit zu verbessern.
Modifikation von Feinzuschlagstoffen:
Bauxitpulver (<0,075 mm) wird als Füllstoff anstelle von Kalksteinpulver verwendet, um die Haftung von Asphaltmörtel zu verbessern und Wasserschäden zu verringern.
(2) Anti-Rutsch-Beschichtungsmaterialien
Anti-Rutsch-Beschichtungen auf Aluminiumbasis:
Kalziniertes Bauxit (Al₂O₃ > 85 %) wird mit Epoxidharz, Polyurethan und anderen Bindemitteln gemischt, um eine Anti-Rutsch-Beschichtung in Sprühform zu bilden, die für wichtige Bereiche wie Brückendecks und Rampen geeignet ist und deren Reibungskoeffizient einen BPN (Schwingwert) von über 75 erreichen kann.
Kaltverlegungstechnologie für dünne Schichten:
Bauxit-Zuschlagstoffe (Partikelgröße 2–5 mm) werden mit modifiziertem Emulsionsasphalt zu einer 1–3 mm dicken Antirutschschicht kombiniert, die leicht aufzubauen und schnell für den Verkehr freizugeben ist.
(3) Verbesserung durchlässiger Straßenbeläge
Durchlässige Betonzusätze:
Die porösen Eigenschaften von Bauxit können die Porosität von durchlässigem Beton erhöhen (um bis zu 20–30 %) und gleichzeitig den Verschleiß und Einsturz durchlässiger Straßenbeläge durch Zuschlagstoffe mit hoher Härte verringern.
3. Vergleich der Vorteile von Bauxit-Antirutschbelägen
Indikatoren Bauxit-Antirutschbelag Traditioneller Basalt-Antirutschbelag Antirutschbelag auf Harzbasis
Reibungskoeffizient (BPN) 70~80 60~70 80~90
Abriebfestigkeit (Verschleißwert, %) ≤12 (Los Angeles-Methode) ≤15 ≤5 (aber hohe Kosten)
Kosten (Yuan/㎡) 80~120 60~100 200~300
Konstruktionskomfort Kompatibel mit herkömmlichen Straßenbaugeräten Anwendbar auf herkömmliche Geräte Erfordert spezielle Sprühgeräte
Anpassungsfähigkeit an die Umwelt Hohe Temperaturbeständigkeit, Frost-Tau-Beständigkeit Leichtes Ablösen durch Frost-Tau-Wechsel Chemische Korrosionsbeständigkeit
4. Wichtige technische Punkte
Technologie zur Verarbeitung von Zuschlagstoffen:
Bauxit muss vor der Verwendung zerkleinert, gesiebt und gebeizt werden (um Eisenverunreinigungen zu entfernen), um sicherzustellen, dass die Körnung den „Technischen Spezifikationen für Autobahnasphaltbeläge“ entspricht Bauwesen“ (JTG F40).
Optimierung der Asphaltmischung:
Verwenden Sie modifizierten Asphalt mit hoher Viskosität (z. B. SBS-Modifizierung). Der Bauxitanteil sollte 30 % nicht überschreiten, um zu vermeiden, dass eine übermäßige Viskosität der Mischung die Straßendeckung beeinträchtigt.
Zugabe eines Anti-Stripping-Mittels:
Fügen Sie 1–2 % eines Amin-Anti-Stripping-Mittels (z. B. ASP-2) hinzu, um die Haftung zwischen Bauxit und Asphalt zu verbessern und das Risiko von Wasserschäden zu verringern.
5. Praktische Anwendungsfälle
Fall 1: Eine Mautstelle auf einer Autobahn in China verwendet einen Bauxit-SMA-Belag (25 % Beimischung), der Reibungskoeffizient erhöht sich um 18 % und innerhalb von 3 Jahren treten keine sichtbaren Spurrillen auf.
Fall 2: Auf einem Fahrradweg in einer nordischen Stadt wird eine kaltverlegte, dünne Antirutschschicht auf Bauxitbasis verwendet. Dadurch verkürzt sich der Bremsweg auf Eis im Winter um 30 %.
6. Herausforderungen und zukünftige Richtungen
Verunreinigungskontrolle: Bauxit geringer Qualität muss durch Flotation und Magnetscheidung gereinigt werden, was die Kosten erhöht.
Förderung der Standardisierung: Es fehlen spezielle Spezifikationen für Bauxitbeläge und es muss eine langfristige Leistungsdatenbank erstellt werden.
Verbundtechnologie: Verbindung mit Stahlschlacke, Gummipartikeln und anderen Materialien zur Entwicklung eines multifunktionalen Anti-Rutsch-Belags (z. B. Geräuschreduzierung + Rutschfestigkeit).
Fazit:
Bauxit hat sich aufgrund seiner hohen Härte, seiner rauen Oberfläche und seiner umweltfreundlichen Eigenschaften zu einem wettbewerbsfähigen Material im Bereich rutschfester Straßenbeläge entwickelt. Durch den Ersatz herkömmlicher Zuschlagstoffe oder die Herstellung spezieller Beschichtungen können Sicherheit und Haltbarkeit des Belags deutlich verbessert werden. Zukünftig gilt es, die Verarbeitungstechnologie weiter zu optimieren, Kosten zu senken und den großflächigen Einsatz im städtischen Straßen-, Brücken-, Flughafen- und anderen Bereich zu fördern.
