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玄武岩“拉成丝”派上大用场,真没想到啊

玄武岩“拉成丝”派上大用场,真没想到啊
玄武岩纤维加持下,高速沥青路面变薄耐久性增强;耐候钢以锈防锈不怕腐蚀

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    工作人员(右一)向小学生讲解将玄武岩“拉成丝”

    “玄武岩纤维签”专利样品

    □大河报·豫视频记者 黄婷 刘瑞朝 文图

    只要科技水平高,岩石也能拉出丝;玄武岩纤维加持下,高速沥青路面变薄6厘米,却不影响它的使用寿命;不怕腐蚀的耐候钢,耐腐蚀的方式竟然是“以锈防锈”。随着高速公路路桥行业的飞速发展,相关的技术也在突飞猛进。

    9月17日上午,2022年河南省暨郑州市全国科普日活动启动,在河南交通职业技术学院展区,玄武岩纤维等研发产品,吸引了不少市民的关注。大河报·豫视频记者对河南交院工程技术集团有限公司相关研发技术进行了采访。

    玄武岩也能“拉成丝”、做成绳

    我们经常见植物茎秆拉出的纤维,见塑料制品拉出的纤维,却很少人注意到,玄武岩也能“拉出丝”、做成绳。在河南交院工程技术集团有限公司内,玄武岩纤维应用技术已经做到了全国领先的水平。

    走进玄武岩纤维科技展厅,除了能看到地球上不同材质的岩石样品,还能看到一场玄武岩的“七十二变”。河南交院工程技术集团党总支书记、教授级高级工程师邵景干拿着一束细丝说,这便是玄武岩拉出的丝。

    有个成语叫做点石成金,这种技术叫做化石为丝。用火山喷发形成的天然玄武岩作材料,加热到1400多摄氏度到1500摄氏度,让固态的石头达到熔融状态,通过铂铑合金拉丝漏板快速拉制,玄武岩纤维就被制作了出来。

    邵景干说,玄武岩纤维强度高,耐久性好,耐腐蚀,耐酸耐碱,耐高温耐低温。一开始是被应用到航天、军事等高端领域的。后来,随着产能的提高,玄武岩纤维应用到了交通、建筑、环保等诸多领域。目前,我国已经把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维即碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维,实现了工业化生产。

    玄武岩纤维在制作过程中,不仅工艺简洁,没有“三废”,而且生产周期短、附加值高,是“21世纪绿色新材料”。它便于大规模全自动化生产,成为国际主流生产工艺。

    沥青混凝土中加入玄武岩纤维,性能提高

    高速公路厚度,从目前的18厘米传统沥青路面,替换为12厘米的玄武岩纤维沥青路面,使用寿命不但不会受到影响,而且还节材料、降低造价。

    玄武岩纤维和交通运输行业,仿佛是天造地设的一对。邵景干说,河南交院工程技术集团是全国最早进行玄武岩纤维应用技术研究的机构之一,目前已经应用于多条高速公路项目,带来了巨大的经济社会效益。

    在沥青混凝土中加入玄武岩纤维,能够有效提高路面高温的稳定性、低温的抗裂性,性能大为提高的同时,耐久性也得到增强。根据介绍,目前息(县)邢(集)、尧(山)栾(川)、靖(江)盐(城)、双(龙)西(峡)、三门峡公铁桥引线等多条高速公路和市政工程,已经应用了河南交院工程技术集团玄武岩纤维技术。

    “经过大量的试验和应用,玄武岩沥青混合料使沥青性能大为提高,为此我们牵头编写了玄武岩沥青混合料国家标准。”邵景干说,目前正在向国家标委会提出申请,正在立项当中。不久的将来,玄武岩沥青混合料将在工程施工中推广开来。

    耐候钢以腐蚀抵抗腐蚀

    听说过以毒攻毒,那你听说过以锈防锈吗?玄武岩纤维科技展厅内,几块表面锈蚀严重的钢板,却蕴含着“黑科技”,是能防锈蚀的高技术产品。

    邵景干说,这是他们研发的耐候钢。耐候钢表面有一层锈红色的保护膜,可以防止锈蚀的渗透和扩散,达到“锈而不蚀,以锈防锈”的效果。其实,也就是在普通的碳素钢中加入一些微量元素,形成低合金的钢,虽然表面依然生锈,却形成了一层致密氧化膜,防止内部结构继续生锈。

    根据介绍,耐候钢的耐大气腐蚀性能为碳素结构钢的2~8倍,且使用时间越长,耐腐蚀作用越突出。它应用于高速交通安全设施中的防眩板、护栏板、防护网、门架、标识牌的支撑架,且不用镀锌,无需涂装,节能环保。

    目前,河南交院工程技术集团有限公司已经申报耐候钢相关专利20余项,《耐候钢城镇道路附属设施技术条件》已向国家标准委提出申请。

    桥梁支座检测“超市”

    在河南交院工程技术集团桥梁支座检测“超市”内,河南省交通运输厅质监站盲样抽检的一块1.7米见方、自重6.3吨的大跨径桥梁支座,正在等待国内最大的一台力学试验系统的检测。

    这台力学检测系统,整体有三层楼高,底部在玻璃板之下,大部分在玻璃板之上。检测器械上写有“80MN力学试验系统”的字样,邵景干介绍说,它是国内最大的单作动器力学试验机,能产生8000吨的超大力值。

    邵景干说,我国交通运输事业近些年来高速发展,大跨径桥梁越来越多,但目前我国普遍采用的桥梁支座检测压剪试验机的检测方法,是缩尺等效法,也就是把原来的支座进行等比例缩小,然后进行检测。这样一来,非直接的试验,会给桥梁安全带来不确定性。

    而超大力值试验机的问世,能逐步解决大跨径桥梁支座漏检、失检的情况,保证桥梁运行的安全性和可靠性,更好地保障人民群众的生命安全。

    根据介绍,这里不仅有全国最大的力学试验机,也有全国最小的力学试验机,6台不同力值的试验机,也构成了全国试验机数量最多的桥梁支座检测“超市”。邵景干说,下一步,他们将依托这6台力学试验系统,申请建设国家桥梁支座质量检验中心。

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