🏗️ 1. الخصائص الأساسية للبوكسيت وتطبيق الطرق الأساسية
تحسين الأداء المادي
صلابة عالية ومقاومة للتآكل: صلابة موس لكلينكر البوكسيت المحروق أعلى من 8، وتزداد كثافة الحجم إلى 2.8-3 جم / سم مكعب، وهو أعلى بكثير من المواد الخام التقليدية مثل البازلت7.
البنية المسامية: المسام الدقيقة الداخلية للبوكسيت المحروق متطورة بشكل جيد، مما يمكن أن يعزز قدرة امتصاص الأسفلت ويزيد من نسبة الزيت إلى الحجر في الخليط (يجب أن تزيد بنحو 0.3٪ -0.5٪)، وبالتالي تحسين الالتصاق بين الأسفلت والركام1.
الاستقرار الكيميائي:
بعد التكليس في درجات حرارة عالية، يفقد البوكسيت الماء البلوري والمواد المتطايرة، مما يعزز مقاومته للأحماض والقلويات والعوامل الجوية. وهو مناسب لأرصفة المطارات المعرضة لبيئات تآكلية مثل الوقود ومواد إزالة الجليد لفترات طويلة.
🛣️ 2. طرق تطبيق محددة على طرق المطارات عالية السرعة المقاومة للتآكل.
كركام عالي الأداء،
طبقة تآكل فائقة الرقة (UTFC): يُستخدم البوكسيت المُكلس (مثل درجات 88# و75#) بدلاً من بعض الركام التقليدي (البازلت والحجر الجيري) لرصف طبقة تآكل بسمك ≤2.5 سم. تتميز صلابتها العالية بقدرتها على مقاومة قوى القص المتكررة الناتجة عن إقلاع وهبوط الطائرات، وتقليل تشوه التآكل.15
تحسين تصميم الخليط: بسبب معدل امتصاص الماء العالي للبوكسيت، فمن الضروري تحسين تصميم الخليط (مثل طريقة ملء الفراغات بالركام الخشن) وإضافة الأسفلت المعدل بالبوليمر لتحسين الالتصاق5.
المواد الرئيسية للأسطح المضادة للانزلاق
متانة أداء الاحتكاك: أظهرت ثلاث جولات من اختبارات التآكل المتسارع أنه بعد 50000 تآكل، ظل عامل الاحتكاك الديناميكي (DFT) لخليط البوكسيت المحروق 88# أعلى من 0.50 (كان البازلت 0.40 فقط)، وكان الفرق في التوهين الاحتكاكي عالي السرعة ومنخفض السرعة أقل من 5٪، مما يضمن السلامة في الطقس الممطر والضبابي1.
تحسين نسيج السطح: تحتوي جزيئات البوكسيت على حواف وزوايا حادة، مما يمكن أن يزيد من عمق نسيج الرصيف الكلي (MPD)، ويحسن الصرف ومقاومة الانزلاق، ويقلل من خطر انجراف المياه18.
طلب تعديل مركب
طبقة مانعة للانزلاق من راتنج الإيبوكسي والبوكسيت: يتم تضمين مجمع البوكسيت في مصفوفة راتنج الإيبوكسي لتشكيل طبقة من المواد المركبة شديدة المقاومة للتآكل، والتي تستخدم في مناطق التآكل العالية في المدرج (مثل مناطق الهبوط) لتمديد عمر الخدمة بنسبة تزيد عن 30٪58.
التعزيزات القائمة على الأسمنت: إن إضافة مسحوق البوكسيت الناعم إلى الخرسانة عالية الجودة يمكن أن يحسن قوة ضغط الرصيف (حتى 60 ميجا باسكال أو أكثر) ومقاومة التجمد والذوبان، وهو مناسب للمطارات ذات درجات الحرارة الباردة العالية38.
📊 3. المزايا التقنية ومقارنة الأداء
مؤشرات الأداء خليط البوكسيت المكلس خليط البازلت التقليدي تأثير التحسين
استقرار درجة الحرارة العالية الاستقرار الديناميكي ≥ 6000 مرة / مم حوالي 5000 مرة / مم تحسن بنسبة 20٪ 1
مقاومة الانزلاق على المدى الطويل بعد 50000 مرة تآكل DFT> 0.50 DFT ≈ 0.40 معدل التوهين انخفض بنسبة 25٪ 1
مقاومة التشقق في درجات الحرارة المنخفضة إجهاد الانحناء ≥ 2800με حوالي 2500με تحسن بنسبة 12٪ 1
استقرار الماء نسبة قوة الانقسام بالتجميد والذوبان ≥ 85٪ حوالي 80٪ تحسن بنسبة 5٪ 1
🧪 4. التطبيق الهندسي الفعلي والتحقق
الحالة 1: طبقة التآكل فائقة الرقة SMA-5
تم رصف قسم اختبار المطار المحلي ببوكسيت مكلس 88 #. بعد مرور عامين من التشغيل، كان عمق التآكل 3.2 مم فقط (6.5 مم في مقطع البازلت)، وتم الحفاظ على قيمة مقاومة الانزلاق BPN أعلى من 55، وهو أعلى بكثير من عتبة الأمان (BPN ≥ 45) 15.
الحالة الثانية: إعادة بناء مطار في ظروف شديدة البرودة.
يستخدم مدرج مطار شمال شرقي طبقة مركبة من راتنجات البوكسيت والإيبوكسي. بعد 50 دورة تجميد وذوبان عند درجة حرارة -30 درجة مئوية، لم يتقشر السطح، وكان معدل تخفيف معامل الاحتكاك أقل من 10%، وهو أفضل بكثير من الخرسانة العادية8.
⚙️ V. تحديات التطبيق واتجاهات التحسين
التكلفة وقابلية التكيف مع العملية
وتزيد تكلفة البوكسيت المحروق عن تكلفة البازلت بنحو 30%، ويجب موازنة تكلفة الدورة الكاملة من خلال تحسين متانة الخليط6.
تتطلب المسامية العالية مطابقة الأسفلت المعدل عالي اللزوجة (مثل SBS، الأسفلت المطاطي)، ومتطلبات التحكم الصارمة في درجة حرارة البناء1.
استدامة الموارد
تعزيز تكنولوجيا تجانس البوكسيت منخفض الدرجة، واستخدام المخلفات لإعداد الكتل المعاد تدويرها، وتقليل الاعتماد على المواد الخام (على سبيل المثال، في الاختبار في جياوزو، خنان، وصلت إضافة المخلفات إلى 40٪ ولا تزال تلبي متطلبات القوة)56.
💎 ملخص:
أصبح البوكسيت (وخاصةً الكلنكر المُكلس) مادةً مثاليةً للطرق عالية السرعة المقاومة للتآكل في المطارات، وذلك بفضل صلابته العالية، ومساميته العالية، ومقاومته المستقرة للانزلاق. ومن خلال تحسين تصميم الخليط، يُمكن تحسين متانة وسلامة الرصف بشكل ملحوظ. وفي المستقبل، ينبغي بذل المزيد من الجهود لمعالجة مسألة ضبط التكاليف وتقنيات التحضير الصديقة للبيئة، لتعزيز تطبيقه على نطاق واسع في البنية التحتية للطيران.
