A bauxite é um mineral natural cujo principal componente é o óxido de alumínio (Al₂O₃), contendo geralmente impurezas como o ferro, o silício e o titânio. Nos últimos anos, as suas propriedades físicas e químicas únicas têm vindo gradualmente a atrair a atenção em projetos de pavimentação, especialmente na área dos pavimentos antiderrapantes. De seguida, apresentamos a aplicação específica e a análise técnica da bauxite em projetos de pavimentos antiderrapantes:
1. Características da bauxite e sua compatibilidade com pavimentos antiderrapantes.
Elevada dureza e resistência ao desgaste:
A bauxite apresenta um elevado teor de óxido de alumínio (70% a 90%) e uma dureza Mohs de 7 a 8, significativamente superior à do calcário comum (3 a 4). Pode aumentar a resistência ao desgaste do pavimento e prolongar a sua vida útil.
Estrutura superficial rugosa:
As partículas de bauxite são predominantemente porosas ou angulosas. Após a pavimentação, podem formar texturas microscópicas côncavas-convexas, aumentando o coeficiente de atrito do pavimento (até 0,7 a 0,8 em condições secas e 0,4 a 0,5 em condições húmidas) e prevenindo eficazmente o deslizamento.
Resistência a altas temperaturas e estabilidade química:
A alumina tem um elevado ponto de fusão (2050°C) e pode suportar altas temperaturas (160~180°C) durante a pavimentação asfáltica. É também resistente à corrosão ácida e alcalina e adequada para ambientes complexos (como estradas em redor de fábricas de produtos químicos).
Compatibilidade ambiental:
A bauxite é um mineral natural que não liberta compostos orgânicos voláteis (COV), o que satisfaz as necessidades da construção de estradas verdes.
2. Formas específicas de aplicação de bauxite em pavimentos antiderrapantes
(1) Como agregado para substituir a pedra tradicional
Incorporação de agregado grosso:
As partículas de bauxite trituradas (tamanho de partícula 4,75~19 mm) são utilizadas para substituir parte dos agregados de basalto ou granito (10%~30%) em misturas asfálticas (como SMA-13, OGFC-16) para melhorar a rugosidade da superfície.
Modificação de agregados finos:
o pó de bauxite (<0,075 mm) é utilizado como enchimento para substituir o pó de calcário para melhorar a aderência da argamassa asfáltica e reduzir os danos causados pela água.
(2) Materiais de revestimento antiderrapante
Revestimentos antiderrapantes com alto teor de alumínio:
A bauxite calcinada (Al₂O₃>85%) é misturada com resina epóxi, poliuretano e outros ligantes para formar um revestimento antiderrapante do tipo spray, adequado para áreas-chave, como tabuleiros de pontes e rampas, e o coeficiente de atrito pode atingir BPN (valor de oscilação) acima de 75.
Tecnologia de camada fina de assentamento a frio:
o agregado de bauxite (tamanho de partícula de 2 a 5 mm) é combinado com asfalto emulsionado modificado para formar uma camada antiderrapante de 1 a 3 mm de espessura, que é fácil de construir e rápida de abrir ao tráfego.
(3) Melhoria do pavimento permeável
Aditivos para betão permeável:
As propriedades porosas da bauxite podem aumentar a porosidade do betão permeável (até 20%~30%), ao mesmo tempo que reduzem o desgaste e o colapso dos pavimentos permeáveis através de agregados de elevada dureza.
3. Comparação das vantagens do pavimento antiderrapante de bauxite
Indicadores Pavimento antiderrapante de bauxite Pavimento antiderrapante de basalto tradicional Pavimento antiderrapante à base de resina
Coeficiente de atrito (BPN) 70~80 60~70 80~90
Resistência à abrasão (valor de desgaste, %) ≤12 (método de Los Angeles) ≤15 ≤5 (mas custo elevado)
Custo (yuan/㎡) 80~120 60~100 200~300
Comodidade de construção Compatível com equipamentos de pavimentação convencionais Aplicável a equipamentos convencionais Requer equipamento de pulverização especial
Adaptabilidade ambiental Resistência a altas temperaturas, resistência ao congelamento e descongelamento Fácil de descascar por congelamento e descongelamento Resistência à corrosão química
4. Principais pontos técnicos
Tecnologia de processamento de agregados:
A bauxite necessita de ser britada, peneirada e decapada (para remover as impurezas de ferro) antes da utilização para garantir que a gradação cumpre as “Especificações técnicas para a construção de pavimentos asfálticos rodoviários” (JTG F40).
Otimização da mistura asfáltica:
utilizar asfalto modificado de alta viscosidade (como modificação SBS), e a quantidade de bauxite não deve exceder os 30% para evitar que a viscosidade excessiva da mistura afete a pavimentação.
Adição de agente anti-remoção:
adicione 1% a 2% de agente anti-remoção de amina (como o ASP-2) para melhorar a adesão entre a bauxite e o asfalto e reduzir o risco de danos causados pela água.
5. Casos de aplicação prática
Caso 1: Uma praça de portagem numa autoestrada na China utiliza pavimento de bauxite-SMA (25% de mistura), o coeficiente de atrito é aumentado em 18% e não ocorre formação de sulcos evidente em 3 anos.
Caso 2: Uma ciclovia numa cidade nórdica utiliza uma fina camada antiderrapante aplicada a frio à base de bauxite, e a distância de travagem no gelo no inverno é reduzida em 30%.
6. Desafios e direções futuras
Controlo de impurezas: a bauxite de baixa qualidade necessita de ser purificada por flotação e separação magnética, o que aumenta os custos.
Promoção da normalização: Existe uma falta de especificações especiais para pavimentos de bauxite, e é necessário estabelecer uma base de dados de desempenho a longo prazo.
Tecnologia composta: Composto com escória de aço, partículas de borracha e outros materiais para desenvolver pavimento antiderrapante multifuncional (como redução de ruído + antiderrapante).
Conclusão:
A bauxite tornou-se um material competitivo na engenharia de pavimentos antiderrapantes devido à sua elevada dureza, superfície rugosa e características de proteção ambiental. Substituindo os agregados tradicionais ou preparando revestimentos especiais, a segurança e a durabilidade do pavimento podem ser significativamente melhoradas. No futuro, é necessário optimizar ainda mais a tecnologia de processamento, reduzir custos e promover a sua aplicação em larga escala em vias urbanas, pontes, aeroportos e outros cenários.
