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Engineering Material & Equipment
木质纤维对温拌沥青混合料影响研究
侯慎安
(北京市首都公路发展集团有眼公司,北京100161)
摘要:以温拌沥青混合料为研究对象,对现阶段常用的3种纤维的性能和应用范围进行分析,并通过对添加木质纤维
的温拌沥青混合料进行级配设计和谢伦堡析漏损失试验、车辙试验,得出不同捲量的木质纤维对温拌沥青混合料的车撤
性能影喃不大,但有助于降低混合料的析漏损失率、减小流值的试验结论。
关键词:温拌沏青混合料;纤维;沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA
中图分类号:U414
文献标志码:B
文章编号:1009-7767(2014)04-0172-03
Research of the Effects of Wood Fiber on Warm Mix Asphalt Mixture
Hou Shen 'an
能掺加在沥青混合料中的纤维有很多种,山于选拌沥青混合料影响做如下研究。
择何种纤维作为添加材料与沥青混合料结构形式缁1纤维的种类
切相关,因此,在选择纤维种类及探讨纤维对沥青混用于SMA的纤维种类主要有3种,即:矿物纤维
合料的影响之前,必须先明确沥青混合料的结构形式。(石棉、玄武岩纤维)、高分子聚合物纤维(聚酯纤维
沥青玛蹄脂碎石混合料SMA( Stone Mastics Asphalt)聚丙烯腈纤维)、木质纤维
结构是20世纪60年代初作为一种高强度的沥青路面
1)矿物纤维是从矿物中开采得到的一种大然无机
面层的结构,用于防止螺钉轮胎对路面造成的破环,它纤维。路面经黹使用的纤维为石棉纤维。该纤维从表面
起源于德国。1975年螺钉轮胎被禁止使用以后,SMA在上看为平行的或交错的细丝状,叮剥开成为很细的细
10余年的使用过程中所表现出米的优良特性才逐渐丝(细丝的直径可到0.005mm),矿物纤维的抗拉强度
受到人们的重视,因而被广泛使用至今。20世纪90年一般为30~40MPa,抗折性很差,但其对沥青和水的
代初,SMA铺筑技术被引人到我国,特判是首都机场吸附性能较强
路、八达岭高速路、北京长安大街等相继使用了该种
2)木质纤维是天然木材通过一定的化学处理得到
路面结构,并成为成功的工程范例,也使得我国道路的,外观-般呈现棉絮状,为灰色或者自色。为了适应
作者开始对其加以重视和深人研究。SMA结构是由不同的用途,可选择不同长度和粗细程度的木质纤维
材质坚硬、强度高的优质石材为粗集料构成的石一石经过化学处理的本质纤维是一种在性能上很稳定的
嵌挤结构,再以由沥青、纤维、矿粉拌和而成的玛蹄脂材料,具有耐酸、耐碱、耐腐蚀等特点,对人体和环境
充填于粗集料之间的空隙。与传统的沥青混凝土结构基本没任何影响,是一种无毒、无味的材料,这是其他
相比,该结构具有突出的耐磨、抗滑、抗水久变形的能矿物质纤维所不具备的
力,同时纤维、矿粉的大量使用,使其更具有裂缝的自
3)聚酯纤继由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚
愈合能力及高、低温劲度,因而能够更好地防止路面面酯经纺丝所得的合成纤维。其表面一…般呈现乳白色且
层因水侵害、气候因素影响而造成的网裂、坑槽、唧浆反射有丝光,非常光滑;横截面一般为椭圆形;耐高温
等道路病害;同时纤维的存在也使得沥青膜的厚度增性能好,化学性能和耐酸性、耐腐蚀性很强,但其耐碱
加、黏附性增强,较好地解决了路面面层的泛油问题。性能较差。
因此,纤维的使用是SMA区别于其他路而面层结构的
与其他两类纤维比,木质纤维的吸油性、与浙青
显著标志叫。笔者以SMA为试验材料就木质纤维对温的黏附性以及抗剪性较好,形成的沥青膜厚度较大,因
172帝弦故水2014No4(ru)vo.32
万方数据
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而成为SMA增强纤维中最为常用的材料。路用木质纤
表2粗集料试验结果
维有松散状、颗粒状两种形态。现今,松散状木质纤维
玄武岩试验结果技术
在国内应用最为普遍1
指标
10~15mmn5~10mm要求
通常,影响SMA性能的主要因素有4个方面:沥石料压碎值
≤26
青的品质及用量;集料品质、级配类型;稳定剂的类型洛杉矾磨耗损失/%
l0.5
10
≤28
及用量;填料的性质。因为此次试验研究的是木质纤维表观相对密度
2.935
2.965≥2.60
对SMA沥青混合料的影响,所以,如何突出纤维的作吸水率/%
l.85
≤2.0
用效果是问题的关键因素。考虑如上因素,在固定材针片状颗粒含量(混合料)%10
料、级配,消除其他因素对SMA性能影响的前提下,研其中粒径大于95mm含量
10
∈12
究纤维路用性能
其中粒径小于9.5mm含量%
≤18
2原材料试验与结果
水洗法<0.075mm颗粒含量/%0.6
软石含量%
2.1胶结料
甜附性/级
研究所用沥青为壳牌政性沥青。按照JTGF40
2004《公路沥青路面施工技术规范》叫的项目要求和
表3细集料试验结果
Jm]052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
的试验方法,对其进行试验与评价,结果见表1
持标
机制砂试验结果
技术要求
表观相对密度
≥2.50
表1壳牌改性沥膏试验结果
砂当量/%
70.9
技术指标
试验结果技术要求(I
针人度(25℃,100g,5s)/(0.1mm)63
岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。
延度(5℃)im
41.6
≥30
矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出。按照文献[3
软化点(环球法)C
的项目要求及文献[]的试验方法,对其进行试验与评
闪点(C(OC)
≥230
价,结果见表4
密度(15℃(g/cm3
1.028
实测记录
溶解度(三氯乙烯)%
99.
≥99
表4矿粉试验结果
质量损失/%
19
∈±1.0
项目
技术要求
试验结果
RTFOT试验针人度比/%
≥60
表观密度/(Ur
≥2.50
2.710
延度(S℃)em20.220含水量/%
042
<0.6mm
由表1可见,试验结果均符合文献3]的技术要求
い粒度范同/%<0.15mm
90~100
95.6
2粗集料
<0.075mm
研究所用粗集料为坚韧、粗糙、有悛角的张家口玄外观
无团粒结块
无团粒结块
武岩。按照文献[]的项目要求及JTGE42-2005《公亲水系数
<1
0.6
路τ程集料试验规程》的试验方法,对其进行试验与塑性指数
4
2
评价,结果见表2。
加热安定侏
实测记录
无颜色变化
由表2可见,试验结果均符合文献]的技术要求
2.3细集料
由表4可见,试验结果均符合文献[3]的技术要求。
沥青路面所用细集料