试述纤维沥青混凝土的作用与机理

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1、试述纤维沥青混凝土的作用及机理马朝庆1张杨2（1广东冠粤路桥有限公司2广东虎门技术咨询有限公司，广州，510630）摘要：介绍了国内外纤维沥青混凝土的研究现状和应用情况，分析了纤维沥青混凝土在路面工程中的作用，并阐述了相应的作用机理。关键词纤维沥青混凝土路面作用机理SummaryofeffectandmechanismoffabricasphaltconcreteMaoChaoqing1Zhangyang2(1GuangdongGuangyue自己填)2GuangdongHumenEngineeringConsultantsCo.lt

2、d)Abstract:Researchactualityandapplicationoffabricasphaltconcreteovertheworldareintroducedinthispaper.Also,effectoffabricasphaltconcreteforpavementengineeringisanalyzed,andtherelevantmechanismisexpounded.Keywords:FabricasphaltPavementEffectMechanism围绕减少道路病害，提高道路寿命的研究为世界

3、各国所重视。沥青路面的设计大修期为15年，而目前我国的沥青路面往往8年～10年就需要进行检修。以路面寿命30年计，资料表明这期间用于道路的维修费用几乎等于新建道路的投资。可见提高公路寿命，延缓检修期至关重要。影响公路质量重要的因素之一是路面损伤，其中最突出的表现为路面裂缝。对此，采用纤维沥青混凝土可以有效减缓裂缝发展速度，延长路面使用寿命，提高路面使用性能。除此之外，纤维沥青混凝土还可以显著提高高温稳定性能，可用于桥面铺装、旧水泥混凝土路面罩面等等。本文在诸多纤维沥青混凝土的应用基础上，分析了纤维沥青混凝土的作用及相应机理。1国内外研

4、究现状1960年加拿大多伦多大学的DavisN.M发表了关于水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝防治措施的文章，首次系统地研究了纤维作为添加材料改善沥青路面抗反射裂缝性能的问题。1962年TamburroD.A分析了温石棉纤维对沥青路面性能的影响。1963年ZuehlkeG.H正式在第21号公路研究档案中系统地分析了石棉纤维在混合料的马歇尔试验和抗弯拉性能的作用效果。七十年代法国也在路面材料中加入了石棉纤维，并增大了沥青用量，使较粗糙的路面结构具有较好的防水性能和耐疲劳强度。在此基础上还开发了应力吸收薄膜夹层喷涂工艺，以35～45kg/㎡

5、的用量喷涂掺有纤维的沥青混合料，用以防止道路裂缝。另外，MEDIFLEX超薄路面材料DRAINOFLLEX排水型沥青材料中都掺加了纤维并取得了预期的效果。到了20世纪80年代，为适应现代重载交通，对路面材料性能要求提高的特点，欧美一些国家就广泛开始了加强沥青材料的应用研究，并在纤维加强沥青路面方面作了大量的工作。德国通过对沥青混合料掺加DolanitAS(德兰尼特)的研究和观测表明，掺加DolanitAS（德兰尼特）可以改善沥青混合料的高温稳定性，疲劳耐久性。并且具有低温抗裂和防止反射裂缝的性能，提高了沥青混合料的路用性能。正是由于具

6、有以上优良品质，纤维也被用在机场路面、桥面铺装、收费站等铺面中。美国、加拿大、德国等国采用纤维混凝土修筑了大量高速公路及其它重交通公路。日本最早在沼原水库使用石棉，以后在一些要求抗车辙、耐磨耗的路段上应用，并在1992年12月新版的《沥青路面纲要》中列出了可用于沥青混合料增强纤维的品种有植物型纤维和耐高温的合成纤维，如聚乙烯醇、聚脂纤维等。美国SHRP研究项目中铺设了试验路，使用的纤维是甲基纤维素。聚合物纤维（包括聚酯纤维、聚丙烯腈纶纤维等）、木质素纤维、玻璃纤维得到广泛应用。经过对纤维加强沥青混凝土在路用性能、适合环保及经济效益等方

7、面的综合比较，目前得到工程上认可，常用的纤维是木质素纤维和聚脂纤维。我国从二十世纪八十年代初开始研究纤维沥青混凝土，同济大学和长沙交通学院等单位的研究结果表明纤维可延缓和减少反射裂缝，并具有加筋和防震的作用，同时也可减薄面层厚度36％。合肥工大蔡敏等于1994年对掺有尼龙纤维（1.39%）的沥青混合料进行了拉伸试验。结果表明，混合料初裂强度和极限强度平均升高了61%和40%，疲劳强度提高了1.76～2.34倍。1998年，孙学高在沥青混合料中掺加钢纤维制成了钢纤维沥青混合料路面板。同济大学的吕伟民等对纤维在SMA、OGFC中的影响，纤

8、维沥青玛蹄脂的性能等作了大量的研究。长安大学郝培文教授和戴经梁教授等也在对木质素纤维沥青混合料路用性能进行研究，研究结果表明，添加木质素纤维后，沥青混合料的高温稳定性得到了改善，同时其低温稳定性、水稳定性、耐疲劳性和使用