木质纤维性能特点及其在工程中应用[1]

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1、木质纤维的性能特点及其在工程中的应用[1]江苏建筑2007年第5期(总第115期)54木质纤维的性能特点及其在工程中的应用徐静1,刘加平1,2,史林1(1南京工业大学;2江苏省建筑科学研究院,江苏南京210008)[摘要]木质纤维作为沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)稳定剂,具有吸附及吸收沥青,增加沥青粘度,增加沥青膜厚度,提高沥青路面高温稳定性低温抗裂性等作用。[关键词]木质纤维;沥青混凝土;SMA[中图分类号]TU531.13[文献标识码]B[文章编号]1005-6270(2007)05-0054-05ThePerforman

2、ceandApplicationofCelluloseFibersXUJing1LIUJia-ping2SHILin1(1.Nanjinguniversityoftechnology;2.jiangsuInstituteofBuildingScience,Nanjing210008)Abstract:Cellulosefiber,asakindoffiberstabilizersusedinstonemasticasphalt(SMA),canabsorbasphalt,increasetheviscosityofasphal

3、t,enhancethethicknessofasphaltfilm,andincreasethestabilityinhightemperatureandtheresist-crackinlowtemperatureofasphaltroad.Theperformanceandengineeringapplicationofcellulosefiberwillbeintroducedinthispaper.Keyword:cellulosefiber;asphaltconcrete;SMA0前言随着经济的飞速发展及交通运输量

4、的急剧增加,对沥青路面的性能要求也越来越高,顺应客观要求20世纪60年代德国人发明了沥青玛蹄脂碎石(stonemasticasphalt,简称SMA)路面。SMA是由间断级配粗集料、沥青、纤维稳定剂、矿粉及细集料组成[1,2],其中重要的组成部分纤维稳定剂主要是木质纤维,也有少量采用石棉纤维或矿物纤维。木质纤维具有无毒、无味、无污染、无放射性、耐酸碱腐蚀、性能稳定、吸油率高、含水率低、耐热性好及易分散等特点,是目前国际上应用最广泛的沥青玛蹄脂碎石稳定剂,它能在沥青中形成三维网络,提高沥青混合料粘度,达到增加沥青用量,提高路面高

5、温稳定性和抗滑性等功能,从而延长沥青路面的使用寿命。1木质纤维的组成木质纤维俗称为木质素纤维,而国外称为cellulosefiber,德国的JRS公司的木质纤维是直接由木材加工而制得木质纤维,美国INTERFIBER及国内各生产单位主要是对各种纸类进行加工而制得木质纤维。不管生产原料有何不同,但是木质纤维最终都是以纤维素为骨架,以半纤维素和木质素作为填充或粘结物的一种天然有机高分子化合物[3,4]。纤维素的化学式(C6H10O5)n,n是重复的糖单元数量或聚合度DP,大多数造纸纤维的加权平均聚合度为600-1500。纤维的结构

6、示意图如图1,其重复单元实际上是两个图1纤维素的结构示意图联在一起的葡萄糖酐单元称之为纤维二糖(C12H22O11)。组合纤维素时的聚合连接作用,使链型呈伸展状态,因此纤维分子适于联合成较长的链段,增大了结合强度,这是纤维素物质具有高强度的原因所在。半纤维素是五种不同糖类的聚合物,即葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖。根据植物品种的不同,这些糖类和糖醛酸形成各种聚合物结构,有些与植物的纤维素相联,有些与木质素相联。木质素的主要作用是组成胞间层,这是纤维粘结在一起的胞间物质,另外木质素还存在于纤维的其余截面内。木质素的化学组

7、成非常复杂,其结构主要[5,6]由由苯丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键联结而成的复杂的、无定型的三维空间结构,在酸作用下难以水解的高分子无定型物质,其主要单体为香豆醇(coumaryalcohol)、松柏醇(coniferylalco2hol)和芥子醇(sinapylalcohol)。[收稿日期]2007206225[作者简介]徐静,南京工业大学硕士研究生。江苏建筑2007年第5期(总第115期)2木质纤维的技术要求及性能特点木质纤维的技术标准与其它合成纤维的要求不同,并非对其强度等作规定,而是对筛分析,吸油率及耐热性等性能作要

8、求,其具体技术指标参见JT/T533-2004和GB/T14336-93[7,8]。表1木质素纤维技术指标序计量号检验项目单位技术要求1纤维长度mm<6.0充气筛分析0.105mm筛通过率%70±100.850mm筛通过率%85±102普通筛分析0.425mm筛通过率%65±