纤维沥青混凝土桥面铺装的路用性能

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1、第28卷第4期土木工程与管理学报Vo1．28No．42011年12月JournalofCivilEngineeringandManagementDec．2011纤维沥青混凝土桥面铺装的路用性能董晶，张海涛(江汉大学建筑工程系，湖北武汉430056)摘要：在郑州小刘桥的桥面铺装层中选取AC．16和AC一25型沥青混凝土，分别掺加聚酯纤维、聚酯纤维和聚丙烯腈纤维的混合纤维而形成不同的实验路段，通过对纤维沥青混凝土高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能试验，来综合评价纤维沥青混凝土的各项性能以及纤维的增强作用，结果表明，短

2、细的纤维在沥青中起到提高粘结性、热稳定性、抗流变性、抗水损害性、改善低温使用性能等作用，对沥青混凝土的增强作用明显，混合纤维对沥青混合料的路用性能改善效果更为显著。该试验结果在桥面铺装实桥试验段中获得了成功应用，说明采用纤维沥青混凝土作为铺装层可以保证桥面沥青混凝土铺装层的抗车辙能力、抗水损害能力以及抗疲劳能力，能够避免桥面铺装层的早期破坏问题。关键词：纤维沥青}昆凝土；聚酯纤维；聚丙烯腈纤维；路用性能中图分类号：U416．217；U443．33文献标识码：A文章编号：2095—0985(201I)04-0065—03在

3、桥梁结构设计时，铺装层一般不作为受力热仓观察口溢出损失。层处理，但铺装层在车轮荷载及其冲击下，部分或在工期较紧时，可采用集料和纤维同时加入全部参与了主梁的变形，桥面铺装层要承受由于拌和的方式。干拌时间比未加入纤维增加10S协同变形而产生的内力。由于现在重型车辆大幅左右。经干拌后，即喷入沥青进行湿拌，拌和时间增加而使得桥梁结构振动大，因此对桥面铺装的比未加纤维增加8S左右，以所有矿物颗粒全部抗裂性要求较高，并且沥青混合料本身温度敏感裹覆沥青胶结料为准。性较大，高温时易产生流动变形形成车辙，低温时易脆性开裂。纤维加筋沥青路面

4、技术由于使用方2路用性能试验法简单、易于操作，已在我国多个地区的桥面铺装和路面工程中得到成功应用，其高温稳定性、低温2．1试验方案抗裂性、水稳定性、耐老化性等都有明显提高。本采用山东淄博的90B沥青，试验方案(AC-16文通过对比试验研究分析了聚合物纤维(：聚酯纤及AC．25型沥青混凝土)如表1所示。研究采用维、聚酯纤维+聚丙烯腈纤维)沥青混凝土的路马歇尔稳定度试验、残留稳定度试验、冻融劈裂试用性能，为进一步了解和掌握纤维沥青混凝土技验、车辙试验和低温极限弯曲试验，全面比较掺加术进行探索。纤维前后以及掺加不同纤维及同种纤

5、维不同用量的纤维沥青混合料各种性能指标的差异。纤维沥青混合料的拌和表1试验方案首先，按拌和混合料的数量，从大包纤维中准方案确称量出每次拌和混合料实际掺加纤维的份量并分成小包。拌和站开盘后，在集料干拌开始、沥青还未加入及湿拌未开始时，将称量好的小包纤维从热仓观察口投入拌和锅中，且应在湿拌开始前2．2试验结果分析投入完毕并关闭热仓观察口的仓门，以保证随集各项路用性能试验均按照文献[1]中相关方料干拌的纤维充分搅拌、分散，防止沥青及纤维从法进行。收稿日期：2011439-26修回日期：2011．11．17作者简介：董晶(196

6、9-)，女，湖北武汉人，讲师，硕士，研究方向为土木工程材料(Emil：397180604@qq．c。m)·66·土木工程与管理学报2．2．1马歇尔稳定度试验试验结果如图1～5所示。纤维加入混合料后要占一点空间，在纤维的弹性效应作用下，用相同的击实功能击实时，纤维混合料的密实过程受到阻碍，故纤维加入后空隙率均有增大趋势，并且随纤维用量增大而增大，空隙率的增加有助于沥青混凝土热稳定性的提高。宏观上，纤维沥青混图5试验方案与残留稳定度的关系合料可视为连续而均匀的，但细观和微观上，则是2．2．2冻融劈裂试验既不连续也不均质的，尤

7、其在纤维分散不均的情试验结果如图6所示。况下，纤维的加入会导致混合料中“强度弱点”的涨落。所以，纤维加人后稳定度的变化主要视其桥接加筋和阻裂的加强作用与“强度弱点”的削弱作用综合而定。由于聚丙烯腈纤维的强度远大于聚酯纤维，并且其纤维的分散性较优，故方案三不加纤维方案方案。方案得到的稳定度最大，加筋和桥接作用更为明显。纤维加入＼后，残衄留稳定度明显增加，但不同纤维及图6试验方案与劈裂强度比的关系不同盯纤踮维掺踮加量胁对残"留稳定度的影响不大，这表2．2．3车辙试验明纤维的加入并非越多越好。试验结果如图7所示。在劈裂条件下，

8、试件内部呈受拉状态，试件破坏主要是由于内部的粘结力不足以抵抗外荷载作用而逐渐造成的，纤维的加入增强了混合料的整体性，加强了沥青与集料间的粘结力，从而可以提高沥青混合料的水稳定性。随纤维剂量的进一步增加，劈裂强度比出现下降现象。这是因为当纤维剂量超过一定值图1试验方案与空隙率的关系(标准马歇尔试验)时，混合料空隙率增大