改性沥青sma混合料中纤维老化性能评价及再生试验研究

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1、改性沥青SMA混合料中纤维老化性能评价及再生试验研究陈静云 窦刚玉（大连理工大学交通运输学院大连116023）摘要：依托某高速公路就地热再生试验项目，回收原路面SMA混合料中旧纤维，并对其老化性能进行评价，分析混合料中纤维老化的原因，并借助“复合材料化原理”给出再生过程中的补强措施。对SMA混合料再生过程中，添加传统再生剂对纤维性能的影响进行评价，研究结果表明再生混合料中再生剂与纤维之间只是一种简单的物理叠加，二者完全以独立的物质形态存在。关键词：纤维老化；SMA混合料；再生；评价；纤维补强中图分类号：U418.8；U414ChenJingyunDouGan

2、gyu1InstituteofRoadEngineering,DalianUniversityofTecnology,Dalian116024Abstract：Accordingtothein-placehotrecyclingofthehighwaypilotprojects,evaluatestheperformanceoffiberfromSMAmixturefibersoforiginalpavement,analysesthemainreasonsofagingfiberandgivesremedialmeasuresintheasphaltrec

3、yclingprocess.Evaluationofrecyclingagentonfiberpropertiesisdonethroughasphaltperformanceindexesintheasphaltmixturerecyclingprocess.Itindicatesthatisjustasimplephysicalsuperpositionbetweenrecyclingagentandfiber,bothrecyclingagentandfiberentirely existbyindependentmaterialform.Keywor

4、ds:fiberaging;SMAmixture;asphaltrecycling;evaluation;fiberreinforced1引言近年来，随着我国公路建设的飞速发展，部分路段已经进入大中修阶段，能够充分利用废料、有效的节省工程投资的沥青路面再生技术越来越受到人们的关注。为了提高路面材料的路用性能，现阶段我国高速公路大都采用改性沥青SMA混凝土路面。由于改性沥青SMA混合料再生过程中涉及到纤维、改性剂、老化沥青等诸多问题，因素较多、再生机理复杂，国际国内研究较少，技术还不够成熟。SAM混合料中纤维发挥着增强、增粘、增韧的重要作用，然而再生技术研究过

5、程中纤维的老化现象一直未得到应有的重视，本文依托某高速公路路面再生试验项目，对纤维的老化过程、老化机理进行了较深入的研究。还对改性沥青SMA混合料再生过程中，再生剂对纤维性能的影响进行了探究，为改性沥青SMA现场热再生研究提供依据。本文所用旧料全部采自某高速公路，该路上面层采用SMA-16沥青玛蹄脂混合料，混合料中沥青采用SBS改性沥青，该路自2004年拓宽改造结束后，现阶段路面车辙较为严重，同时伴有一定数量的裂缝，希望通过就地热再生的方式恢复其原有性能。SMA混合料凭借其优良的路用性能，在国内高等级路面中得到广泛应用，本文研究的对象具有普遍性和代表性。2原

6、材料基本性状（1）基质沥青采用90号沥青。（2）改性沥青采用SBS（Ⅰ-C）改性沥青。（3）再生剂为应用较多的SZS型再生剂。（4）纤维采用木质素纤维。（5）旧纤维通过对旧旧混合料的离心分离法筛析试验得到。3旧纤维性能评价SMA混合料配合比设计中加入一定量纤维，由粘弹性力学与复合材料细观力学原理可知，纤维在沥青混合料中具有以下作用：提高粘度、改善材料的弹性模量、增强复合材料的抗拉屈服强度、增加韧性、提高疲劳耐久性。在改性沥青混合料再生过程中，混合料的低温性能常常作为控制性指标，常常很难达到满意的效果，而纤维对混合料的增强、增韧效果明显，对于混合料低温性能的提

7、高具有重要的作用。故SMA混合料再生过程中，评价旧纤维的老化程度，对再生混合料配合比设计中，是否需要添加纤维具有重要的指导意义。路用纤维种类繁多，木质素纤维之所以能在我国得到广泛应用，主要是出于经济性方面的考虑。但它的缺点也很鲜明即容易吸水腐烂、耐热耐磨性较差。本文研究的旧料在其混合料设计中即采用木质素纤维。3.1物理性状变化使用离心分离法对原路面SMA混合料进行筛析发现，析出的旧纤维发生明显卷曲，有些甚至成球状。按照一定比例将等量的新旧纤维分别加入基质沥青中发现，由于纤维的吸油作用“新纤维+沥青”与“旧纤维+沥青”相比体积明显膨胀变大，可以初步判断旧纤维的

8、吸油作用明显降低，旧纤维老化较为严重。纤维的老化过程