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1、第21卷第4期重庆交通学院学报2002年12月Vol.21No.4JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYDec.,2002X纤维增强沥青混合料性能的研究121彭波,靳明,袁万杰(11长安大学公路学院,陕西西安710064;21河南省交通厅公路管理局,河南郑州450000)摘要:通过对沥青混合料掺加纤维的研究,系统分析了纤维增强沥青混合料的马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能,探讨了纤维增强沥青混合料的强度形成机理.并与普通密级配沥青砼进行了对比、分析.结果表明:纤维增强沥青混合料是一种具有优良品质的沥青路面材料.关键词:纤
2、维增强沥青混合料;路用性能;强度形成机理中图分类号:U414175文献标识码:A文章编号:10012716X(2002)0420027204自20世纪80年代以来,为适应现代重载交通维、有机纤维和矿物纤维等几类.这其中有机纤维对路面材料性能要求提高的特点,欧美一些国家就脆性较大,拌合困难,不易施工;而矿物纤维污染广泛开始了加强沥青材料的应用研究,并在纤维加环境且对人体有害.经过对纤维加强沥青混合料在强沥青路面方面作了大量的工作.德国通过对沥青路用性能、环保及经济效益等方面的综合比较,目混合料掺加DolanitAS(德兰尼特)的研究和观测前得到工程上认可,常用的纤维是木质素纤维和
3、聚表明,掺加DolanitAS可以改善沥青混合料的高温脂纤维.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.正是由于具有以上优良品质,纤维1原材料性能也被用在机场路面、桥面铺装、收费站等铺面中.111沥青美国、加拿大、德国等国采用纤维砼修筑了大量高#采用胜利AH290重交通沥青,其指标如表1速公路及其它重交通公路.所示.公路工程中常用的纤维有木质素纤维、聚脂纤表1沥青性能指标针入度(25软化点15℃延度25℃密度含蜡量薄膜加热试验(163℃,5h)T1,2T800(℃)(cm)3(%)℃,1/10mm)(g/cm)质量损失(%)针入度比(%)25℃延度(cm)(℃)
4、(℃)894618>100110194119010026118>100-18144816注T1,2,T800中相关系数R=01999112集料集料采用河南周口石灰岩,其指标示于表2.表2集料物理性质指标3项目密度(g/cm)压碎值(g)洛杉矶磨耗值(%)扁平状含量(%)磨光值(BPN)冲击值亲水系数集料2171351815241313612217矿粉216897016681114级配113纤维采用密级配沥青砼AC—16I及多碎石SAC—16选用德国产DolanitAS(德兰尼特聚脂纤维)两种级配,见表3,图1.和吉林产木质素纤维.表3沥青混合料级配(通过率%)筛孔尺寸(mm)级
5、配19161312915417521361118016013011501075AC—16I100971582156852154129152216116SAC—161009715821562153526152016131511158X收稿日期:2001212205;修订日期:2002203205作者简介:彭波(1970-),男,陕西西安人,讲师,硕士,从事道路工程材料性能及设计与施工方法方面的研究.28重庆交通学院学报第21卷图1级配对比图下,兼顾经济性和拌和均匀性的纤维适宜用量为沥青混合料总重的013%.马歇尔试验结果如表4示.2路用性能分析211马歇尔试验据试验确定,在满足马
6、歇尔稳定度要求条件表4Marshall性能对比表3类型外掺剂沥青用量(%)Marshall稳定度(kN)残留稳定度(%)TSR(%)密度(g/cm)无41791358264214820AC—16I013%木质素418111129177214605013%德尼418121688579214392无414101088491102215020SAC16013%木质素417101138714380147214819可以看出,沥青混合料中加入纤维后,混合料图2示.纤维可以吸附部分沥青,从而增大沥青用的最佳沥青用量会增加011%—013%.这是由于纤量,提高沥青饱和度;并且使粘附在矿料上的
7、结构维比表面大,加入沥青中会吸收部分沥青,故使得沥青膜变厚,降低了水对沥青胶浆的浸蚀破坏作混合料的最佳沥青用量有所增加.用,增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力,使木质素纤维具有吸附及吸收沥青的作用.在沥混合料抗水损害能力增强.青混合料中加入纤维稳定剂的作用在于充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使沥青用量增加,沥青油膜变厚,提高混合料的路用性能.其次,木质素纤维还具有稳定作用,纤维使沥青膜处于比较稳定的状态尤其是在夏天高温季节,沥青受热膨胀时,纤维内部的空隙还将成为一种缓冲的余地,不致
