奥米无机纤维在冻土地区对沥青混凝土性能的影响.pdf

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1、5O道路交通城市道桥与防洪2013年8月第8期奥米无机纤维在冻土地区对沥青混凝土性能的影响孙殿武，齐庆祥，王莉，齐钦，高会刚(1．大连长兴岛临港工业区公路管理段，辽宁大连116317；2．中国市政工程华北设计研究总院，天津市3~074)摘要：通过两种沥青混合料的劈裂试验、冻融劈裂试验，浸水马歇尔、低温弯曲及车辙试验，以及在新农至西中岛公路(交流岛至通水沟)工程试验路的观测情况，分析了奥米无机纤维沥青混合料在季节性冻土及多年冻土地区的适应性。研究得出，在相同沥青含量下，掺人奥米无机纤维的沥青混合料的水稳定性、低温稳定性和高温稳定性均有明显提高。结果表明，奥米无机纤维沥青混合料在冻土地区公

2、路建设中有良好的使用价值。关键词：奥米无机纤维；沥青混合料；冻土地区中图分类号：U414文献标识码：B文章编号：1O09—7716(2013)08一o050—020前言1试验条件及结果目前国内的公路建设大多数采用沥青混凝土1．1试验采用的原材料及混合料级配面层，受自然条件、工业发展、交通荷载等诸多因根据大连长兴岛临港工业区新农至西中岛公素的影响，沥青路面材料存在老化、冻融破坏的严路(交流岛至通水沟)工程施工单位生产配合比合重问题，公路质量的耐久性始终受到考验。在沥青成标准级配情况，采用逐级筛分后回配进行生产混凝土中加入无机纤维，能改善沥青混凝土的技配合比级配组成，生产配合比合成标准级配

3、如表1术性能，有效地提高沥青混凝土路面的使用寿命。所列。因此采用改善面层材料性能来提高沥青路面抗裂表1试验采用的级配性能的方法越来越受重视。筛孔尺寸l613．29．54．752．36／ram本文依托于大连长兴岛临港工业区新农至西通过翠／％l0091．279．547．330．222．516．3l3．2lO．15．9中岛公路(交流岛至通水沟)工程进行相关研究。新建公路所在地区属于东部温润季冻区，除持续的试验采用的粗集料为长兴岛国庆石料场石灰低温和大温差等温度条件使沥青路面极易出现低岩，细集料为西南旗砂场和杏树源砂场盛产的建温开裂，更为严重的是正负温交替变化和水分的共筑用砂；填料为当地生产的

4、石灰岩矿粉，沥青采用同作用引起的冻融，使路基、路面材料与结构产生SBS改性沥青，实际沥青用量为4．9％。纤维采用奥冻融破坏，冻胀和融沉会显著影响路基、路面结构米无机亲油性纤维，按质量比0．1％掺量施工。的稳定性和耐久性，同时冻结和融化的交替作用1．2浸水马歇尔稳定度试验会使路基、路面材料的物理力学性质发生改变。按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》研究成果表明，在沥青混凝土路面面层中加入(JTGE20—2011)T0709—2011方法标准击实成型无机纤维，明显提高了路面的使用性能。本次研究101．6mm×63．5mm试件，浸水马歇尔稳定度试选用亲油性奥米无机纤维，进行纤维沥青混合料验

5、各组均值结果如表2。的高温稳定性、低温拉伸性能和水稳定性能等试表2浸水马歇尔稳定度试验成果验，并根据室内试验研究成果，在该工程中修建了无机纤维沥青混合料试验路段，探讨无机纤维沥青混合料在多年冻土地区的适用性，尝试利用无机纤维进一步改善沥青混合料的抗裂能力，减少多年冻土地区特殊条件下沥青混凝土路面的开裂，为无机纤维沥青混合料在多年冻土地区大面积推广应用提供依据。由数据可知，掺加1‰奥米无机纤维的混合料较不掺加奥米无机纤维的相同集料相比，浸水马收稿日期：2013—03—28作者简介：孙殿武(1971一)，男，辽宁瓦房店人，工程师，从事歇尔残留稳定度提高了3．50％。这是由于奥米无机公路项目

6、管理工作。纤维均匀地分布于混合料并充分结合，不仅填充2013年8月第8期城市道桥与防洪道路交通51了试件骨架中的缝隙，也起到了衔接作用，增强了阻滞作用和纤维对抗疲劳性能等都起到了很大的试件的密实性；再者奥米无机纤维的弹性模量大。改善。奥米无机纤维的超分子结构以及分子间作用力促1．5车辙试验使混合料物质的刚性变强，试件不容易发生形变，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》具有较高的规整性，对于抗压起到重要的支撑作(JTGE20—2011)T0719—2011方法，车辙试验板轮用。碾法成型长300mm、宽300mm、厚50mm的板块1．3弯曲试验状试件，试验在60~C、轮压0．7MPa条件

7、下进行，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》见表5。(JTGE20—2011)T0715—2011方法，沥青混合料轮表5车辙试验成果碾成型的板块状试件，切割成250mm±2．0mm，宽混合料不加奥米无机纤维加l‰奥米无机纤维30m±2．0mm，高35mm±2．0mm的棱柱体小梁试试验编号件，在加载速率为50mm／min，温度一10℃±0．5℃动稳定度，(次／mm)的条件下进行沥青混合料弯曲试验，见表3。均值／(次／mm)表3弯曲试验成果由数据