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1、纖維加筋瀝青混合料的設(shè)計與施工要點摘要:加筋纖維可以明顯提高瀝青混合料的各項性能,在經(jīng)濟條件許可的前提下,可適當(dāng)推廣,但在應(yīng)用過程中應(yīng)加強設(shè)計與施工等方面的控制。接下來從纖維技術(shù)的要求,纖維分散性,配合比設(shè)計要求及施工控制要點等方面進行闡述。關(guān)鍵詞:高速公路瀝青路面纖維加筋配合比設(shè)計施工控制0引言纖維作為一種高強,耐久,質(zhì)輕的增強材料,由于能極大的提高瀝青路面的力學(xué)性能及延長其使用壽命而的帶愈來愈多地應(yīng)用。路用纖維的加入,一方面起到了吸附瀝青的作用;另一方面起到微觀加筋的作用。在重多調(diào)查中發(fā)現(xiàn),加筋纖維可以改
2、善瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,疲勞耐久性,并具有低溫抗裂和防止反射裂縫的性能。由于以上優(yōu)良品質(zhì),加筋纖維也被廣泛用于機場路面,橋面鋪裝,收費站等路段中。1配合比設(shè)計要點a纖維的技術(shù)要求在進行纖維加筋瀝青混合料目標配合比設(shè)計之前,首先應(yīng)選擇符合要求的原材料。一般來說,瀝青集料和礦粉等原材料的技術(shù)指標與常規(guī)瀝青混合料的要求基本一致,而纖維的選擇則可根據(jù)需要采用聚酯纖維或聚丙烯晴綸纖維。摻加數(shù)量根據(jù)試驗確定,通常摻量為瀝青混合料的2.25%,纖維作為外摻物,比例關(guān)系應(yīng)為纖維質(zhì)量/瀝青混合料(不包括纖維在內(nèi))質(zhì)量=2.25
3、%。建議加筋纖維的主要技術(shù)指標按表一控制。表一加筋纖維技術(shù)要求纖維直徑(vm)長度(mm)密度(g/cm3)抗拉強度(MPa)含水量(%)聚酯20.56.21.360.04》500大于不等于2聚丙烯晴綸13.3621.180.03》900大于不等于2表一提出了含水率的要求,這對纖維加筋瀝青混合料的質(zhì)量控制具有重要作用。如果含水量過大,不僅影響拌和的均勻性,而且一定程度上會使瀝青混合料的拌和溫度難以控制,也會因為纖維的摻量不足而影響錄用性能。b纖維分散性試驗加筋纖維在瀝青混合料中能否均勻分散直接影響到混合料的使
4、用質(zhì)量。為了比較不同加筋纖維的分散性,此實驗設(shè)計方法能定性區(qū)別不同纖維的分散效果。以甲基硅油代替高溫時熔化的瀝青(兩者密度和粘度相近)進行模擬分散實驗,硅油無色透明便于觀察纖維分散情況,具體實驗方法如下:1)稱取試樣0.8g以備試驗用;2)安裝好強力電動攪拌機,設(shè)定攪拌速度300n/min;3)將燒杯置于攪拌棒下方,調(diào)節(jié)旋鈕高度慢慢放下攪拌棒,直至攪拌棒最下端達到燒杯底部約50ml處擰緊旋鈕;4)向燒杯中注入450ml甲基硅油;5)將試樣(纖維)倒入燒杯中,然后啟動攪拌機至設(shè)定轉(zhuǎn)速并開始計時;6)每隔30s觀
5、察試樣的分散狀況并做好記錄,至120s時停止攪拌機;7)將含有實驗纖維的甲基硅油倒入0.15mm標準篩過濾,并觀察過濾后的試樣狀況,用數(shù)碼相機拍下試樣分散狀況。按照上述實驗方法對不同纖維進行了分散性試驗,結(jié)果見表2。編號30s60s90s120sC1分散成束狀纖維大部分分散完全分散均勻C2分散成纖維部分分散大部分分散大部分分散均勻,尚有少量細束狀纖維存在C3分散成束狀纖維大部分分散完全分散均勻C4分散成束狀纖維部分分散大部分分散基本完全分散均勻,含有微量細束狀纖維存在C5分散成束狀纖維部分分散大部分分散,少量
6、出束狀纖維大部分分散,含有微量粗束狀纖維存在C6完全分散均勻C7分散成束狀纖維部分分散,有絮狀團部分分散,有絮狀團有較多粗束狀纖維存在,有絮狀團C8大部分分散基本分散均勻完全分散均勻C9基本分散均勻,有絮狀團基本分散均勻,有絮狀團基本分散均勻,有絮狀團C10分散成束狀纖維部分分散部分分散粗束狀纖維存在C11基本分散均勻完全分散均勻C12基本分散均勻完全分散均C13基本分散均勻,有絮狀團基本分散均勻,有絮狀團基本分散均勻,有一塊絮狀團基本分散均勻,有絮狀團C14基本分散均勻完全分散均勻C15分散成束狀纖維部分分
7、散大部分分散粗束狀纖維存在C16大部分分散完全分散均勻從實驗結(jié)果可以看出,C6.C11.C12.C14.C16均在60s內(nèi)完成分散均勻。C1.C3.C8在60~90s內(nèi)完全分散均勻。c配合比設(shè)計要求纖維加筋瀝青混合料配合比設(shè)計包括目標配合比,生產(chǎn)配合比以及生產(chǎn)配合比驗證三個階段。纖維加筋瀝青混合料配合比設(shè)計過程與常規(guī)瀝青混合料基本相同。纖維加筋瀝青混合料的技術(shù)標準可參考表3表3纖維加筋瀝青混合料技術(shù)要求試驗項目單位技術(shù)標準試驗項目單位技術(shù)標準擊實次數(shù)次兩面?zhèn)€75次殘留穩(wěn)定度%大于等于85穩(wěn)定度KN>10凍融劈
8、裂強度比%大于等于80流值0.1mm20~60最佳油時比對應(yīng)空隙率%3.5~5空隙率%3~6動穩(wěn)定度次/mm大于等于3000瀝青飽和度%65~75-10oC小梁彎曲破壞應(yīng)變ve大于等于2000纖維在瀝青基體的分布是三向隨機的,由于截面纖維細,使得纖維摻量不大的瀝青機體內(nèi),短纖維數(shù)目卻相當(dāng)大,形成縱橫交織的空間網(wǎng)絡(luò)??v橫交錯的纖維形成的纖維骨架結(jié)構(gòu)網(wǎng)及“結(jié)構(gòu)理清”網(wǎng),增大了結(jié)構(gòu)瀝青比例,減薄了自由瀝青