對(duì)瀝青混合料SMA中添加玄武巖纖維和纖維木質(zhì)素纖維作用的簡(jiǎn)單分析

1、對(duì)瀝青混合料SMA中添加玄武巖纖維和木質(zhì)素纖維作用的簡(jiǎn)單分析前言SMA混合料可以認(rèn)為由兩部分組成：一是由粗細(xì)料構(gòu)成的空間骨架結(jié)構(gòu)：二是由瀝青、礦粉、纖維 構(gòu)成的瑪蹄脂?，斕阒畛涔羌艿目障?，形成密實(shí)結(jié)構(gòu)的瀝青混合料。因此，SMA必須使用纖維材料作 為瀝青穩(wěn)定劑。相對(duì)SMA來說，普通瀝青混合料（AC）對(duì)瀝青穩(wěn)定劑無要求，但隨著路面的荷載持續(xù)增大，改性瀝 青逐步形成路面的標(biāo)準(zhǔn)配備，相應(yīng)的瀝青穩(wěn)定劑纖維也被賦予更多的作用特點(diǎn)。仁纖維的分類纖維種類很多，有天然纖維和人造纖維，有無機(jī)纖維和有機(jī)纖維oSMA應(yīng)用初期主要使用石棉纖維， 出于對(duì)人體健康的考慮，石棉纖維在許多國(guó)家已經(jīng)禁止使用。現(xiàn)在許多新型的纖維

2、材料代替了石棉纖維, 在各種路面上應(yīng)用廣泛。1.1木質(zhì)素纖維木質(zhì)素纖維是植物纖維，植揚(yáng)在加工成紙漿和纖維漿液過程中，通過物理、化學(xué)處理，形成棉絮狀 木質(zhì)素纖維。顆粒狀纖維是將木質(zhì)素纖維與瀝青按2: 1或4: 1質(zhì)量比拌制而成。木質(zhì)素纖維原料豐富， 價(jià)格低廉，在我國(guó)使用廣泛。其缺點(diǎn)是：易吸水腐爛、耐熱耐磨性較差。典型的國(guó)產(chǎn)絮狀木質(zhì)素纖維技術(shù)性質(zhì)如表。 絮狀木質(zhì)素纖維技術(shù)性質(zhì)技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)外觀絮狀濕度約5%相対密度pH值約800 u m約85%粒徑分布200 u m約50%（Alpine空乞篩） 32 um約15%1.2聚酯纖維在聚合物化學(xué)纖維中，聚酯纖維（滌綸）和聚丙烯席纖維（M綸）是最通用的纖維

3、品種。一般而言，聚酯纖維是人工有機(jī)合成纖維，按生產(chǎn)廠家介紹：其分子鏈長(zhǎng)、強(qiáng)度商.在溶劑中不溶 脹、吸油率鬲、耐溫性強(qiáng).分散性好.強(qiáng)度鬲.能有效改善瀝青膠體結(jié)構(gòu)，形成三維分散狀態(tài)，擔(dān)到加 筋作用，并且能使瀝青、礦粉等組分在瀝青混合料中均勻分散，可有效地防止膠團(tuán)和泛油。國(guó)內(nèi)聚酯纖維生產(chǎn)廠家較多，典型的技術(shù)性質(zhì)如表。表聚酯纖維技術(shù)性質(zhì)名稱參數(shù)名稱參數(shù)纖度抗拉強(qiáng)度1200MP直徑20 um斷裂伸長(zhǎng)率%密度1. 38g/cm*吸油率熔點(diǎn)250C回潮率220纖維數(shù)量(根/Kg)億11億11億億1.4礦物纖維礦物纖維是由巖石為原料，通過離溫抽絲而成，與其它纖維相比，具有較高的抗拉強(qiáng)度.抗老化性 能好，鬲溫穩(wěn)

4、定性尤為出邑。在美國(guó)，較為推崇使用礦物纖維。許多礦物纖維公司研究人員對(duì)木質(zhì)素纖維吸收瀝青這一點(diǎn)有質(zhì)疑。 他們認(rèn)為：木質(zhì)素纖維本身有吸收瀝青的作用，需要多加理的瀝青，通常要比礦物纖維多用的瀝青， 這些瀝青吸收在木質(zhì)素的中空管中，而被吸入纖維內(nèi)部的瀝青既不增加瀝青油膜的厚廈，也不提爲(wèi)路面 的強(qiáng)度，相反使瀝青用董增加，成本提離，所以吸收瀝青是優(yōu)點(diǎn)，也是缺點(diǎn)。另外，木質(zhì)素纖維受潮后， 會(huì)影響瀝青與集料間的粘結(jié)強(qiáng)度。也有研究認(rèn)為礦物纖維與集料(纖維主要是玄式巖)屬同一種材料, 耐老化，特別有利于瀝青混合料的再生利用。目前國(guó)內(nèi)使用較多的是玄武巖礦物纖維。其以玄武巖為原料，在1600 C高溫下熔融提煉抽絲而

5、成。 據(jù)介紹它擁有極好的抗拉強(qiáng)度.良好的抗老化性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性.大范圍的工作溫度，可以適用 于各種瀝青混合料。此外，還有礦渣纖維、玻璃纖維、鋼渣纖維、鋼纖維等等。目前名氣較響的福倍安道路專用礦物纖維，性能指標(biāo)見表。表福倍安道路專用礦場(chǎng)殲維性能指標(biāo)項(xiàng)目性能指標(biāo)直徑平均5 u m長(zhǎng)度平均6mm相對(duì)密度熔點(diǎn)15009通過舉250 pm95%63 u m65%2. 纖維拌合情況對(duì)比就以下不同纖維的表面情況和使用特點(diǎn)列于表中O表纖維的技術(shù)指標(biāo)與使用情況對(duì)比纖維類型表觀性質(zhì)干拌后表觀主要作用推薦應(yīng)用目標(biāo)推薦添加量木質(zhì)素纖維1累狀絮狀，無明顯纖維特征吸附瀝青，提高瀝青用董；使用過程中可略延緩瀝青老化：

6、SMA飛木質(zhì)素纖維2顆粒絮狀，無明顯纖維特征吸附瀝青，提高瀝青用董；使用過程中可略延統(tǒng)瀝青老化：SMA飛聚酯纖維6rm 長(zhǎng)度絮狀，呈 現(xiàn)纖絨特 征形成纖維網(wǎng)絡(luò)，利用大比表面積粘附瀝青：使用過程中提高瀝青混 合料的抗開裂.抗疲勞性能：SMA、 AC飛聚丙埔睛纖維6mm 長(zhǎng)度絮狀，呈 現(xiàn)纖維特征形成纖維網(wǎng)絡(luò)，利用大比表面積粘附瀝盤，使用過程中提離瀝青混 合料的抗開裂.抗疲勞性能：與聚醐纖維比校：聚丙烯睛纖維密度更低，強(qiáng)度史高、韌性更差， 耐商溫性能略差，易聚團(tuán)：性能不及聚酯纖維，但可降低用量。SMA、 AC玻墻纖維6nm長(zhǎng)度散狀，呈現(xiàn)纖維特征做度高，但較散，不聚團(tuán)，與瀝青粘附性差，纖維易折斷，所以

7、雖 然強(qiáng)度離，但不成網(wǎng)狀的?，斃w維無法提供史抗開裂、抗疲勞性能：AC飛玄戎巖纖 維一礦 渣纖維單晶體 無明顯纖維特征福倍安礦物纖維及某些獷浚纖維為此類特性，由于干拌過程中，校 臆的纖維無法保持纖維性態(tài)，形成單晶體懸浮于瀝青中，無吸附瀝 青效果，具有一定的增加瀝青粘度的改性效果。AC.OGFC飛本次試用的玄武巖纖絨6rm長(zhǎng)度散狀，X 現(xiàn)纖絨特 征干拌后較散，無明顯聚團(tuán)，與瀝青粘附性一般，對(duì)瀝青有一定的吸 附作用，但較高的密度，無疑在相同添加更量悄況下，纖維數(shù)量少 到無法讓纖維形成網(wǎng)絡(luò)腎架，也就沒有加筋作用，吸附瀝青的效果 也因此哽到影響，建議增加用量。AC、 SMA飛原材料及礦料級(jí)配瀝青結(jié)合料使

8、用中海產(chǎn)SBS改性瀝青，粗集料釆用玄武巖石料，石屑釆用卵石加工料，礦粉為石灰 巖礦粉。礦料級(jí)配釆用熱料倉(cāng)4#： 3#: 2#: 1#:礦粉=33:38:6:13:10不同木質(zhì)纖維混合料性能比較不同材質(zhì)穩(wěn)定度(KN)流值 (0. 01cm)空隙率(%)粒料間空 隙率(%) 勿7飽和度 (%) 75-851%木質(zhì)纖維瀝青含 量42172%玄武巖纖維瀝青含量48三、 試臉數(shù)據(jù)顯示1、同一油石比時(shí)，釆用玄武巖纖維的SMA混合料穩(wěn)定度，流值均大于釆用木質(zhì)纖維的SMA混合料，而空 隙率則倔小。但是玄武巖纖維混合料的粒料間空隙率、飽和度不符合規(guī)范要求。2、從試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)玄武巖纖維吸油能力較差，混合料顯得富油，不易于施工。3本次試用的玄武巖纖維，在的用董下，基本無法形成網(wǎng)絡(luò)骨架，其加筋作用基本無體現(xiàn)。吸附瀝 青的作用使其在AC級(jí)配中可使用更多的瀝青，使裹覆更完整，強(qiáng)度更高；在SMA中，由于吸附瀝青作用 相對(duì)木質(zhì)素纖維較差，因此建議增加玄武巖纖維的用量或使用木質(zhì)素纖維。若使用以上的用量，則纖維將形成一定的網(wǎng)絡(luò)彼此搭接，這將大大提爲(wèi)吸附瀝青的性能，并且可 賦予混合料一定的抗開裂、抗疲勞性能，但由于礦物纖維剛性較大，因此在同體積下，抗開裂、抗