浅谈纤维在沥青玛蹄脂碎石混合料中的作用

时间：2021-11-04 13:04:30 资料我要投稿

浅谈纤维在沥青玛蹄脂碎石混合料中的作用

摘要：沥青玛蹄脂碎石混合料，是一种由沥青纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。其强度来自于纤维的作用、粗骨料骨架之间的相互嵌挤和锁结力。在原材料组成上具有粗集料、矿粉、沥青含量高而细集料含量低的特点；在结构上具有纤维加筋稳定、空隙率小、骨料间有效嵌挤、沥青膜较厚、表面粗糙的特点。沥青马蹄脂混合料具有抗滑、密实、抗高温及减少低温开裂的优异性能。纤维的作用在马蹄脂中具有举足轻重的作用，因此在我国路面层纤维得到了广泛的应用。

关键词：纤维沥青马蹄脂碎石作用

引言

目前，我国市场上的纤维包括有机纤维、木质素纤维、玻璃纤维和矿物纤维等。有机纤维是以高聚物为原料经化工处理后得到的，常用的有聚酯纤维和聚丙烯睛纤维；木质素纤维是天然木材经过化学处理得到的有机纤维，但路用木质素纤维与木质素纤维是有差别的，路用木质素纤维是以木质素纤维为原料，采用先进的复合工艺使其与非金属矿超细粉复合最终制得的纤维产品，所用原料包括废旧报纸、废旧木质素纤维等，这使得路用木质素纤维的生产减少了对天然木材的大量使用；矿物纤维是从石料中经过加工和一系列物化过程处理后得到的。

1 概述

针对纤维、添加纤维的玛蹄脂及添加纤维的混合料很多单位做了大量的各种性能的检测，如纤维耐热性试验、纤维吸油性试验、纤维与沥青的粘附性试验、玛蹄脂锥入度试验、玛蹄脂软化点试验、玛蹄脂高温流淌性及低温柔韧性试验、混合料松散性试验、混合料的飞散试验、混合料谢伦堡滴漏试验、混合料的高温性能、混合料的低温性能、混合料的耐老化性能试验、混合料的水稳性能试验等。试验结果表明，上述纤维在性能上各有所长，我国目前以木质素纤维在沥青玛蹄脂碎石混合料路面中应用最为广泛。

2 纤维在沥青马蹄脂中的作用

关于路用木质素纤维在SMA混合料中的作用，目前的说法较多，使用种类应根据纤维和混合料机理进行选择，要看对沥青混合料的影响如何，我个人总结纤维在沥青马蹄脂中的作用主要如下面几点。

2.1纤维的稳定作用

路用木质素纤维具有很强的吸油能力，由于沥青玛蹄脂碎石混合料SMA 中的沥青含量较其它混合料要高，纤维的存在可以吸收沥青马蹄脂混合料中多出的沥青，使其在拌和、储存、运输、摊铺以及碾压过程中处于相对稳定状态，防止沥青滴漏现象的发生。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，不致成为自由沥青而泛油，提高了温度稳定性。

2.2纤维的增强作用

沥青中酸性树脂组分是一种表面活性物质，它在纤维表面产生物理浸润和化学吸附作用，形成“结构沥青层”，结构沥青比层外的自由沥青粘度高、热稳定性好。沥青基体中的纤维数目惊人，大量的纤维及其表面的结构沥青构成了空间网状结构，使玛蹄脂粘性增大、软化点升高、温度敏感性降低。另外，由于温度、载荷等因素的影响，沥青基体内会产生许多微小的裂纹，在加入纤维后，纤维对裂纹的扩展起阻滞作用，极大地提高了玛蹄脂的抗疲劳性能、延缓了老化、破坏速度，延长了沥青路面的使用寿命

2.3纤维的分散作用

如果没有纤维，用量颇大的沥青、矿粉很可能成为胶团，它不能均匀地分散在集料之间，铺筑在路面上将清楚地看见“油斑”存在。纤维在混合料中呈三维分散状态存在，可以使胶团适当分散；另外还起到加筋作用，提高混合料的承载力。

2.4纤维的吸附及吸收沥青的作用

在SMA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，提高混合料的耐久性。

2.5纤维的防裂缝作用

纤维在沥青混合料中的使用可用于预防路面的反射裂缝。使用场合也由最初的沥青加铺层发展到各式各样的沥青混合料中，如SMA路面、薄层或超薄层的沥青混凝土、多孔性沥青混凝土（OGFC）、稀浆封层等，特别对于沥青玛蹄脂碎石混合料路面的反射裂缝起到了很好的抑制和延迟作用。

3 结论

纤维和纤维织物在沥青混合料中得到推广应用，其使用目的由最初的抗反射裂缝的产生转变到对沥青混合料综合性能的改善，使用场合也由最初的沥青加铺层发展到各式各样的沥青混合料中。以上浅述希望能为纤维在沥青混合料的普及应用提供一些借鉴。

参考文献：

[1]加拿大多伦多大学，Davis， N.M，《水泥混凝土路面沥青加铺层

反射裂缝防治措施研究》 1960.

[2]JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，人民交通出版社，2004，北京.