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聚酯纤维在沥青混凝土路面中的应用

【摘要】聚酯纤维作为一种良好的沥青混合添加材料。在沥青路面工程中的应用起来越广泛。通过室内对比试验，分析了添加聚酯纤维后对沥青混合料性能的影响，并结合实际工程进行了试验检测分析。【关键词】聚酯纤维；沥青路面；应用1 概述随着我国高速公路的建设与发展，对沥青混凝土路面的使用品质的要求也越来越高，经过近几年的试验研究，通过采用一系列的技术措施，某省份高速公路已基本解决沥青路面早期水损坏问题。这些措施包括新技术、新材料、新工艺的应用：加强对沥青混凝土原材料的检测；对沥青混凝土用原材料提出高要求：严格施工工艺，加强沥青混凝土路面施工质量控制等。但由于交通最的不断增加，超重车辆尚未得到有效控制，路面车辙已成为沥青路面早期病害的主要表现。因此，在沥青路面中采用改性沥青，掺加特殊添加材料以改善混合料的使用品质已成为一种发展趋势。聚酯纤维作为一种良好的沥青混合料添加材料，近几年在沥青路面中得到了广泛的应用。 2004年以前，在高速公路建设中，对聚酯纤维使用只是做了一些试验性的探索。为提高沥青路面的抗车辙能力，改善沥青混合料的使用性能，路面施工标段大规模采用了聚酯纤维。2 室内试验为比较不同聚酯纤维的路用性能，东南人学对进口聚酯纤维和国产聚酯纤维的路用性能进行了对比试验。试验统一采用高速公司YX一23标AK一13A级配，纤维用量为沥青混合料重量的0．225%。2．1 原材料要求
2．1．1 沥青：采用SBS改性沥青，主要技术指标见表1。
2．1．2 集料：粗、细集料采用玄武碎石，填料采用石灰岩矿粉，粗集料主要技术指标见表2。
2．1．3 聚酯纤维：本次室内试验采用的聚酯纤维均由厂商提供，根据厂商提供的资料，均为单丝类型，长度均为6cm，熔点均大于240℃，密度介于1．18~1．38单位之问。抗拉强度均大于500MPa。室内试验共采用了6种聚酯纤维和1种聚丙烯腈纤维进行对比试验。

2．2 室内试验结果
2．2．1 最佳油石比：根据马歇尔试验结果并结合实际经验，综合确定掺加纤维沥青混台料的最佳油石比。
2．2．2 残留稳定度试验：根据马歇尔试验所确定的最佳油石比成型马歇尔试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求，在60℃水中浸泡48h后测定其稳定性，试验结果见表4。2．2．3 沥青混合料飞散试验：本试验主要利用飞散试验来反映纤维对沥青混合料结构的加强作用及抗松散能力，试验结果见表5。2．2．4 车辙试验：按最佳油石比成型混合料试件，在0．7MPa、60℃ 的条件下进行车辙试验，以动稳定度来评价混合料的高温稳定性，试验结果见表6。 2．2．5 小梁弯曲试验；小梁弯曲试验主要用于衡量沥青混合料低温抗裂性能。本试验按最佳油石比成型车辙试件，再切割成30mm*35mm*250mm的小梁试件，在MTS一800试验机上进行，试验温度为一10℃，加载速度为500mm／min，试验结果见表7。 2．2.6室内试验主要结论：通过室内对比试验，可以得出以下主要结论： ① 在沥青混合料中添加聚酯纤维后，由于纤维的吸附作用，沥青混合料的最佳油石比需增加0．1~0．3%。 ② 加入聚酯纤维后，沥青混合料的残留稳定度有所增加，聚酯纤维的加入使沥青混合料的水稳定性能有所提高。 ③ 沥青混合料加入聚酯纤维后，可大幅降低沥青混合料的飞散质量损失，其降低幅度可达到61%~83%。抗飞散性能的改善，表明沥青混合料粘聚力有所提高，有助于提高沥青混合料抵抗各种外界复杂荷载的能力。 ④ 沥青混合料加入聚酯纤维后，提高了沥青混合料的动稳定性，提高幅度为30%-60%，这表明掺加聚酯纤维的沥青混合料，抗车辙能力得到较大的提高。 ⑤ 沥青混合料加入聚酯纤维后，小梁低温弯拉强度和弯拉应变略有提高。
⑥ 从室内试验结果可以看出，各种聚酯纤维，进口或国产聚酯纤维，在提高沥青混合料相关性能方面没有明显的区别。3 聚酯纤维在工程中的应用路面技术服务单位在不同的路段，采用不同的材料进行对比试验。某高速公路NH—YX21标上面层，采用AK一13A结构、SBS改性沥青、玄武岩石料、德兰尼特聚丙烯腈纤维、双幅17．47km。拌和楼生产周期约为65s，其中干拌约15s，湿拌约40s，放料时间约10s，纤维采用人工投料。某高速公路NH—YX23标上面层，采用AK一13A结构、SBS改性沥青、玄武岩石料、美国COSA聚酯纤维、双幅14．23km。拌和楼生产周期为60s，其中干拌约15s，湿拌约35 S，放料时间约10 S，纤维采用人工投料。某高速公路Yl-SZ22标上面层采用AK一13A结构、SBS改性沥青、玄武岩石料、CLARS聚酯纤维、单幅22．31km。拌和楼生产周期约为61 s，其中1 拌约15s，湿拌约40s，纤维采用人工投料。高速公路vJ—SZ23标上面层，采用AK一13A结构、SBS改性沥青、玄武岩石料、TopRoad聚酯纤维、单幅21．84km。拌和楼生产周期同YI—SZ22标，各路段生产配合比见表8。在施工过程中，路而技术服务单位对沥青混合料及路面质量进行了试验检测，其结果见表9。 4 结语通过添加聚酯纤维，使沥青混合料的各项性能得到提高，尤其是对高温稳定性能指标提高较明显，可提高路面的抗车辙能力；从施工过程看，添加聚酯纤维后，要适当延长沥青混合料的拌和时间，对沥青混合料的生产产量将有所影响。沥青混合料的摊铺、碾压工艺不会因添加聚酯纤维路而增加难度，施工质量的控制与未添加聚酯纤维一一致。与未添加聚酯纤维路段相比，添加聚酯纤维后会一定程度地降低路面构造深度。添加聚酯纤维后，沥青路面的_r期使用功能，尤其是沥青路面的长期抗车辙能力，还将通过长期观测加以论证。

原作者：闰秀萍

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发布：2007-08-14 11:10 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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