沥青混凝土内掺加“聚脂纤维”在华北油田会战道工程中的应用

摘 要: 在沥青混凝土中加入聚脂纤维，能有效克服沥青面层早期病害，提高沥青混凝土的稳定性及强度。本文介绍了聚脂纤维的作用原理，结合实际，详细阐述了加入纤维的施工工艺、注意事项，并进行了试验数据的对比，对实际施工具有现实指导意义。

关键词:沥青混凝土 聚脂纤维 施工工艺 试验数据

中图分类号:TU528 文献标识码: A 文章编号:1673-0534(2007)04(a)-0086-01

1 聚脂加筋纤维简介

　　聚脂加筋纤维的化学成份是聚脂,为中高强度纤维。它具有很强的抗拉强度： ≥520MPa；它具有耐高温性能：熔点≥ 255℃,燃点≥ 556℃；纤维丝的长度为6.35mm 左右,利于搅拌；它的温度范围为：-40℃-255℃,在255℃以下不会收缩、变形软化和失去强度,在-40℃以上时能够保持其良好的柔韧性；它没有卷曲性。

2 沥青类路面的常见早期破坏形式及聚脂纤维的作用原理

　　荷载型裂缝—在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部要产生拉应力,当拉应力大于半刚性基层的材料强度时, 则基层的底部很快开裂,在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青面层也开裂。添加在沥青混凝土中的纤维,可增大沥青混合料本身的抗拉强度,加大沥青混合料的内聚力,从而减少面层开裂的可能性,甚至可以避免开裂；非荷载型裂缝—为温度裂缝。温度裂缝主要为横向裂缝,是低温收缩裂缝：在冬季气温骤降时,沥青材料开始收缩,当沥青面层中产生的收缩拉应力或拉应变超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变时,沥青面层就会开裂。沥青混合料中加入纤维之后,聚脂纤维可承受一大部分温差引起的拉应力,从而使沥青混合料能更好地成为一体,避免裂缝。

　　车辙—主要来源于沥青混合料的粘滞流动。沥青混合料在高温下, 由于车辙反复碾压,产生横向剪切变形,混合料中产生的剪应力超出了混合料本身的抗剪强度, 造成车辙。聚脂纤维可对车轮荷载产生的剪力进行承受

与分散,改善沥青面层的应力分布,增强沥青面层的抗剪能力;搓板——由于沥青混合料的热稳定性不足,在行车作用下,沿车轮前进的方向, 产生向前的推移波浪。而聚脂纤维可增加沥青混合料的内聚力,提高其热稳定性,防止集料的位移,使施工中沥青混合料得到更好地压实, 可提高混合料的柔韧性及承载能力。

　　另外,掺加了聚脂纤维的沥青混合料还可有更高的抗剥落性能, 能起到抗剥落剂的作用。它能使矿料与沥青更好地结合在一起。

3 注意事项

　　聚脂加筋纤维适合添加密级配沥青混合料；其对沥青混合料的其他材料无特殊要求；沥青混合料出厂温度控制在140℃~165℃,摊铺温度宜110℃~130℃；气温低于5℃时,不宜摊铺；混合料的松铺系数为1.15~1.35；路面碾压终了后,等其自然冷却至50℃以下方可开放交通。

4 试验数据对比

　　在施工前, 试验检测中心同时做了添加纤维(“2 k g / t 沥青混凝土”的用量)与不加纤维的马歇尔试验平行样,其试验结果如表2;施工中，试验室按规定频率做了马歇尔试验, 随时掌握混合料的各项指标,其试验结果见表1。

5 总结

　　从搅拌站生产时现场取样做的马歇尔试验数据分析,现场添加了纤维后的沥青混凝土的各项指标比不加时：稳定度提高了1 1 . 8 %；流值降低了1 6 . 1 % ；空隙率降低了1 3 . 9 %；饱和度增加了5 . 0 %。现场搅拌时, 纤维的添加量为“1.5kg/t 沥青混凝土量”, 试验室的前期试验用量为“2kg/t 沥青混凝土”, 通过对比试验数据可知,为了获得更高的稳定度与强度,生产时,可在允许范围内适当提高纤维用量。但用量过大时, 会给搅拌工艺带来困难。这将在以后的生产中不断总结经验。

　　会战道竣工一年后的今天,从现场观察情况看, 路面没有发现一处有裂缝、车辙、推移或拥包,这充分体现出了该聚脂纤维的重要作用。