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赵丽华：玄武岩矿物纤维改善 SMA性能研究 l7 玄武岩矿物纤维改善 SMA性能研究 赵丽华 (大连交通大学 土木与安全工程学院 。 辽宁 大连 116028J 【摘 要】 选用国产玄武岩矿物纤维，变化4种纤维掺量，分别进行了马歇尔试验、析漏损失及飞散损失试 验、劈裂试验和水稳定性试验，确定了SMA的最佳油石比，研究了纤维掺量对 SMA性能的影响。结果表明：在纤 维复合沥青的最佳组成下，玄武岩矿物纤维对SMA抗裂性能的改善效果随纤维掺量增加而提高 ，而抗水损害效果 并不明显。 【关键词】 道路工程；SMA；矿物纤维；纤维掺量 【中图分类号】 TU528．42 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2010)08—0017—02 0 引言 1 原材料 目前国内使用的SMA多采用木质素纤维 ，研究重点主 本试验沥青采用辽河油田90#重交道路石油沥青，其技 要集中在集料级配及沥青性能的评价上 ，对纤维使用性 术性能见表 1。矿物纤维采用浙江GBF公司生产的道路沥 能的研究与评价较少。纤维稳定剂是SMA路面重要组成之 青混合料专用短切玄武岩矿物纤维 ，其技术性能见表2。粗 一 ，其掺加量虽小却对混合料的性能有着较大的影响。目 集料 (19—4．75mm)为大连产石灰岩，细集料 (0．075～ 前国外在SMA中应用较多的纤维除了木质素纤维外，矿物 2．36mm)为干净河砂 ，填料为石灰石矿粉。集料的技术指标 纤维的改善效果也在美国道路中得到了很好的检验。矿物 符合实验规程要求，测定集料的毛体积密度见表 3。 纤维性能优 良，耐高温性能佳，不受霉菌、腐坏或虫害等因 表 1 沥青的技术性质 素影响，近些年很多 国内企业致力于道路用矿物纤维的生 产研究。本文应用国产玄武岩矿物纤维变化4种掺量，在初 步确定的最佳沥青用量下，依据现行规范规定的试验方法， 进行了SMA性能检验，研究纤维掺量对SMA路用性能的影 响，以期为矿物纤维在沥青混凝土中的进一步研究和工程 应用提供借鉴和参考。 表2 玄武岩纤维技术性质 2 玄武岩纤维改善沥青混合料性能 集料的级配参考规范[7]推荐的SMA16初选三种级配， 2．1 集料级配的确定 见表 4。 表4 SMA一16初始级配组成 根据规范要求VMA17％，VCA…VCADRc。通过实 的各项指标都能满足规范要求 ，因此确定本研究集料级配 验分别计算级配 1、级配2、级配3的技术指标，得出级配2 采用级配 2。 l8 低 温 建 筑 技 术 2010年第 8期(总第 146期) 2．2 最佳油石比的确定 试件，装入塑料袋中，加入 10mL的水，扎紧袋 口，将试件放 首先由马歇尔试验确定沥青混合料的初始油石比，不 入恒温冰箱，冷冻温度为一18~C，保持 l6小时后取出，立即 同玄武岩矿物纤维掺量的SMA一16的马歇尔试验结果见表 放人已保温为6o℃恒温水中，撤去塑料袋 ，保温24h，之后再 5。在用马歇尔法完成SMA混合料设计并满足规定的各项 置于25℃水中两小时后做劈裂实验。不同纤维掺量的沥青 体积设计指标及马歇尔特性要求后，混合料尚需进行飞散 混凝土的劈裂试验结果见表8。 试验、析漏试验及水稳定试验进行性能检验，确定最佳的油