某高速沥青路面工程项目建议书.doc

广三高速沥青路面工程项目建议书 一、概述 随着经济的高速发展，我国的道路建设事业取得令人瞩目的成就。但道路质量的通病仍未根除，我们看到有不少新建道路的沥青路面使用不久便出现损害。例如：炎热季节在重车作用下造成的车辙、推拥的永久变形，半刚性基层开裂的反射裂缝，在雨季及春融季节造成的坑槽、松散等水损害破坏。造成上述病害的原因，除了设计、施工方面的原因外，材料性能差是很重要的原因。道路的发展史就是路面材料的发展史，近年来，越来越多的新型材料进入沥青路面应用领域。其中，纤维作为一种特殊添加材料，已经普遍用于各类沥青混凝土结构中。德兰尼特AS（DOLANIT AS）腈纶纤维（Acrylic Fibers）就是近年来应用较为广泛、效果较好的一种添加剂。以下将从该纤维材料的特点及其技术、经济方面作论述。 二、德兰尼特AS纤维的技术特性 纤度（dtex） 0.9-2.1 密度（g/mm2） 1.18 直径（μm） 10-15 抗拉强度（MPa） 500-600 长度（mm） 6±1.5 初始模量（MPa） 7000-9000 织物数/千克 11亿 断裂延伸率 15-20 从表中可以看出，德兰尼特AS纤维具有高模量、高强度、低质量等多种优点。适用于各类沥青混凝土结构，如SMA、AK、AC、LH等结构，特别适用于高等级路面、混凝土桥面、钢桥桥面的沥青混合料铺设。根据不同的沥青混合料种类及不同添加量，德兰尼特AS纤维在沥青混合料中能起到不同的作用效果（见后表）。 沥青混凝土种类 添加量（重量比） 主要作用 普通沥青混凝土 0.3% 物理改性、加筋、 增韧、抗疲劳老化 改性沥青混凝土 0.2% 加筋、增韧、抗水损 SMA沥青混凝土 0.2—0.3% 稳定、加筋、增韧 三、技术性分析 1．德兰尼特AS纤维在沥青混合料中发挥的作用 耐疲劳、耐久、抗车辙性能； 德兰尼特AS纤维的直径为15μm左右，有很大的表面积，每克纤维提供 的表面积可达数平方米之多。纤维分散在沥青中，其巨大的表面积成为浸润界面。在界面层中，沥青与纤维之间会产生物理和化学作用，使沥青呈单个分子排列在纤维表面，形成结合力牢固的结构沥青界面层。结构沥青界面层以外的自由沥青粘度高、粘结性强、稳定性好。与此同时，由于纤维及其周围的结构沥青一起裹覆在集料表面，使集料表面的沥青膜增大，同未加纤维的普通密级配沥青混合料相比，沥青膜约增厚65%－110%。集料表面的沥青膜，有利于减缓沥青老化的速度，延长路面使用寿命。国外的经验表明，可延长使用寿命30%－50%。因此，掺加德兰尼特AS纤维可大大提高路面的耐久性。 华南理工大学曾经提出以冲击韧性作为指标评价沥青混合料抵抗反射裂缝能力（张肖宁、邹桂莲，《评价沥青混合料抵抗反射裂缝能力方法的研究》，第一届中日铺面技术研讨会论文集，2001.10）。据此，采用AAPA（Automatic Asphalt Pavement Analyzer自动式沥青路面分析仪）对于不同级配沥青混合料按照添加（图1）纤维和不添加纤维进行对比，分别测定出冲击韧性与AAPA疲劳寿命的相关关系曲线。 车辙实验： 以下图表是在奥地利联邦经济事务部的科研项目《对添加纤维的高稳固沥青混合 料的长期观察》数据的体现，通过五年的长期观测，得出结论：加入0.1-0.3%（重量比）的德兰尼特AS纤维与不加纤维或加入其他纤维相比，路面车辙可减少35-60%。 综合研究表明：在相同混合料类型和同样的冲击韧性条件下，使用德兰尼特AS纤维的沥青混合料具有相当优良的疲劳抵抗能力，说明使用德兰尼特AS纤维可以显著提高抵抗车辙和疲劳的能力，提高路面的疲劳寿命和耐久性。 Ｂ．高温稳定性能； 广东夏天时经常会出现高温天气，因此道路材料的耐温性也很重要。在沥青混合料中，纵横交错的德兰尼特AS纤维所吸附的沥青，增大了结构沥青的比例，少了自由沥青，使沥青混合料的粘滞性增强，沥青软化点提高，有效地提高了高温稳定性。 从　　图中可以看出，使用相同的沥青，添加0.3%德兰尼特AS纤维的混合料比不添加纤维的混合料的稳定度提高了22.4%，比添加了0.3%木质素纤维的沥青混合料提高了36.5%。而且使用了改性沥青同时添加0.1%德兰尼特AS纤维的稳定度可达到17.8。 Ｃ．加筋作用； 在混合料中纤维是三维随机分布的，由于数量众多而且强度高，故分布极为 广泛，对混合料的开裂起到阻滞作用，从而提高沥青路面的强度和裂纹自愈能力，减少裂缝的出现。 抗拉性能的实验： 抗拉性能可以通过劈裂试验和小梁弯曲试验来衡量，此次所做的混合料采用AC-16，沥青用AH-90石油沥青，沥青用量（油石比）为5.0%，添加0.3%纤维后为5.4%。试验结果如下： 类别 劈裂强度(Mpa) 破坏荷载(KN) 挠度(mm) 试验温度℃ 未加纤