第三部分 玄武岩纤维在沥青混凝土中的的应用 技术总结.doc

第三部分 玄武岩纤维在沥青混凝土中 的应用 3.1 普通沥青混合料普遍存在的病害 3.2 玄武岩纤维增强沥青混凝土的作用 3.3 玄武岩纤维沥青混凝土施工方法 3.4 玄武岩纤维用于沥青混凝土路面的工程实例 3.5 相关参考文献 玄武岩纤维在高速公路沥青路面养护中的应用 玄武岩矿物纤维对沥青混合料性能影响分析 wwwwww..cchhiinnaaggbbff..ccoomm 普通沥青混合料路面普遍存在的病害 1. 水损害 水损害是引起沥青面层早期破损的重要因素它是在水或冻融循环作用下由于汽车动载反复作用进入到沥青面层空隙里的水对で嗷旌狭弦鸪逅⒑颓质戳で嗟酿じ叫韵陆凳沽で嗄ご涌罅媳砻嫱崖浯佣沽で嗦访娌硬邸⑺缮ⅰ⑼萍繁湫蔚人鸹怠?2. 高温变形及车辙 沥青路面在高温下往往劲度迅速下降使路面抗剪能力不足导致矿料在外力作用下产生滑移与位错使沥青混合料进一步压密细集料相对集中并产生剪切破坏形成高温变形如推移、拥包、搓板和车辙等。尤其在道路的交叉口或变坡路段此类高温变形更容易发生这主要与沥青路面较大的水平荷载作用下抗剪切强度相对不足有关。随着交通渠化和轴载加重高等级沥青路面中主要发生的高温病害多以车辙最为典型。尤其在南方夏季高温炎热季节当气温高达38℃以上路表温度常处于5565℃之间普通沥青混合料路面在高温下弹性降低粘性、塑性增强并且沥青混合料是典型的简单热流变材料其力学特性对温度和加荷方式与荷载大小具有高度的敏感性。另外普通沥青路面结构层在高温条件下承受着各种车辆荷载的直接作用特别是在行车车速慢、流量大、重荷载多的路段沥青路面处于复杂应力应变状态在水平力、竖向力共同反复作用下沥青路面在高温状态下就很容易产生流动变形产生永久变形和塑性流动从而引起了面层结构层凹凸变形加快了沥青混凝土路面车辙的形成。当车辙达到一定深度时由于车辙槽内积水极易造成汽车漂滑而导致交通事故发生。车辙病害的引发加剧了路面的早期破坏车辙不仅导致行车舒适性、安全性下降对行车安全构成极大的威胁甚至造成重大经济损失和广泛的不良社会影响。 ▲常用解决车辙方案 常用的解决车辙的方案有三种: 1.级配改良。为了克服悬浮密实结构的沥青混凝土???车辙能力差的弊端近年来出现了许多级配改良型的混合料结构如抗滑表层混合料AK大空隙透水性沥青混合料OGFC和沥青马蹄脂SMA。由于在级配中加大了粗集料的含量发挥了粗集料的嵌挤作用抗车辙芰锨康钦庵旨涠霞杜淞で嗦访娉杀靖摺⑹┕つ衙舾行越洗蟆⒁桌胛觥⒍栽牧弦蠼细呒杜涓牧家彩且槐薪？赡芴岣吡丝钩嫡扌阅苋慈菀撞鸹怠?2.沥青改性。沥青改性的效果比较好但存在沥青与改性剂的相容性问题为了达到更高的抗车辙性能需要高剂量的改性剂而高剂量的改性剂难以在沥青中分散均匀沥青改性效果波动较大而且在运输途中和储存过程中会出现改性剂与沥青的分层离析其性能反而不如基质沥青。 3.在沥青混凝土中加入纤维。在不改变原级配的基础上加入纤维能够提高沥青混凝土的抗车辙、抗裂缝能力对抗水损和抗冻融劈裂能力也有所改善并且施工方便快捷。 玄武岩纤维增强沥青混凝土的作用 一、 目前主要用于增强沥青混凝土纤维的种类及优缺点 1.木质素纤维是天然木材或纸质经过化学处理得到的有机纤维其主要作用是吸油但吸水率太高不耐高温因其纤维几乎没有拉伸强度加筋加强作用十分薄弱。 2.聚酯纤维是高聚合物合成的有机纤维其延伸率较高但因其是由塑料提炼表面光滑与沥青的粘结度不好。因其熔点较低拌合时极易熔化或受损。高温条件下纤维会因其本身延性而使沥青混凝土软化变形对集料约束稳定作用明显下降低温情况下纤维变脆易断会使沥青混凝土变硬易碎。结构不稳定且抗老化性能较弱。 3.矿物棉纤维虽在美国的一些高速公路上用过但其为合成玄武岩等人工配料纤维对人体有害是人造的可吸入纤维易引起身体不适、发痒。另外矿物棉纤维形态为不规则的棉絮状、有渣球及粉末不仅直接影响了其加筋效果且拌合时分散不开有结团现象。 各种路用纤维力学性能比较 项目 玄武岩纤维 矿物棉纤维木质素纤维 聚酯纤维 抗拉强度MPa 28003800500 弹性模量GPa 90110 - 3040 3040 延伸率 3.2 3.2 1520 1530 熔点℃1500 250 250 吸湿性 0.1 0.1 1215 2.0 与沥青的粘附力 很好 好 好 差 耐酸碱性 好 一般 差 好 耐老化性 很好 一般 差 差 加筋桥接作用力 很好 一般 差 差 高温结构稳定性 很好 一般 差 差 与其他纤维沥青混凝土相比玄武岩纤维因其优异的综合特性掺入到沥青混凝土中有效解决了沥青路面存在的普遍问题并起到了延长道路使用寿命的作用。 二、 玄武岩纤维增强沥青混凝土六大作用 1. 突出的耐高温结构稳定性 可在269650 ℃范围内