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高等级沥青路面颗粒木质素纤维应用研究

沥青玛蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt)，是一种由沥青、

纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的

粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。在SMA混合料中，由于木质

素纤维的吸附、稳定及多向加劲作用，可以较好地改善和提高沥青混

合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗滑能力和耐久性，是当前

国际上公认的一种高低温性能、抗滑能力和耐久性较好的沥青面层混

合料，因而被各国采用和研究，其中纤维稳定剂在混合料中的主要作

用有:加劲、分散、吸附及吸收沥青、稳定及增粘作用。

甘肃省前期修筑的高速公路路面存在的典型病害有:车辙、开裂、

水损害等，分析原因一方面与当地的特殊地质、气候情况有关，另一

方面还与混合料的路用性能有关。为了改善和提高沥青混合料的路用

性能，甘肃省临合高速公路上面层设计了SMA－13型改性沥青混合料，

同时项目业主本着对“新材料和工艺的应用和推广”原则，拟在本项

目的部分路面标段上面层使用颗粒木质素纤维，由于颗粒木质素纤维

在甘肃省高速公路领域属于首次应用，尚缺乏相关实践经验，项目业

主委托路面技术咨询单位展开对颗粒状和絮状两种不同的木质素纤维

进行室内试验对比研究，为项目路的推广和应用提供技术支撑。为此，

本文将采用颗粒状和絮状两种不同的木质素纤维进行室内对比研究，

重点介绍室内试验研究成果，另外也介绍了颗粒木质素纤维在试验路

施工中所取得的良好铺筑效果。

颗粒木质素纤维简介

目前市场上的颗粒木质素纤维主要分为两大类:一类是采用蜡作为

造粒剂，缺点是颗粒较硬很难分散，且蜡对沥青混合料本身就有害，

在实际使用中往往在沥青混合料中会发现有未分散的颗粒纤维;另一类

是用沥青作为造粒剂，制造出来的颗粒木质素纤维容易分散，克服了

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在生产中难以分散的缺点，同时造粒剂本身对沥青混合料无害。据了

解，国内道路市场上应用较多的颗粒木质素纤维是进口的某进口品牌

公司生产的V某系列产品，造粒剂采用对沥青混合料无害的德国重交

沥青，原料则完全采用某进口品牌公司自己生产的松散木质素纤维，

由于V某产品是在每根纤维表面均匀涂抹上一层沥青，并且沥青未浸

透纤维，然后再制作成颗粒状，成品的颗粒状纤维中约含10%的沥青，

因此V某颗粒在沥青混合料拌和过程中纤维表面的沥青涂层受热易于

融化，其中的木质素纤维可以迅速分散在混合料中并吸附沥青，达到

稳定沥青混合料的效果。该松散木质素纤维原材料以天然木材为主，

采用物理过程加工后从天然木材中提取出特级纤维素，颜色为灰色，

主要制作流程为:天然原木→机械粉碎→烘干→机械研磨→分离→木质

素纤维→包装。

室内试验研究过程

为了有针对性地对比分析颗粒状纤维与絮状纤维在沥青混合料中

的不同之处，本次室内试验研究采用了相同的SBS改性沥青、相同的

粗细集料和矿粉，分别研究某进口品牌公司生产的颗粒木质素纤维和

某进口品牌絮状木质素纤维在SMA－13沥青混合料中的性能，具体研

究过程如下所述。

室内混合料的拌制流程

为了让木质素纤维在混合料中能够充分分散，把SMA－13沥青混

合料中多余的自由沥青吸附走，因此纤维的干拌时间如何合理确定成

为关键，通过室内多次试拌和观察试拌后纤维的分散效果，最终确定

在粗细集料中加入木质素纤维后干拌90