纤维掺量对沥青混合料高温性能影响分析
不同纤维对SMA高温性能的影响研究
不同纤维对SMA高温性能的影响研究摘要：对掺有不同纤维（木质素纤维，合成纤维，矿物纤维）的SMA进行高温性能评价，结果表明掺有矿物纤维的SMA高温性能最好。
关键词纤维SMA 高温性能引言沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充的间断级配的粗集料骨架间隙的沥青混合料。
以其优良的抗车辙性能和抗滑性能闻名于世。
纤维作为一种传统的纺织材料，从形状上说，是一种比较柔韧的细而长的物质。
一般的说，纤维的长度与直径之比一般大于1000：10。
SMA中纤维的加入，有效地改善沥青路面的高温稳定性、疲劳耐久性，并且具有低温抗拉和防止反射裂缝的作用。
目前，公路工程中常用的纤维有三类：天然木质素纤维、合成纤维（聚酯纤维，聚丙烯腈纤维）、矿物纤维。
文章采用动稳定度指标和高温抗剪指标来评价不同纤维对SMA高温性能的影响。
1 原材料1.1沥青本研究所用沥青采用壳牌SBS I-C聚合物改性沥青，依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000），沥青相关试验结果如表1-1。
1.3 纤维本文选用天然木质素纤维、合成纤维、矿物纤维进行试验研究，其中合成纤维采用常用的聚酯纤维，矿物纤维采用水镁石纤维。
3 纤维SMA的高温性能本文采用马歇尔设计方法确定SMA-10的最佳油石比为6.5%，根据以往纤维应用实例，木质素纤维和聚酯纤维的掺量为沥青混合料质量的0.3%，矿物纤维的掺量为0.4%。
本文除了采用传统的动稳定度指标来评价混合料的高温稳定性外，还通过对不同纤维SMA在高温条件下进行剪切试验来测试SMA高温抗剪强度。
3.1高温稳定性高温稳定性采用车辙试验进行评价，试件是在最佳油石比6.5%的条件下碾压成型的300mm×300mm×50mm车辙试件，每种纤维SMA成型三个车辙试件，试验温度为60℃，轮压为0.7MPa，试验结果见表3-1。
从表3-1的数据可知，矿物纤维（水镁石纤维）SMA-10的动稳定度要明显大于其他两种纤维SMA，说明矿物纤维SMA比其他两种纤维SMA的抗车辙性能要好。
纤维对沥青混合料性能影响试验分析
论文THESIS110 China Highway近年来，我国高温多雨地区的新建高速公路沥青路面容易出现裂缝、坑槽、抗滑性能衰减较快等早期病害，对出行安全及行车舒适性造成了不利的影响，沥青混合料是造成早期病害最为显著的因素。
为了改善沥青混合料的路用性能，减少路面早期病害的发生，本文采用高温抗车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验和表面构造深度试验，通过实验研究了掺加聚酯纤维和玄武岩纤维的AC-13C、SMA-13沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性，并分析了其作用机理，并对每种纤维的适用场合及特点进行了分析。
原材料技术指标及要求集料采用玄武岩，沥青为SBS 改性沥青，技术指标均满足相关规范及标准。
选用的SBS 改性沥青、玄武岩纤维及聚酯纤维材料的检测结果如表1、表2所示。
试验方案表3为AC-13C 和SMA-13两种常用级配，验证两种纤维对沥青混合料路用性能的改善效果。
两种纤维掺量纤维对沥青混合料性能影响试验分析文/广东冠粤路桥有限公司 刘志华均为0.2%，设置不掺加纤维沥青混合料的性能为对照组，共进行4组试验，每组试验进行5个平行试验，取平均值为最终结果。
鉴于混合料油石比相差较小，因此忽略油石比变化对沥青混合料路用性能的影响，每组试验的油石比如表4所示。
试验结果与分析高温稳定性能不同纤维种类、不同纤维掺量的沥青混合料的高温抗车辙性能试验结果如表5所示。
由表5可知，玄武岩纤维和聚酯纤维均可以有效提高两种混合料的动稳定度，与不添加纤维的混合料相比，添加玄武岩纤维后的AC-13C 和SMA-13混合料的动稳定度分别提高了43.7%和28.6%，掺加聚酯纤维后动稳定度分别提高了31.4%和11.9%，表明玄武岩纤维对沥青混合料高温性能的提升作用更加明显，且沥青玛蹄脂沥青混合料高温稳定性明显优于密级配沥青混合料。
玄武岩纤维与聚酯纤维均能提高沥青混合料的高温稳定性能，主要原因是由于纤维具有加筋作用，且可增强混合料内部抗拉作用，消耗或缓解部分行车荷载传递的应力。
不同纤维对SMA沥青混凝土性能的影响
不同纤维对SMA沥青混凝土性能的影响摘要：SMA沥青混合料沥青用量较一般沥青混合料大，需要添加专门的纤维稳定剂解决沥青的离析问题。
本文通过大量试验，比较三种国内有代表性的木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维的吸油率、拌和和易性以及掺加此三种纤维的SMA沥青混合料的路用性能，以此推荐适合于SMA沥青混合料的价格合理、性能优良的纤维稳定剂。
关键词：SMA纤维稳定剂吸油率拌和和易性路用性能SMA沥青混合料作为一种骨架嵌挤型混合料，具有典型的“三多一少”的特征。
为了解决SMA中沥青的稳定性问题，必须在SMA混合料中掺加适量的纤维稳定剂。
当前SMA沥青混合料中常用的纤维稳定剂有木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维三类，其中以木质素纤维应用最为普遍。
纤维在SMA沥青混合料中的主要作用有以下几方面：（1）纤维保证SMA沥青混合料在储存、运输和摊铺过程中不发生析漏和流淌。
（2）纤维可以提高沥青和矿粉形成的玛蹄脂的粘附性，起到增粘的作用，提高混合料的抗剥离性能。
本文通过在SMA-13沥青混合料中掺加不同类型纤维，从纤维的施工和易性、SMA沥青混合料的路用性能等几个方面进行比较，比较几种不同纤维对SMA沥青混合料性能的影响。
1纤维类型概述木质素纤维是天然木材经过化学处理，所含有的木质素和大部分的纤维被分解后，留下来的惰性有机物所形成的一种显纤维结构连。
由于是经过高温处理的，所以其化学性质非常稳定，不易被酸碱所腐蚀。
聚酯纤维是以聚酯为主要原料，添加一定的功能母料，通过熔融、挤出、高速喷丝、高倍率拉伸后，经特殊表面处理工艺生产而成。
其外观为多根纤维单丝交聚而成的束状结构。
聚酯纤维除具有纤维细度大、强度高、易分散的特点，还具有突出的耐高温性能。
矿物纤维是一种无机材料，系采用玄武岩和石灰岩在1600℃高温熔融、编纺、抽丝并经表面处理上胶而成。
矿物纤维软化点高（1200℃），具有更好的耐高温能力及低温稳定性。
2采用不同纤维的SMA混合料性能研究选择国内常用的SMA13级配，分别掺加0.3%木质素纤维，0.3%聚酯纤维，0.4%矿物纤维，分别进行配合比设计，最终确定掺加木质素纤维的SMA13的最佳油石比为6.1%，掺加聚酯纤维的SMA13的最佳油石比为5.8%,掺加矿物纤维的SMA13的最佳油石比为5.6%。
纤维掺量对沥青混合料路用性能的影响
随 着 中 国 公路 交 通 的 发 展 ， 速 的提 升 、 通 流 量 的 日益 增 长 、 车 交 车
辆大型化 、重载超载 的比例不断增加以及渠化式交通等 已成为现代交 通的显著特点。现代交通对于公路沥青路面建设质量提出了越来 越高 的要求 ， 传统的沥青路面 已很难适应 现代交 通的要求 ， 路面 的车辙 、 松 散、 开裂 等早期 破坏现象在许多道路上时有发生 ， 带来直接 、 间接 的经 济损失和不 良的社会影响 ］为 了改善沥青路 面的使用品质 ， 长路面 － ２ 。 延 的使 用寿命和提高投 资效益 ，Ｍ 高性能沥青混凝 土 、 Ｓ Ａ、 改性沥 青技术 等在不断改进过程中得 到了应用 ，而纤维沥青混凝土路面 以其技术性 能优 良、 施工简单 、 经济上合 理等特点受到人们 的关注 ， 有广阔应用 具 前 景 ［１ ￣。 － ５ 纤维的掺加 量不 同， 则纤维在沥青混合料 中的分散程度 、 效 比 有 表 面积 、 对混合料的加强效果等方而均不相同。从纤维的增强 机理分 析 ， 纤维剂量对沥青混合料的路用性 能有 一定 的影 响 。本 文主要研究 了 不同纤维掺量对沥青混合料高温稳定性能 、水稳定性能 和低温抗 裂性
有不 同程度 的增加 ，在 Ｏ ０ ． ％剂量左 右达到动稳定度 的峰值 ，在此之 ５ 后， 随着掺加量的增加 ， 动稳定度反而又有所下降。
２水 稳 定 性 能 ．
１高 温 稳定 性 ． 对不 同掺 量的玄武岩矿物纤维沥青混 合料 进行了高温车辙 试验 ，
为评价掺加 矿物纤 维的 Ａ 一３ Ｃ １Ｃ型沥青 混合料的水稳定性 能 ， 对 不同矿物纤维掺量 的沥青混合料进行 了冻融劈 裂试验 。具体试验结果 见表 ３ 。从 试验结果来看 ， 当纤维的掺入量不大时 ， 随着纤 维含量的增 加， 沥青混合料冻融劈裂试验中的残留强度 比有一定的增加 。
试述纤维对沥青混合料高温性能影响
试述纤维对沥青混合料高温性能影响摘要：随着科学技术的进步，现代交通对沥青路面提出了越来越高的要求。
由于纤维的加入改善了沥青混合料的性能，促使沥青路面抗高温及稳定性能得到改善。
因此，笔者就沥青混合料高温稳定性能进行分析。
关键词：纤维；沥青；混合料；高温性能纤维在沥青混合料中的应用可以追溯到20世纪60年代，加拿大人N.M.Davis首次研究了纤维对沥青路面的抗反射裂缝性能的改善作用，而后在欧美许多国家兴起了纤维加强路面技术的研究高潮。
纤维是经过化学处理得到的有机纤维，外观为棉絮状，呈白色或灰白色。
由于处理温度高达250℃以上，在通常条件下是化学上非常稳定的物质，不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀，具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质，不影响环境，对人体无害，属绿色环保产品。
一、纤维在沥青混凝土路面中的作用1、加筋作用沥青混凝土是一种靠沥青粘合在一起的散料组合体，可以认为是不承受拉应力的。
而在纤维沥青混凝土中，纤维的作用等同于钢筋混凝土中钢筋的作用，可承受拉应力。
纤维在混合料中以三维分散存在，起到了加强筋的作用，增加了沥青与矿料的粘附性，提高了集料之间的粘结力。
2、吸附和吸收沥青的作用沥青混合料中加入纤维稳定剂后，这些纤维能够充分吸附（表面）及吸收（内部）沥青，从而使沥青油膜用量增加，沥青油膜变厚，以加强沥青混凝土在大空隙情况下的粘结力，增强耐久性。
其主要用于低噪音、抗滑性能好的沥青碎石玛蹄脂类混合料。
3、稳定抗高温作用纤维使沥青膜处于比较稳定的状态，尤其是在夏天高温季节，沥青受热膨胀时，纤维内部的空隙将具有一定的缓冲作用，不至于使之成为自由沥青而泛油，同时可以改善沥青混合料高温稳定性。
4、增粘作用纤维可以提高沥青的粘结力，增加沥青与矿物的粘附性，通过油膜的粘结，提高集料之间的粘结力，从力学性能上看，表现为沥青混合料的马歇尔稳定度的提高。
6、增韧作用纤维能够增强对集料颗粒的握裹力，保证沥青路面的整体性而不易松散，提高了混合料的低温抗裂性，从而对沥青起到了增韧作用。
竹纤维对沥青及沥青混合料性能的影响研究
0引言沥青混合料是典型的黏弹性材料，在不同的载荷水平和温度下，其动态模量的衰减会导致疲劳损伤。
沥青混合料疲劳就是由这种重复荷载引起的路面开裂现象。
疲劳由3个阶段组成：微裂纹的形成、裂纹的扩展及沥青混合料在裂缝处断裂或承载能力失效。
当交通荷载重复到一定次数时，沥青路面的损伤将超过混合料的损伤承载能力，导致沥青层出现裂缝。
研究沥青混合料的抗裂性，对延长沥青路面的使用寿命具有重要意义。
提高沥青混合料性能的常用方法之一就是添加纤维。
许多研究人员研究了在沥青混合料中添加纤维对其力学性能的影响［1-2］，例如天然纤维和合成纤维。
添加具有高抗拉强度的纤维，可以显著提高沥青混合料的疲劳性能和耐永久变形性，例如黄琪等［3］研究了不同纤维沥青混合料在高温下的动态模量，发现纤维的掺入可有效提升沥青混合料的动态模量和高温性能。
张抒幻等［4］研究钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料，发现聚酯纤维形成的纤维网状结构有利于提升钢渣粉/聚酯纤维沥青混合料的水稳定性能。
上述研究表明，纤维的掺入能提高沥青混合料的性能，并能改善沥青混合料的韧性和强度模量。
竹纤维资源分布于热带和亚热带地区，目前广泛应用于纺织品和复合材料中［5］。
竹纤维属于植物纤维范畴，与木素纤维相似，但是木质素纤维基本没有力学强度。
目前，对于竹纤维在沥青路面工程中的应用研究较少。
SHENG 等［6］发现，竹纤维可用于沥青混合料中，并表现出与聚酯纤维和木质素纤维相当或更好的力学性能。
然而，为了更准确地评估竹纤维沥青混合料的性能，必须研究它们在不同载荷和温度条件下的力学性能。
因此，本研究的主要目的是通过动态模量测试研究竹纤维沥青结合料和混合料在不同载荷条件和温度条件下的力学性能。
研究结果可为竹纤维在沥青路面中的应用提供技术支持。
1原材料和试验方法1.1原材料本文采用90#沥青作为基质沥青，相关技术指标测试结果见表1。
选用的竹纤维为通过人工剪切和机械剪切后加工所得，每条纤维的平均长度和直径分别为6mm 和20μm 。
纤维对SMA沥青混合料性能影响试验研究
讨 ［１ 结这 些 研 究 成 果 。 存 在 一 些 不 足 。首 先 ， 同 类 型 １。总 ４ 仍 不 的纤维 在 Ｓ ＭＡ 沥 青 混 合 料 中增 强 作 用 机 理 还 需 进 一 步 完
善 ： 入 纤 维 后 Ｓ Ａ 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性 指 标 与 飞 散 损 掺 Ｍ 失 之 间 的关 系需 要 进 一 步 完善 ； 后 ， 维 的 高 温 性 能 增 强 最 纤
５ —５ ０ ７ ６ １
２～４ ０ ３ ２ ４
１～ ６ ５ ２ ２ ｌ
１－ ４ ４ ２ ｌ ８
１－ ０ ２ ２ １ ． ５５
ｌ～ ６ ０ １ １ ３
９ ５ －１ １ １
８ ２ ～１ ９５ ．
２肯 塔堡 飞散 试 验
３．２
３
定 沥 青玛 蹄 脂 碎 石 混 合 料 （ ＭＡ） 排 水 性 开 级 配 磨 耗 层 沥青 Ｓ 、
纤维对 Ｓ ＭＡ沥青混合料性能影响试验研究
林 丽 ， 魏 永 强 ． 陈 丽 芳 。
２ ．
１ 郑州市弘锐工程技术咨询有限公司（５０ ２ ２ ４ ０ ０ ） 郑州市交通规划勘察设计研究院（５０ ２ ４００ ） ３ 郑州市交通规划勘察设计研究院（５０ ２ ４０ ０ ）
摘 要： 过 在 Ｓ 通 ＭＡ一 ３沥 青 混 合料 中外掺 木 质 素 纤 维 和 玄 武 岩 矿 物 纤 维 ． 行 肯塔 堡 飞 散 试 验 、 １ 进 水
验 为 依 托 究 纤 维 沥青 胶 浆 的性 能 、 研 纤维 沥 青 混凝 土 的 高 、
低 温 等 路用 性 能 以及 纤 维 沥 青 混 凝 土 的 动 态 性 能， 用 复 合 运
掺加纤维增强沥青混凝土高温性能试验研究
关于纤维对沥青混合料性能的影响研究
关于纤维对沥青混合料性能的影响研究摘要：近年，纤维沥青路面得到了广泛应用，但在设计和施工中还存在很多问题。
通过对纤维沥青混合料的一系列性能试验，研究了Dolanit® AS聚丙烯腈纤维用量对沥青混合料性能的影响，最佳纤维用量为0.3％，相应的沥青用量为 4.65％。
通过不同类型纤维对沥青混合料性能的影响比较，得出BoniFbers®聚酯纤维效果较好。
最后通过对AC-16和SMA-16两种沥青混合料掺入纤维后的低温性能和水稳定性试验证明，掺纤维后纤维沥青混合料低温抗裂性提高，水稳定性改善，但纤维在沥青混凝土中存在最佳用量，否则效果不佳。
关键词：纤维沥青混合料；纤维类型；最佳用量；低温性能；水稳定性中图分类号:U 416.217文献标识码:AStudies on the Influence of Fiber Asphalt Mixture PerformanceQin Liping1 Li Jie2(1，2 Sichuan college of architectural technology，deyang sichuan，618000)ABSTRACT：In recent years, fibers-reinforced asphalt mixture has been widely used in pavement construction, but there are many problems to he solved for it is design. Through a series of experiments and researches of fibers-reinforced asphalt mixture, When using Dolanit® AS polyacrylonitrile fiber asphalt to analysis the influence of the amount of fiber, existing a optimum amount of fiber. Under present studying conditions, the optimum amount of Dolanit® as polyacrylonitrile is 0.3%, and 4.65% for the corresponding quantity of asphalt. Through different types of fiber on the properties of asphalt mixture compared, the polyester fiber of BoniFibers® is one upon others. Finally, through the improving effect of fiber on the asphalt mixtures AC-16 and SMA-16 practical performances such as low-temperature stability and water stability test ,show that the polymer fiber has strong ability to improve such stabilities ,but there was a optimized amount of fiber contained in the mixture，or ineffective.KeyWords: fibers-reinforced asphalt mixture；fiber type；optimum dosage；low-temperature performance；water stability0．引言沥青路面是高速公路主要的路面结构形式，其破坏形式主要表现为车辙、开裂和疲劳破坏，自60年代以来，几乎大多数与沥青路面研究有关的课题也集中在这三大破坏形式上。
外掺纤维对沥青混合料高温性能的影响
图 3 不同纤维掺量下 Jnr3.2 指标变化情况
动稳定度试验是评价沥青混合料抗车辙性能最普遍的 方法，以沥青胶浆试验中确定的两种纤维的最佳掺量为依
136
交通世界 TRANSPOWORLD
据，在混合料的拌和过程中加入纤维进行改性，即木质纤 维掺量 4%，矿质纤维掺量 6%，使用轮碾法成型车辙板试 件，进行动稳定度试验，以进一步验证纤维外掺的改性效 果，同时检验沥青胶浆流变试验用于评价混合料高温性能 的可靠性，试验结果见表 7。
对 MSCR 试验结果进行分析可以发现，随着纤维的掺 加，沥青胶浆的不可恢复蠕变柔量逐渐下降，说明沥青胶 浆的高温性能逐渐变好，而纤维掺量较高时，Jnr3.2 指标的 下降幅度逐渐变小，表明纤维存在最佳掺量，约在 4% 时达 到拐点，同理，矿质纤维的最佳掺量 6%。同时，对比 Jnr0.1 和 Jnr3.2 指标的变化情况，在纤维掺量从 0 增至 10% 的过程， 两种纤维沥青胶浆 Jnr0.1 指标分别下降了 61% 和 63%，Jnr3.2 指标分别下降了 64% 和 67%，这是由于当应力水平较低时， 沥青在应变恢复中占据主要作用，而随着应力水平的升高， 应变恢复中纤维作用所占比重逐渐增加，说明了纤维对沥 青混合料高温性能具有良好的改进效果。 2.3 动稳定度试验
≥4
5
延度 15℃/cm
≥30
33.3
质量损失（%）
≥±0.8
外掺剂对沥青混合料高温性能影响分析
外掺剂对沥青混合料高温性能影响分析摘要：文章采用木质素纤维、抗车辙剂改性SBS改性沥青混合料，对比分析外掺剂对沥青混合料高温性能的影响，试验采用车辙试验及抗剪强度试验，结果表明，掺加外掺剂较好的改善了沥青混合料的动稳定度和抗剪强度，提高了沥青混合料的高温性能。
关键词：AC-25SBS纤维抗车辙剂1引言随着我国公路交通事业的发展，车流量逐渐增大，交通渠化日益严重，超载、重载车辆随处可见，车辙病害时有发生，影响了道路的正常行驶，严重时会引起交通事故。
因此，除保证沥青路面的抗水损害能力外，路面的高温抗车辙性能也必须得到保证。
影响沥青路面高温性能的因素很多，如沥青路面结构、沥青混合料的类型、材料性能等。
文章主要选用最长用的两种外掺剂，从材料性能方面入手，采用动稳定度试验及抗剪强度试验对比常见的改性沥青外掺剂对沥青混合料高温性能的改善。
2原材料2.1 SBS改性沥青表1 SBS改性沥青试验指标2.2 抗车辙剂采用PS抗车辙剂，添加量为混合料总质量的0.3%。
2.3 纤维采用木质素纤维，其具体指标见表2所示。
表2纤维检测数据表2.4混合料级配级油石比表3混合料级配比例表4沥青混合料油石比3性能试验分析试验选用SBS改性沥青的AC-25混合料，常用的木质素纤维、抗车辙剂外掺剂利用动稳定度试验和抗剪强度试验进行对比，检验混合料外掺剂对其高温性能的影响，试验结果及分析如下：3.1动稳定度试验对比分析动稳定试验结果见表5所示，由表5中试验结果分析可知，添加纤维和抗车辙剂能明显增强混合料的动稳定度，其中掺加纤维动稳定度增加1084次/mm。
掺加PS抗车辙剂增加1541次/mm。
这表明，外掺剂明显增强了混合料的高温稳定性。
且PS抗车辙剂效果较好。
表5沥青混合料动稳定度试验3.2抗剪强度试验对比分析抗剪强度试验结果见表6所示，由表中结果分析可知，掺加PS抗车辙的沥青混合料最大抗剪强度最大，比不掺假增加0.183Mpa，掺加纤维增加0.053Mpa。
钢纤维掺量对沥青混合料性能影响研究
良好加筋作用对延长路面的使用寿命将会显著的体
现 出来 Ｊ 。然 而 ， 在 实 际的应 用过 程 中 ， 钢 纤维 的
掺量是影响沥青混合料性能 的主要因素， 过高 的掺
量 会对 路 面产生 不 利影 响 ， 不 同掺 量 将 对 混合 料 的 性 能产 生不 同 的效果 。 因此 研究 不 同钢纤 维掺 量对
钢 纤 维掺 量 对 沥 青 混合 料 性 能影 响研 究
刘 飞 。 周 超
（ １ ． 沈阳市交通规划设计院 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ６ ８ ；２ ． 四川工程职业技术学 院， 四川 德 阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘
要： 钢纤维沥青混合料由于具有良好的使 用性能在工程中快速发展 。在钢 纤维掺量
３ ８ ０ ＭＰ ａ左 右为宜 ， 其 他性能 符合 有关 规定 。
１ ． ３ 钢 纤维 钢纤 维 主 要 采 用 钢 丝 切 断 法 进 行 加 工 。 由
于 沥青 混合料 的强 度不 大 ， 因 此考 虑 沥 青 混 合 钢纤 维 的模量 近 似 性 ， 应选用 弹性模量较 小的钢纤维。 为 了更 好 的 拌 合 ， 钢纤 维 的尺 寸取 为 ０ ． ４ Ｆ ｌ ｉ ｍ×
目前 常用 的工 艺是 在矿 料与 沥青拌 和之 前加 入一 定
，
对 混合料 质 量具 有 重 要 影 响 。 因此 在选 择 的时
候 也要 充分 考虑 到沥青 自身质量 的优劣 。基 于实验
目的 和研究 方法 ， 本 实 验 中所 用 的沥 青 为 克拉 玛 依
Ａ级 ７ Ｏ 道 路 基 质 石 油 沥青 和 Ｓ Ｂ Ｓ改 性 沥 青 ， 依 据
纤维沥青混合料高温性能与最佳掺量试验研究
的变 化 反 映 了纤 维在 沥 青 混 合 料
中的分 散程 度 。
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四、 高温车辙试验
能 。 是 因为 ， 方面 ， 这 一 纤维 沥青 混 凝 土 中， 大量 纵 横 交错 乱 向分布 的纤维 形 成 的
主要技 术 指标 为 ： 酯 材 质 ， 色单 丝 外 观 ， 聚 本 比重 １ ８， ． 直径 ４ ６ ９ ｍ 重 ４ ３ ～ ０（ｋ —
６ 为１ ， ｇ Ｄ） 熔点 ２ ５ ２ ０ ， 点 ５ ４ ５ ９Ｃ， 裂伸 长 率 ２ ～ Ｏ ， 拉 强 ５ ～６ ℃ 燃 ５ ～ ５￣ 断 ０ ３％ 抗
０１ ％ 、 ｌ５ ．５ Ｏ２ ％和 ０３ ％ 的聚 酯 纤 ５
ｌ 『
Ｑ０ ５ Ｑ １ ｎ ３ ｎ ６ ７ ５ Ｌｌ ｔ７ 鱼 ５ ｎ ２ １ ８ ２３ ６ ５ ６ ■ 礼 寸， ｍ 皿 圜 １ 后｝ 音． 垣髓 矿 ｔ １ ■与台Ｊ 级配 曲 啦 鳢
温 性 能 ： 同种 类 的 纤 维在 沥 青 混合 料 中对 应 着 不 同的 最 佳掺 量 。 不 关键词 ： 路工程 道
一
纤维 沥 青 混 合 料 车 辙 试 验 高 温 性 能 最 佳 纤 维掺 量
、
引言
象。 由此可 见 ， 佳沥 青 用量ＯＡＣ 最
纤 维 沥青混 合料 因其优 良的 路用 性能 ， 受到 越来 越 多的重 视 。对 于纤 维沥 青混 合料 路用 性能 的研 究 ， 主要 以实验 为依 托 ， 研究 纤维 沥 青胶 浆 的性能 、 维 纤
木纤维对沥青混合料路用性能影响研究
0 引言
随着经济的快速发展，我国沥青路面面临着交通量快速提升，车辆轴载增加 的巨大压力，也对沥青路面提出了更高的安全性，舒适性和耐久性等要求。在温 差较大，年均气温较高或较低以及降水丰沛地区，沥青路面会出现车辙，坑槽和 低温开裂等病害，路面出现裂缝后，雨水沿裂缝渗透到路面下部结构导致路面发 生结构破坏，大大缩短了沥青路面的使用寿命[1-4]。
借鉴以上研究，拟推荐一种木纤维无机材料用以改善沥青混合料的路用性能， 并采用车辙试验、低温弯曲和冻融劈裂试验等室内试验方法，来研究木纤维对不 同种类沥青混合料路用性能的影响。
1 原材料选择和技术指标
研究选用的集料为石灰岩，沥青为 SBS 改性沥青，纤维为重庆某厂提供木纤
维，具体性能指标如s and Bridges
木纤维对沥青混合料路用性能影响研究
李映 (核工业西南勘察设计研究院有限公司 610061)
中图分类号：U45 文献标识码：B 文章编号 1007-6344（2017）05-0058-02
摘要：为了探究木纤维对沥青混合料路用性能的影响，本文在 AC-13 和 SMA-13 两种沥青混合料中添加不同掺量的木纤维， 并进行了车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验，用以验证沥青混合料的高温性能，低温性能以及水稳性能。试验结果表明：对 AC-13 沥青混合料，当木纤维掺量为 4‰时，与不添加木纤维相比，车辙稳定度提高了 71.8%，劈裂抗拉强度比提高了 18.6%，当 木纤维掺量为 3‰时，与不添加木纤维相比，最大弯拉应变提高了 38.6%；对 SMA-13 沥青混合料，当木纤维掺量由 1‰提高到 4 ‰时，车辙动稳定度提高 94.2%，最大弯拉应变提高了 22.0%，冻融劈裂抗拉强度比提高了 9.8%，表明添加适量木纤维可以有效提 高沥青混合料的路用性能。建议在温差较大，年均气温较高或较低以及降水丰沛地区，可以通过添加木纤维来减少各种路面病害产 生，有效延长沥青路面使用寿命。
玄武岩矿物纤维对沥青混合料性能影响分析
玄武岩矿物纤维对沥青混合料性能影响分析凌晨游玉石（江苏省交通科学研究院，南京 211112 ）摘要：随着公路交通的发展，交通量的增加、轴载增加、交通渠化等对高等级公路沥青路面提出了更高的要求，纤维作为稳定剂的使用已成为沥青混合料的重要组成部分。
本文主要结合了沥青混合料及玄武岩矿物纤维的特点进行了沥青混合料性能评价与影响分析，并与掺加聚酯纤维的沥青混合料性能进行对比分析，以便对玄武岩矿物纤维在沥青路面中的应用提供参考。
关键词：玄武岩矿物纤维、沥青混合料、性能评价、影响分析0 引言近年来，随着公路交通的发展，交通量的增加、轴载增加、交通渠化等对高等级公路沥青路面提出了更高的要求，为了能更好地改善沥青路面的使用品质，延长路面使用寿命，从而提高投资效益是摆在我国道路工作者面前的重要课题。
目前国内在改善沥青混合料的路用性能研究上出现了两个大的研究方向：一方面是从沥青混合料结构类型、设计方法入手，通过改善骨料的级配来提高沥青混合料的高温抗变形能力；另一方面是通过改善沥青性能品质来提高沥青混合料的力学性能，增强抵抗永久变形能力并减小感温性。
近年来，随着越来越多的新型材料正在进入沥青路面技术领域。
其中纤维作为一种特殊的添加剂材料加入到沥青混合料中以改善整体的物理力学性能已经成为改善沥青混合料路用性能的第三个重要研究方向。
目前纤维在路面工程中应用的种类主要有木质素纤维、聚酯纤维和矿物纤维三大类。
矿物纤维由于具有较好的力学性能和较高的工作温度，从沥青混合料的再生方面考虑，矿物纤维已逐渐被人们所认识。
但在我国路面工程中，矿物纤维的应用还没有形成较为成熟的经验，如何将矿物纤维更好地应用于实体工程中是一项重要的内容，涉及到诸多方面。
本文主要结合玄武岩矿物纤维的自身特点及沥青混合料的性能，在室内对其进行应用评价分析，并与聚酯纤维性能相比较，以便对玄武岩矿物纤维在沥青路面中的应用提供参考。
1试验评价思路根据纤维在沥青路面中发挥的抗裂、加筋等作用，室内选择中面层常用沥青混合料类型（SUP20）进行评价研究，并分别对不掺纤维、掺加纤维的沥青混合料进行配合比设计与性能评价，以比较分析纤维对沥青混合料配合比设计及性能的影响，同时并比较玄武岩矿物纤维与聚酯纤维的相关性能。
掺入聚酯纤维的沥青混合料高温性能分析
２ 表 ３ 、 。
表 １ 混合 料 级 配 明细
形成 的关键 是沥 青路 面在车 辆荷载 作用 下 的剪 切流
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔｉ ｇ Ｒｅ ｉｔ ｎ ｅ ｏ ｐｈ ｌ ｉ ｔ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｕ ｔｎ ｓｓ ａ ｃ ｆ Ａｓ ａ ｔＭ ｘ ｕ ｅ
Ｒ ｅｎｆ ｒ ｅ ｔ ｌ ｅ ｔ ｒ Ｆｉ ｅ ｉ ｏ ｃ ｄ ｗｉｈ Ｐｏ ｙ ｓ ｅ ｂ ｒ
ＺＨ ＥＮＧ ｎ ， Ｐｉ ｇ ＺＨＵ — Ｚｈｉ ｂｏ
（． １ Ｈｕ ｄ ｎ ｕ ｕ ｙ ａ ｄ Ｒｅ ｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉ ｔ ， ａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ １ ， ｉ ａ ． ａ ｓ ｏ ｔｔｏ ｌ ｇ ，Ｓ ｕ ｈ ａ ｔ ａ ｏ ｇ Ｓ ｒ ｅ ｎ ｓｇ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｈ ｎ ｚ ｏ １ ０ ４ Ｃｈ ｎ ；２ Ｔｒ ｎ ｐ ｒａ ｉｎ Ｃｏ ｌ ｅ ｏ ｔ ｅ ｓ ｉｅ ｓｔ ， ｔ ｅ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｙ
Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ＆ Ｅｃ ｎ ｍｙ ｉ ｅ ｓ ｏ Ｃｏ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｏ ｎ Ａｒ ａ ｆ ｍｍｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｎ ｃ ｔｏ ｓ
交 通 科 技 与 经 济
２ １ 年第 ６ 总第 ６ 期） ００ 期（ ２
掺 入 聚 酯 纤 维 的 沥 青 混 合 料 高 温 性 能 分 析
的。同时， 考虑到产生车辙 的一个 重要原 因是沥青路面高温条件 下在 车辆荷载作 用下的剪切 变形， 引入抗 剪强度指 标， 评价沥青混合料 的高温性能 。 关键词 ： 沥青混合料 ； 聚酯纤维； 高温性能； 抗剪
中图 分 类 号 ： １． １ Ｕ４ ６ ２ ７ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８５ ９ （０ ０ ０ —０ ８０ １ ０—６ ６ ２ １ ）６０ ８—３
掺入纤维对英安岩沥青混合料路用性能影响分析
收稿日期))作者简介谭鑫()),女,湖南衡阳人,工程师。
掺入纤维对英安岩沥青混合料路用性能影响分析谭鑫1,来涛2(11衡阳公路桥梁建设有限公司,湖南衡阳421001;21济南城建工程公司,山东济南250031)摘要:利用室内试验分析添加纤维前后的沥青混合料在使用性能如高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等方面的差异,以分析纤维对其路用性能的改善作用。
关键词:英安岩;吸水率;路用性能;木质素纤维中图分类号:U4161217文献标识码:AThe ana l ysis of effect to serviceperfor m ance of dacite aspha lt m i xtureby i n crea si ng the fi berTA N X i n 1,LAI Tao2(11H en gyan g Ro ad an d Brid g e Co n st ru ctio n Li m ite d Co mpany ,Hunan H en gyan g 421001Ch i na;21J inan Urb an C o n s tructio nEng i neerin g Co mpany ,Shando ng J i nan 250031Ch in a )Ab stract :Th is research analyzes service perf or mance m i -p r ove m ent such as h i gh te mp eratu r e stab ility ,an ti -crack i ng ab ility at lo w te mper ature ,water stab ility af ter add ing so m e wood fiber to the general asphalt m ixt u re through laboratory tests ,at t h e sa me tm i e anal yz es t h e m i -p r ovi ng ofwood fiber aff ect t h e asph alt m ixt u re 1K ey word s :Dacite ;percentage ofwater ab sorp ti on ;serv -i ce perf or m ance ;wood fi ber引言桂林至阳朔公路所处的地区存在大量英安岩,从外观来看,英安岩为浅层轻度风化岩石,其中有相当多的软石颗粒,石料的主要技术指标均满足面层使用性能要求。
木质纤维对温拌沥青混合料影响研究
充 填 于粗 集料 之 间 的空 隙 。 与 传统 的沥青 混凝 土 结构 基本 没 任何 影 响 ， 是 一种 无 毒 、 无 味 的材 料 ， 这 是 其 他
１ ０余 年 的使 用 过 程 中所 表 现 出来 的优 良特性 才 逐 渐 丝 （ 细 丝 的直径 可 到 ０ ． ０ ０ ５ ｍ ｍ） ， 矿物 纤 维 的抗 拉 强 度 受 到人 们 的重视 ， 因而被 广泛使 用 至今 。２ ０世 纪 ９ ０年
路、 八 达 岭 高速 路 、 北 京 长 安 大 街 等 相 继 使 用 了该 种
加、 黏 附性 增 强 ， 较好 地 解 决 了路 面 面层 的 泛 油 问题 。 性 能较 差 。
因此 ， 纤 维 的使 用 是 Ｓ ＭＡ区别 于其 他路 面 面层结 构 的
与其他两类纤维 比， 木 质 纤 维 的吸 油 性 、 与 沥 青
显著 标 志ｌ ｌ ｌ 。笔者 以 Ｓ ＭＡ为 试验 材料 就木 质纤 维对 温 的黏 附性 以及 抗剪 性较 好 ， 形成 的沥 青膜 厚 度较 大 ， 因
１ ） 矿物纤 维是 从矿 物 中开采 得 到的 一种 天然 无机
面层 的结 构 ， 用 于 防止螺 钉 轮胎对 路 面造成 的破坏 ， 它 纤 维 。 路 面经 常使用 的纤维 为石 棉纤 维 。 该纤 维从 表 面 可剥 开成 为 很 细 的 细 起 源于德 国。 １ ９ ７ ５年螺钉轮 胎被禁止使用 以后 ， Ｓ ＭＡ在 上 看 为平 行 的 或交 错 的细 丝 状 ．
层 因水 侵 害 、 气候 因素 影 响而造 成 的网裂 、 坑槽 、 唧浆 反 射 有丝 光 ， 非 常光 滑 ； 横 截 面一 般 为 椭 圆形 ； 耐高 温 等道 路病 害 ； 同 时纤 维 的存 在也 使 得 沥青 膜 的厚度 增 性 能好 ， 化 学 性 能 和耐 酸性 、 耐腐 蚀 性 很 强 ， 但 其 耐 碱
玄武岩纤维掺量对热再生沥青混合料性能的影响研究
1引言研究表明,纤维在沥青混合料当中的加筋作用能有效改善沥青混合料的路用性能[1-2]。
近年来,各种纤维在沥青混合料中的应用研究日益广泛,其中,玄武岩纤维作为一种优质的矿物纤维,具有改善沥青路面性能的特点,已被广泛用于沥青路面的改造工程。
然而,目前对玄武岩纤维在再生沥青混合料中的应用研究还很少。
基于此,本文对同掺量玄武岩纤维的再生沥青混合料进行马歇尔试验,并研究玄武岩纤维的掺量对再生沥青混合料相关指标的影响,包括高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性,并研究玄武岩纤维的掺量与再生沥青混合料马歇尔试验各项指标间的对应关系,从而确定玄武岩纤维的最佳掺量。
2工程概况某高速公路全线按双向四车道高速公路标准进行设计,设计时速为100km/h 。
沥青面层结构较薄,承载能力较一般路面低,经过了12年的通车运营,路面技术状况正逐年下降,现拟将主干道翻挖、铣刨下来的沥青上面层材料AC -13为RAP 材料,采用玄武岩纤维热再生技术制备路面材料,并研究玄武岩掺量对混合料性能的影响。
3工程实践3.1原材料3.1.1再生沥青混合料（RAP ）沥青材料的类型是基质沥青,选用0.075~16mm 的一组标准方孔套筛进行筛分试验,并对其原始状态的表观级配组成进行分析。
【作者简介】郭琦（1982~），女，河北涿鹿人，高级工程师，从事公路桥梁研究。
玄武岩纤维掺量对热再生沥青混合料性能的影响研究Study on the Influence of Basalt Fiber Content on the Propertiesof Hot Reclaimed Asphalt Mixture郭琦（张家口路桥建设集团有限公司，河北张家口075000）GUO Qi(Zhangjiakou Road and Bridge Construction Group Co.Ltd.,Zhangjiakou 075000,China)【摘要】为分析不同掺量的玄武岩纤维对热再生沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响，论文结合混合料设计和室内试验对玄武岩纤维在承受直接受到交通影响的路面表层应力时的可用性进行验证。
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纤维掺量对沥青混合料高温性能影响分析
作者：张絮
来源：《城市建设理论研究》2013年第30期
摘要：为减少市政道路早期破坏严重的现象，本文对掺加纤维沥青路面的高温性能进行研究，为市政道路的建设提供借鉴。
关键词：纤维；掺量；篮网析出试验；高温性能
中图分类号： TU535 文献标识码： A
0引言
随着经济的快速发展，公路交通行业发生了日新月异的变化，现代交通向着速度快、密度大、轴载重、渠化分明的方向发展，这对市政道路提出了更高的要求。
但是一些市政道路在使用一段时间后就出现了许多技术和质量方面的问题，比如早期破损、推移、拥包、车辙、开裂、唧浆、表面性能快速降低以及使用寿命不足等，这些问题都严重影响了市政道路的服务质量。
近年来，在沥青混合料中掺加纤维以提高沥青路面的使用性能的方法受到了普遍的关注，并进行了大量的研究。
1纤维的选择
按照纤维的种类，目前道路工程中应用的纤维一般可以分成硬纤维和软纤维两种。
硬纤维是由不同工艺制作的拉、拔、轧、切的钢纤维和矿物纤维等；而软纤维一般指植物纤维和化学合成纤维，可按材质分为木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、腈纶纤维等[1]。
本文以纤维吸附沥青的能力为指标，进行木质素纤维和玄武岩矿物纤维的比选。
我们知道，纤维与沥青的相容性是影响纤维在混合料中发挥增强改性作用的关键因素。
本文采用网篮析出试验来测试纤维对沥青的吸持和稳定效果。
网篮析出试验是以纤维沥青胶浆通过网篮析漏出来的沥青量来评价纤维对沥青的吸附能力的一种试验方法。
本试验所用的原材料分别为70#沥青、粒状木质素纤维和玄武岩纤维，纤维与沥青的比例分别6：100和8：100。
将纤维和沥青按照上述比例制成纤维沥青胶浆，置入挂有网篮的烧杯中，在烘箱中分别恒温12h，此时网篮中纤维沥青胶浆的质量基本稳定，称量沥青的滴落量并计算沥青析出百分率。
试验结果见表1。
表1纤维沥青胶浆网篮析出试验结果
纤维类型温度为165℃，保温时间为12h
由表1试验结果可以看出，木质素纤维对沥青的吸持倍数为7.8，玄武岩纤维吸持沥青的倍数为4.3，即木质素纤维对沥青的吸附稳定效果最好，玄武岩纤维对沥青的吸附稳定作用最差。
分析其原因，主要是因为沥青在溶化状态下，沥青和纤维相互作用，在分子力作用下连续发生组分和能量上的变化，在界面处形成新的相，甚至会产生新的物质，从而使界面处的吉普斯自由能降低，使沥青—纤维体系处于比较稳定的状态，具体表现为纤维对沥青的吸附或沥青对纤维的浸润现象[2]。
吸附作用可以分为化学吸附、选择性吸附和物理吸附，纤维对沥青的吸附的主要形式是物理吸附。
在这种状况下纤维对沥青吸附能力的大小主要取决于纤维的表面状况。
木质素纤维表面粗糙，而且还据有一定的内部空隙，比表面积较大，对沥青的吸附能力最强，因此其胶浆的沥青析出率最小[3]。
玄武岩纤维是通过拉拔制工艺成的，表面光滑，比表面积最小，因此对沥青的吸附作用也最弱。
2纤维掺量的影响
然后按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的相关规定，对不同纤维掺量下的AC-13沥青混合料在最佳油石比下进行高温车辙试验，纤维掺量分别为0%，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，动稳定度的试验结果见图1。
图1不同掺量纤维沥青混合料的动稳定度曲线图
由动稳定度的试验结果可以看出：在AC-13中，在纤维掺量较小时混合料的动稳定度随着纤维掺量的增加而增加，当纤维的掺量达到某一特定的值以后，混合料的动稳定度则随着纤维掺量的增加而迅速减小。
当纤维掺量为0.45%左右时，AC-13沥青混合料的动稳定度达到最大值，为6538次/mm，较不加纤维混合料的增加了2365次/mm，在不加纤维的基础上提高了36.2%。
这主要是由于当纤维的掺量较小时纤维可以充分分散到沥青混合料中，并通过增大內摩阻角、增加沥青的粘弹性、以及加筋作用来提高混合料的高温抗变形能力，随着纤维的掺量增加纤维在沥青混合料中逐渐成网，加筋作用愈加明显，对沥青的粘弹性及对沥青混合料的內摩阻角的增大作用也不断提高[4]。
但如若纤维继续增加，则纤维在沥青混合料中不能均匀分散，甚至结团，这不但不会使混合料的高温抗变形能力提高，反而会对混合料的抗变形能力造成损害。
3结语
（1）木质素纤维表面粗糙，且主纤维上有大量的毛细纤维，比表面积大，对沥青具有良好的吸持和稳定效果，而玄武岩纤维由于表面光滑，对沥青的吸附和稳定作用弱于木质素纤维。
（2）木质素纤维掺量并不是越到越好，本文试验结果正好验证了这一点，因此，在具体的工程实践中，应根据混合料的类型进行最佳用量的确定。
参考文献：
[1]杨明忠.SMA路面各种纤维应用现状及发展趋势[J].湖南城市学院学报，2006,15(2):29-31
[2]彭波,关宁锋,等.纤维沥青混合料特性的试验研究[J].中外公路, 2006,26(1):128-130
[3]黄彭.木质素纤维在沥青混合料中的应用研究[J].石油沥青，1998.12(04):9-15
[4]杨红辉,袁宏伟,郝培文,等.木质素纤维沥青混合料路用性能研究[J]，公路交通科技，2003，8(4):10-11。