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纖維對SMA瀝青混合料性能影響試驗研究

2010-07-25 12:19魏永強陳麗芳
河南建材 2010年3期
關(guān)鍵詞:礦料膠漿木質(zhì)素

林 麗, 魏永強, 陳麗芳

1鄭州市弘銳工程技術(shù)咨詢有限公司(450002) 2鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院(450002)3鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院(450002)

0 引言

纖維增強瀝青混凝土以其優(yōu)良的路用性能,受到越來越多的重視。對于纖維瀝青混凝土路用性能的研究,主要以實驗為依托,研究纖維瀝青膠漿的性能、纖維瀝青混凝土的高、低溫等路用性能以及纖維瀝青混凝土的動態(tài)性能,運用復(fù)合材料理論、界面化學(xué)理論等對纖維的增強作用進行分析和探討[1-4]??偨Y(jié)這些研究成果,仍存在一些不足。首先,不同類型的纖維在SMA瀝青混合料中增強作用機理還需進一步完善;摻入纖維后SMA瀝青混合料的水穩(wěn)定性指標與飛散損失之間的關(guān)系需要進一步完善;最后,纖維的高溫性能增強作用機理需要進一步研究。本文通過在SMA-13瀝青混合料中外摻木質(zhì)素纖維和玄武巖礦物纖維肯塔堡飛散試驗、水穩(wěn)定性試驗和高溫車轍試驗,分析瀝青馬蹄脂構(gòu)成及作用機理,分析纖維在SMA中的高溫穩(wěn)定性增強機理。

1 原材料及試驗方法礦料級配

試驗采用AH-70瀝青,CF和玄武巖礦物纖維(basalt mineral fiber, 簡稱 BF)。CF摻量分別為 0.25%、0.30%和0.35%,BF摻量為0.35%、0.40%和0.45%。由初步試驗確定的SMA-13礦料的設(shè)計目標級配見表1。

表1 SMA-13級配

2 肯塔堡飛散試驗

圖1 纖維用量對SMA飛散損失的影響

肯塔堡飛散試驗(Cantabro Test)是西班牙肯塔堡大學(xué)(Cantabria Uniersity)為排水性開級配瀝青混合料而開發(fā)的一種試驗方法,現(xiàn)在經(jīng)過許多國家的應(yīng)用,已經(jīng)擴展到用來確定瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)、排水性開級配磨耗層瀝青混合料(OGFC)、抗滑表層瀝青混合料(AK)、瀝青碎石(AM)或乳化瀝青碎石混合料(ES)等用作路面表面層時是否發(fā)生集料飛散的通用試驗方法[3],用于檢驗集料與瀝青結(jié)合料的黏結(jié)力。

圖1給出了兩類纖維在不同摻量下對SMA混合料飛散損失的影響。試驗結(jié)果表明:

1)飛散損失隨纖維用量的增加沒有明顯的變化趨勢,但卻隨纖維瀝青膠漿含量的增加有明顯降低的規(guī)律。這是由于飛散損失是反映瀝青對集料黏附性能優(yōu)劣的指標。纖維通過吸附瀝青中的輕質(zhì)油分而形成的增黏作用,可以提高集料之間的黏結(jié)力[3]。因而飛散損失是纖維和瀝青共同作用的結(jié)果。

2)對木質(zhì)素纖維SMA混合料,0.3%纖維用量下的飛散損失最大。這是由于0.3%纖維用量下的油石比最小,集料表面未形成足夠厚的纖維瀝青膠漿膜,說明纖維和瀝青也應(yīng)有一最佳組成,只有在最佳組成條件下,才可充分發(fā)揮纖維瀝青膠漿對集料間黏結(jié)力的增強作用,從而提高集料抵抗飛散的能力。

3)在纖維用量和瀝青用量以最佳組成增加的條件下,SMA混合料的飛散損失逐漸減小,這是由于纖維用量的增加使纖維形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)效應(yīng)增強,提高了瀝青的黏度,同時油石比的增加使混合料中纖維瀝青膠漿的含量增大,有效提高了對集料的黏結(jié)環(huán)裹效應(yīng)。

4)兩種纖維在相同的瀝青用量下,礦物纖維飛散損失高于木質(zhì)素纖維,這表明木質(zhì)素纖維的增黏效果優(yōu)于礦物纖維。

3 水穩(wěn)定性試驗

按照文獻[4-5]規(guī)定的浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗兩種試驗方法來評價SMA混合料的抗水損害性能。圖2分別給出了兩種纖維在不同摻量下對SMA浸水殘留穩(wěn)定度MS0和凍融劈裂強度比TSR的影響??梢钥闯?,隨纖維用量的增大,兩種纖維的SMA混合料水穩(wěn)定性指標呈現(xiàn)不同的規(guī)律性。木質(zhì)素纖維SMA混合料的耐水損害能力無明顯的變化趨勢,而礦物纖維SMA混合料的耐水損害能力卻隨纖維用量的增加而提高。這是由于兩種纖維具有不同的物理性能及復(fù)合瀝青時具有不同的作用機理,同時,兩種試驗條件的不同也是造成試驗結(jié)果不盡相同的根本原因。CF改善瀝青混合料水穩(wěn)定性的機理在于木質(zhì)素纖維質(zhì)地疏松,表面粗糙,成多孔性,多側(cè)向分枝,對瀝青的吸附能力強,從而增大瀝青用量,提高瀝青飽和度;并且使黏附在礦料上的結(jié)構(gòu)瀝青膜變厚,降低了水對瀝青膠漿的浸蝕破壞作用,使混合料抗水損害能力增強[6-7]??梢?,CF改善瀝青混合料的關(guān)鍵在于增大了裹覆礦料的瀝青膜厚度,依靠纖維瀝青膠漿對礦料黏附性的提高來改善礦料間的黏結(jié)力,在不增加瀝青用量,僅依靠增加纖維用量來改善瀝青混合料水穩(wěn)定性的方法是達不到理想效果的。顯然,纖維瀝青膠漿的含量越大,瀝青膜厚度越大,抗水剝離的能力就越強,模擬靜態(tài)環(huán)境的浸水殘留穩(wěn)定度值MS0就越大。因而,隨木質(zhì)素纖維摻量的增加,SMA混合料的凍融劈裂強度比TSR呈現(xiàn)減小的趨勢。

對BF形成的SMA混合料,MS0及TSR均隨纖維用量的增大而增大。玄武巖礦物纖維可充分吸附瀝青,增加瀝青用量,從而使礦料表面的瀝青油膜變厚,提高了油膜的內(nèi)聚力,增強集料之間的黏結(jié)力,使瀝青膜不易被水剝離破壞,從而使混合料處于穩(wěn)定狀態(tài)。因而,玄武巖纖維SMA混合料的MS0隨BF用量的提高而提高。玄武巖纖維限制了瀝青因溫度應(yīng)力產(chǎn)生的收縮開裂及水形成冰時因體積膨脹對瀝青膜的脹裂。這樣,當試件放入60℃水浴后,冰再次融化為水時,由于瀝青膜的裂縫隨纖維用量的提高而減少,使水分沿瀝青膜的裂縫進入集料與瀝青膜之間的量減少,水對瀝青膜的剝離作用隨纖維瀝青膠漿的增大而降低,因而表現(xiàn)出隨纖維用量的增大,玄武巖礦物纖維SMA混合料的凍融劈裂強度比TSR有逐漸提高的趨勢。

4 結(jié)論

1)SMA混合料的飛散損失隨纖維瀝青膠漿含量的增加而降低,合適的纖維摻量下,木質(zhì)素纖維SMA混合料的動穩(wěn)定度高于礦物纖維的動穩(wěn)定度,木質(zhì)素纖維的增黏、增強效果優(yōu)于礦物纖維。

2)隨纖維用量的增大,兩種纖維的SMA混合料水穩(wěn)定性指標呈現(xiàn)不同的規(guī)律性:木質(zhì)素纖維SMA混合料的耐水損害能力無明顯的變化趨勢,而礦物纖維SMA混合料的耐水損害能力卻隨纖維用量的增加而提高。這是由于兩種纖維具有不同的物理性能及復(fù)合瀝青時具有不同的作用機理,同時,兩種試驗條件的不同也是造成試驗結(jié)果不盡相同的根本原因。

[1] 張爭奇,李平,王秉綱.纖維和礦粉對瀝青膠漿性能的影響[J].長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,25(5):140-143

[2] 廖衛(wèi)東,吳少鵬,張繼寧等.聚酯纖維對SMA性能影響的研究[J].公路,2004,(4):124-126

[3] 沈金安.改性瀝青與SMA路面[M].北京:人民交通出版社,1999:148-225

[4] JTJ052-2000,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].北京:人民交通出版社,2000.8

[5] SHC F40-01-2002,公路瀝青馬蹄脂碎石路面技術(shù)指南[S].北京:人民交通出版社,2002,7

[6] 彭波,李文瑛,戴經(jīng)梁.纖維在瀝青混合料中應(yīng)用的研究[J].中南公路工程,2003,28(2):44-46

[7] 李文瑛,韓柳,關(guān)寧峰.纖維對瀝青混合料性能影響的研究[J].遼寧交通科技,2004,(2):14-16

[8] 劉曉芬,黃衛(wèi)東.木質(zhì)纖維在SMA中的性能評價[J].公路,2004,(8):239-241

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