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淺談纖維在瀝青瑪蹄脂碎石混合料中的作用
摘要：瀝青瑪蹄脂碎石混合料，是一種由瀝青纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。其強(qiáng)度來自于纖維的作用、粗骨料骨架之間的相互嵌擠和鎖結(jié)力。在原材料組成上具有粗集料、礦粉、瀝青含量高而細(xì)集料含量低的特點(diǎn)；在結(jié)構(gòu)上具有纖維加筋穩(wěn)定、空隙率小、骨料間有效嵌擠、瀝青膜較厚、表面粗糙的特點(diǎn)。瀝青馬蹄脂混合料具有抗滑、密實(shí)、抗高溫及減少低溫開裂的優(yōu)異性能。纖維的作用在馬蹄脂中具有舉足輕重的作用，因此在我國路面層纖維得到了廣泛的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：纖維 瀝青馬蹄脂碎石 作用
引言
目前，我國市場上的纖維包括有機(jī)纖維、木質(zhì)素纖維、玻璃纖維和礦物纖維等。有機(jī)纖維是以高聚物為原料經(jīng)化工處理后得到的，常用的有聚酯纖維和聚丙烯睛纖維；木質(zhì)素纖維是天然木材經(jīng)過化學(xué)處理得到的有機(jī)纖維，但路用木質(zhì)素纖維與木質(zhì)素纖維是有差別的，路用木質(zhì)素纖維是以木質(zhì)素纖維為原料，采用先進(jìn)的復(fù)合工藝使其與非金屬礦超細(xì)粉復(fù)合最終制得的纖維產(chǎn)品，所用原料包括廢舊報(bào)紙、廢舊木質(zhì)素纖維等，這使得路用木質(zhì)素纖維的生產(chǎn)減少了對天然木材的大量使用；礦物纖維是從石料中經(jīng)過加工和一系列物化過程處理后得到的。
1 概述
針對纖維、添加纖維的瑪蹄脂及添加纖維的混合料很多單位做了大量的各種性能的檢測，如纖維耐熱性試驗(yàn)、纖維吸油性試驗(yàn)、纖維與瀝青的粘附性試驗(yàn)、瑪蹄脂錐入度試驗(yàn)、瑪蹄脂軟化點(diǎn)試驗(yàn)、瑪蹄脂高溫流淌性及低溫柔韌性試驗(yàn)、混合料松散性試驗(yàn)、混合料的飛散試驗(yàn)、混合料謝倫堡滴漏試驗(yàn)、混合料的高溫性能、混合料的低溫性能、混合料的耐老化性能試驗(yàn)、混合料的水穩(wěn)性能試驗(yàn)等。試驗(yàn)結(jié)果表明，上述纖維在性能上各有所長，我國目前以木質(zhì)素纖維在瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面中應(yīng)用最為廣泛。
2 纖維在瀝青馬蹄脂中的作用
關(guān)于路用木質(zhì)素纖維在SMA混合料中的作用，目前的說法較多，使用種類應(yīng)根據(jù)纖維和混合料機(jī)理進(jìn)行選擇，要看對瀝青混合料的影響如何，我個(gè)人總結(jié)纖維在瀝青馬蹄脂中的作用主要如下面幾點(diǎn)。
2.1纖維的穩(wěn)定作用
路用木質(zhì)素纖維具有很強(qiáng)的吸油能力，由于瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA 中的瀝青含量較其它混合料要高，纖維的存在可以吸收瀝青馬蹄脂混合料中多出的瀝青，使其在拌和、儲存、運(yùn)輸、攤鋪以及碾壓過程中處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，防止瀝青滴漏現(xiàn)象的發(fā)生。纖維使瀝青膜處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，尤其是在夏天高溫季節(jié)，瀝青受熱膨脹時(shí)，纖維內(nèi)部的空隙還將成為一種緩沖的余地，不致成為自由瀝青而泛油，提高了溫度穩(wěn)定性。
2.2纖維的增強(qiáng)作用
瀝青中酸性樹脂組分是一種表面活性物質(zhì)，它在纖維表面產(chǎn)生物理浸潤和化學(xué)吸附作用，形成“結(jié)構(gòu)瀝青層”，結(jié)構(gòu)瀝青比層外的自由瀝青粘度高、熱穩(wěn)定性好。瀝青基體中的纖維數(shù)目驚人，大量的纖維及其表面的結(jié)構(gòu)瀝青構(gòu)成了空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使瑪蹄脂粘性增大、軟化點(diǎn)升高、溫度敏感性降低。另外，由于溫度、載荷等因素的影響，瀝青基體內(nèi)會產(chǎn)生許多微小的裂紋，在加入纖維后，纖維對裂紋的擴(kuò)展起阻滯作用，極大地提高了瑪蹄脂的抗疲勞性能、延緩了老化、破壞速度，延長了瀝青路面的使用壽命
2.3纖維的分散作用
如果沒有纖維，用量頗大的瀝青、礦粉很可能成為膠團(tuán)，它不能均勻地分散在集料之間，鋪筑在路面上將清楚地看見“油斑”存在。纖維在混合料中呈三維分散狀態(tài)存在，可以使膠團(tuán)適當(dāng)分散；另外還起到加筋作用，提高混合料的承載力。
2.4纖維的吸附及吸收瀝青的作用
在SMA混合料中加入纖維穩(wěn)定劑的作用在于充分吸附（表面）及吸收（內(nèi)部）瀝青，從而使瀝青用量增加，瀝青油膜變厚，提高混合料的耐久性。
2.5纖維的防裂縫作用
纖維在瀝青混合料中的使用可用于預(yù)防路面的反射裂縫。使用場合也由最初的瀝青加鋪層發(fā)展到各式各樣的瀝青混合料中，如SMA路面、薄層或超薄層的瀝青混凝土、多孔性瀝青混凝土（OGFC）、稀漿封層等，特別對于瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面的反射裂縫起到了很好的抑制和延遲作用。
3 結(jié)論
纖維和纖維織物在瀝青混合料中得到推廣應(yīng)用，其使用目的由最初的抗反射裂縫的產(chǎn)生轉(zhuǎn)變到對瀝青混合料綜合性能的改善，使用場合也由最初的瀝青加鋪層發(fā)展到各式各樣的瀝青混合料中。以上淺述希望能為纖維在瀝青混合料的普及應(yīng)用提供一些借鑒。
參考文獻(xiàn)：
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反射裂縫防治措施研究》 1960.
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[3]《市政公用工程管理與實(shí)務(wù)》，中國建筑工業(yè)出版社，2011.
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