纖維瀝青混凝土應用技術研究
發(fā)布時間：2010-01-14 共2頁
2、纖維瀝青混合料的力學性能研究
橋面鋪裝結構層瀝青混凝土力學性能計算參數， 包括劈裂抗拉強度和抗壓回彈模量。本研究測得了揚州西北繞城高速公路橋面鋪裝上層及下層2 種級配類型條件下， 各鋪裝層材料的力學性能。www.Ｅxamda.CoM
2.1、瀝青混合料劈裂試驗
本試驗測定熱拌瀝青混合料在15 ℃下的劈裂抗拉強度和破壞勁度模量。
由試驗結果可以看出，在A K213A 中摻加增強纖維，增加了瀝青混合料的劈裂抗拉強度。這主要是由于在劈裂的條件下，試件內部呈受拉狀態(tài)，試件的破壞主要是由于內部的粘結力不足以抵抗外荷載的作用，而纖維增加了瀝青與礦料間的粘附性，提高了集料之間的粘結力，進而提高了瀝青混合料的抗劈裂能力。
同時，當瀝青混合料中摻加增強纖維后，瀝青混合料的破壞勁度模量也有所增大。但破壞勁度模量增大速率較緩慢，說明纖維增強瀝青混合料具有更大變形能力（柔韌性），更能適應橋面板的變形。
另外，纖維對普通瀝青混合料的增強作用較之改性瀝青混合料更為明顯。這主要是由于改性瀝青本身就具有較強的粘結性，纖維的作用無法充分體現。
2.2、瀝青混合料單軸壓縮試驗
本文測定瀝青混合料在15 ℃條件下的抗壓強度和抗壓回彈模量。
試驗結果表明：
（1） 鋪裝上層瀝青混合料的抗壓強度有了明顯提高， 而抗壓回彈模量卻降低了， 說明加入聚合物有機纖維后， 瀝青混合料的柔韌性增加了；
（2） 瀝青混合料中摻加纖維后， 無論是普通瀝青混合料還是改性瀝青混合料， 抗壓性能都有所改善，但對普通瀝青混合料抗壓性能的改善作用更明顯；
（3） 纖維對A K213A 型瀝青混合料抗壓性能的改善作用要優(yōu)于AC220 I 型瀝青混合料。
3、纖維瀝青混合料的應用
3.1、纖維瀝青混合料的施工
纖維瀝青混合料的施工須注意的是其拌和與碾壓。在本次施工中，纖維采用專用添加設備投入到瀝青混合料拌和機。為了保證纖維在瀝青混合料中分布均勻，同時避免干拌時間過長造成集料過多磨損，本研究對混合料進行了試拌：選擇干拌的時間分別為14 s、17 s及20 s，觀察纖維在混合料中的拌和效果；對混合料做抽提試驗，驗證油石比、級配；比較不同拌和時間下集料中粒徑小于0.075 mm 的顆粒含量。通過試拌，得到了以下結論。
（1）通過觀測不同干拌時間下瀝青混合料外觀狀況，發(fā)現干拌時間為17 s 及20 s 的瀝青混合料中纖維分散均勻， 未見纖維成團現象。在干拌時間為14 s的瀝青混合料中，纖維分散比較均勻，偶見纖維粘連現象。
（2）通過抽提試驗，發(fā)現3 種干拌時間下瀝青混合料中粒徑小于01075 mm 的顆粒含量均接近于設計中值， 沒有因為干拌時間的增加而造成集料的過多磨損。3 種干拌時間下的瀝青混合料中2.36 mm顆粒含量與設計中值偏差較大，但也在要求的范圍內。
試拌混合料各項體積指標均能滿足我國規(guī)范規(guī)定的技術要求。通過目測纖維均勻度及抽提試驗，同時考慮到施工產量等因素，確定纖維AC- 20 混合料干拌時間為17 s，濕拌時間與普通瀝青混合料濕拌時間相同。
考慮到纖維瀝青混凝土壓實比較困難，本研究在普通瀝青混凝土壓實方案的基礎上，增加20 t 膠輪壓路機復壓2 遍的要求。
3.2、纖維瀝青混合料質量檢測
纖維瀝青混合料施工質量檢測主要包括配合比檢測與馬歇爾試驗，以及現場的壓實度與滲水系數試驗。
混合料的配合比檢測主要是通過抽提試驗，測定混合料的級配和瀝青用量。測試結果表明，混合料級配未出現異常情況，油石比接近設計的最佳油石比。取樣保溫，到規(guī)定的馬歇爾成型溫度后成型馬歇爾試件，并檢測其穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度等指標，結果各指標都比較正常。
橋面鋪裝施工結束后，在橋面取芯，檢測鋪裝層的壓實度，同時進行滲水試驗，檢測滲水系數。從試驗結果看， 現場取芯試樣按理論最大密度計算得到的壓實度平均值為94.8% ，最小壓實度為94.1% ，按馬歇爾密度計算得到的壓實度平均值為98.9% ，皆滿足相應技術要求。從滲水系數上看，揚州西北繞城高速公路橋面鋪裝下層12 個點中有2 個點的滲水系數超過50 ml/min，其中一個點在路邊緣，一個點在2 臺攤鋪機接縫的位置，都是瀝青混凝土路面攤鋪中不易被壓實的部位，需特別注意。進行橋面鋪裝上層纖維瀝青混合料鋪筑時，所有測點的滲水系數都不超過50 ml/min.
4、結語
本文研究了纖維瀝青混合料的各項路用性能及力學性能，并針對揚州西北繞城高速公路橋面特點，考慮其施工及質量檢測結果，得出以下結論。
（1） 添加纖維能顯著提高瀝青混合料的高溫抗車轍性能，有效增加了鋪裝層材料低溫時的柔韌性，改善了瀝青混合料的水穩(wěn)定性，適用于南方多雨、重載地區(qū)的高等級公路橋面鋪裝層。
（2） 纖維瀝青混凝土力學性能的研究表明，在瀝青混合料中添加一定量的有機纖維，可有效增加混合料的整體性與柔韌性，提高其抗劈裂及抗壓縮強度。但其劈裂與抗壓模量增加緩慢，使纖維瀝青混合料適應變形性能增強。
（3） 結合揚州西北繞城高速公路橋面鋪裝，研究了纖維瀝青混合料的拌和及壓實工藝。從鋪筑效果來看： 纖維瀝青混凝土路面級配合理， 技術指標滿足要求；路面壓實度在要求的范圍之內；路面滲水系數較小，路面密水性好。
