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矿物纤维在车辙处治中的应用 摘要实践证明，将矿物纤维加入到沥青混合料中，可以明显改善沥青路面的综合路用性能，尤其在增强抗车辙能力效果突出。 关键词矿物纤维沥青混合料路用性能车辙路面大修 引言 京珠国道主干线某路段在通车仅一年多的时间，路面出现了严重的车辙，见图1。该路段是京珠路段的一重要组成部分，而车辙的出现严重影响了路面的使用品质，故采用合适的大修方案对确保改公路使用品质显得十分迫切。为了成立了专门的研究小组，对此进行分析，并选取了试验路段。该路段的原路面结构如图2。 1.试验段方案 对该路段取芯样断面分析表明，车辙产生的主要层次在中面层；另外，研究小组在各层材料和厚度相同的情况下，对沥青面层进行了力学分析，分析结果也表明，中面层剪应力最大，上面层次之，下面层最小，即中面层是最易产生车辙的部位。 为了研究不同层位对车辙性能的影响。此次试验路铺筑有以下三种试验段铺筑方案，详见表1及图3。 2.原材料要求及配合比确定 2.1原材料要求 1.矿料及沥青 试验段要求与室内试验采用的矿料相同。上面层使用玄武岩110mm～15mm、玄武岩25mm～10mm、石灰岩石屑0～5mm、玄武岩石屑0～3mm和石灰岩矿粉；中面层使用石灰岩l10mm～20mm、石灰岩2社5mm～10mm、石灰岩石屑0～5mm、玄武岩石屑0～3mm和石灰岩矿粉；沥青采用SBSI-D改性沥青。 2.纤维 纤维要求采用用矿物纤维，技术应要求满足表2要求。 2.2沥青混合料级配的确定 上面层目标配和比的设计结果为9.5mm～13.2mm碎石4.75mm～9.5mm碎石2.36mm～4.75mm碎石石屑矿粉26％30％14％25％5％。采用的振动筛号为20mm，10mm，5mm，3mm四级，筛分后在热料仓取样确定比例为 1号仓1号仓3号仓4号仓矿粉183210337 上面层目标配和比的设计结果为10mm～20mm石灰岩碎石5mm～10mm石灰岩碎石石灰岩石屑0mm～5mm玄武岩石屑Omm～3mm矿粉35％27％23％12％3％，20mm，15mm，10mm，5mm四级，筛分后在热料仓取样确定比例为1号仓1号仓3号仓4号仓矿粉272316277 3.最佳沥青用量的确定 课题组在详细论证试验方案的基础上，确定出三个不同的纤维剂量采用马歇尔试验确定出各个纤维剂量下的最佳沥青用量。同时，为了对比，也对不掺加纤维的普通沥青混合料进行了试验研究。 各纤维掺量与相应最佳沥青用量的关系图如图4。 在各种纤维掺量对应的最佳沥青用量下，测定纤维沥青混合料的各种马歇尔指标。试验结果表明纤维的加入使得混合料的最佳沥青用量增加，而且纤维掺量越大最佳沥青用量增加越多；加入纤维后混合料密度均有所下降，空隙率和矿料间隙率VMA都增大，而且纤维含量的越大越明显；加人纤维后混合料的稳定度提高、流值增大。 4.纤维掺量的确定 确定各纤维剂量对应的最佳沥青用量后，课题组在各纤维剂量对应最佳沥青用量下进行了车辙试验、冻融劈裂、小梁低温弯曲破坏等试验。部分试验结果如表3、4。 根据试验结果，综合FAC各路用性能，论证得出最佳纤维掺量为5‰。纤维沥青混合料配比结果见表5。 根据以上配比、纤维掺加量以及最佳沥青用量，所得矿物纤维沥青混合料的试验结果见表6 表6纤维沥青混合料试验结果 5.结束语 加入矿物纤维后，混合料的最佳沥青用量提高，在相同的沥青用量纤维混合料的密度减小，空隙率和矿料间隙率增大，饱和度与稳定度有一定程度的降低，流值增加；高温时变形小，动稳定度增大。从试验路的铺筑情况来看，加入纤维后的沥青混合料的抗车辙能力得到明显的提高，路面的使用质量得到改善。从弯曲试验看，加入纤维的沥青混合料弯拉应变得到了提高，表明纤维的加入改善了混合料的抗变形能力，同时纤维沥青混合料的劲度模量明显低于普通混合料，即加入纤维后，混合料的柔性得到增强；从浸水马歇尔试验结果看，其残留稳定度明显提高，说明纤维加入后其抗水害性能提高了。总之，纤维沥青混合料的综合路用性能都得以明显改善，且从工程实际使用质量看，纤维混合料的效果明显好于普通混合料，因此纤维沥青混合料是旧路改造工程中良好的选择。 责任编辑背包走天下