玻璃纤维增强浇筑式沥青混凝土性能试验研究.pdf
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1、公路 交通技 术2 0 1 2年 1 0月 第 5期T e c h n o l o g y o f H i g h w a y a n d T r a n s p o r t O c t 2 0 1 2 N o 5 玻璃纤维增强浇筑式 沥青混凝 土性能试验研究 何 静 , 殷红梅 , 刘国强 ( 1 重庆市交通委 员会 基本 建设工程质量与安全监督站 , 重庆4 0 0 0 6 0; 2 重庆重交建筑工程质量检测有 限公 司 , 重庆4 0 1 1 2 2 ; 3 重庆建工涪南高速公路有限公司, 重庆4 0 1 1 2 2 ) 摘要: 针对浇筑式沥青混凝土高温稳定性相对较弱的缺点, 将不同长度
2、的玻璃纤维按不同掺量添加到浇筑式沥青 混凝土中进行试验 , 以确定玻璃纤维的种类和最佳掺量。试验结果表明, 玻璃纤维增强浇筑式沥青混凝土复合材料 流动性能 满足施 工要 求 , 高温性 能得 到改善 , 且低 温性 能得 到较 大提 升。 关键词: 玻璃纤维; 浇筑式沥青混凝土; 高温稳定性 文章编号 : 1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 1 2 ) o s 一 0 0 3 7 0 4 中图分类号 : U 4 1 6 2 1 7 文献标识码 : B Ex p e r i me n t a l Re s e a r c h o n P e r f o r ma n c e o f G
3、la s s F i b e r Re i n f o r c e d Ca s t i n g As p h a l t Co n c r e t e HE J i n g ,YI N Ho n g me i ,L I U G u o q i a n g 浇筑 式 沥青 混 凝 土 ( G u s s A s p h a l t , G A) 技 术 1 9 1 7年起源于德 国。G A具 有流动性 , 一般无需碾 压 , 简单摊铺 整平 即可完成施工 1 1 。G A沥青用量 高( 7 一1 0 ) , 矿质集料中矿粉含量高( 1 0 3 0 ) , 同时拌和温度很高( 2 2 0 2 4
4、 0 ) , 拌和时间 较长 ( 23 ra i n ) , 在运输 过程 中需要搅拌 。因此 , G A具有 矿粉 含量 高 、 沥青含 量 高、 拌 和 温度高 的 “ 三高” 特点 。 由于 G A属于悬浮 密实结 构 , 集料悬 浮在沥青 和矿粉组成的胶浆中 , 混合 料强度 主要靠沥青胶浆 的粘结能力形成 , 与普通沥青混合料差别较 大。按 照国内现行沥青混合料规范中的车辙动稳定度试验 方法测试 , G A试验得出的结 果往往非常低 。通 常, G A的车辙动稳定度约在 9 0 0次 ra m, 而采用基质沥 青的 AC 一 1 3结构却能够达到约 2 0 0 0次 m m, 采用
5、改性沥青的混合料 能够 达到 6 0 0 0次 mm, 环 氧沥 青混凝土的动稳定度甚至能达到 2万次 m m_ 3 J 。因 此 , 普遍认为 G A的高温抗车辙能力相对较弱 J , 特 别是 G A铺装在江阴大桥上应用失败 , 使得 G A在国 内备受质疑 , 致 使工程技术人员往往偏向选择 动稳 定度高的材料 , 这非常不利于 G A的应用和发展 。 目前, 在普通沥青混凝土中添加纤维以改善沥 青混合料路用性能是国内外常见的做法 。笔者拟 收稿 日期 : 2 0 1 2 - 0 3 2 2 作者简介 : 何静 ( 1 9 8 1 一 ) , 女 , 四川省达州市人 , 硕士 , 工程师
6、以 G A为基体 , 以玻璃纤维为增强体进行试验研究 , 目的是使 2种材料在性能上互相取长补短 , 产生协 同效应 , 使其综合性能优于普通的 G A, 满足沥青混 凝土高温性能的要求 。 1 原材料 1 1 沥青 G A中的沥青胶结料对混合料高温性能有非常 重要的影响。本研究采用湖沥青和苯 乙烯一 丁二烯 一 苯乙烯复合改性沥青 , 其性能指标见表 1 。 表 1 湖沥青和苯 乙烯一 丁二烯一 苯乙烯复合改性沥青性能指标 试验项 目 湖沥青复合改性沥青 针入度( 1 0 0 g , 5 S , 2 5 c c) 0 1 l l -l m 延度 ( 5 c m m i n , 5 ) c m
7、 软 化点( R & B) 4 3 9 O 1 5 6 3 95 2 0 1 2 集料 由于 G A的成型机理与沥青玛蹄脂碎石 ( S MA) 等混合料不一样 , 其 高温稳定性主要依赖于胶泥的 性能和集料的嵌挤 , 因此对集料的要求不像 S MA那 样严格。考虑桥面 结构和重 载对温度 稳定性 的要 求 , 粗细集料全部采用江苏茅迪生产的玄武岩 。集 料筛分结果见表2 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 公路交通技术 2 0 1 2正 1 3 填料 G A中, 矿粉用量很 大 , 通常 为沥青 的 2 54 倍。矿粉在 G A中的作用至关重要 , 沥青 吸附在
8、矿 粉表面形成薄膜 , 从而形成胶泥 , 胶泥的性能直接影 响 G A的性能。本研究选用重庆本地 的石灰石矿粉 作为填料 , 其筛分结果见表 3 。 1 4 普 通 GA 本试验拟采用级配 G A 1 0进行研究, 其级配范 围见表 4 。 表 2 玄武岩 集料 筛分 结果 集料规格 通过下列筛孔( m m) 的质量百分率 mm 9 5 4 7 5 2 3 6 1 1 8 0 6 0 3 0 1 5 0 0 7 5 4 759 5 1 0 0 0 0 1 01 O 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 3 64 7 5 1 00 0 1 0 0 0 2 7 9 2 0 0 8 0 2 0 2
9、 0 2 0 62 3 6 1 0o 0 1 0 0 0 9 9 9 43 1 11 4 0 8 0 3 0 2 0 60 0 75 1 0 0 0 l 00 ( )l 0 o 0 9 9 8 9 9 5 8 7 6 5 8 3 1 6 7 通过各筛孔的质量百分率 筛孔尺寸 mm 配合比 下限 上限 通过油石 比设计 , 得 出采用湖沥青和苯乙烯 一 丁二烯一 苯 乙烯复合改性沥青 的 G A最佳油石 比为 7 8 , 其性能指标见表 5 。 1 5 玻璃纤维 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料 , 种类繁 多, 其优点是绝缘性好 、 耐热性强 、 抗腐蚀性 好 、 机械强度高 , 缺点是
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