掺玄武岩纤维的沥青混凝土路用性能.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD收稿日期:2023-04-20作者简介:刘卫东(1976),男,河北武安人,工程师,从事公路工程施工相关工作。掺玄武岩纤维的沥青混凝土路用性能刘卫东(邯郸市交通运输局公路工程二处,河北 邯郸 056002)摘要:为改善掺加玄武岩纤维的沥青混凝土的路用性能,解决路面病害问题,依托实际工程,探讨了玄武岩纤维在沥青混凝土路面施工中的作用,对原材料的相应技术指标进行检测,并在一定范围内对不同玄武岩纤维掺量下的路用性能进行研究。结果表明,掺入适量玄武岩纤维的沥青混凝土的弯拉劲度模量、抗疲劳性、高温稳定性和水稳定性均有所改善,且掺量在0.3%时混凝土综合性能最优;玄武岩纤维
2、沥青混凝土是一种较好的面层材料,可用于公路路面施工。关键词:玄武岩纤维;路用性能;沥青混凝土;沥青混合料中图分类号:U414文献标识码:B0 引言沥青路面因行车舒适、养护方便、路用性能好等优势而被广泛应用于我国公路建设中。随着车流量和重载交通量的增加,沥青路面路用性能要求也逐步提高。众多学者研究发现,玄武岩纤维沥青混凝土对路用性能具有一定的增强作用,且玄武岩纤维掺量的改变也会影响沥青混合料的抗疲劳特性、高温稳定性和水稳定性等路用性能1-2,因此探究不同掺量下沥青混合料的路用性能对解决路面病害问题具有重要意义,同时明确玄武岩纤维沥青混凝土的优势,可为今后道路路面施工提供进一步指导。1 工程概况某
3、公路工程全线长85 km,起点桩号为K312+200,终点桩号为K377+200,设计时速为60 km/h,施工路段路基最大填高为8.6 m,最小填高为2.3 m,设置双向四车道,路基宽 24.5 m,经过现场测试及试验,其压实度、平整度、坡度、厚度均满足施工规范要求。本文选择该高速路段 K345+400K345+900作为试验路段,进行掺加玄武岩纤维的沥青混合料摊铺。2 原材料性能研究2.1 集料依据公路工程集料试验规程相关规定进行集料各项指标试验3。选取的集料要具有足够的强度,保证能抵抗车辆荷载的反复碾压;为确保与沥青具有良好的黏结性,尽量选取碱性集料;集料应具有一定的黏附性,保证浸水状态
4、下沥青与集料不相互剥离。集料性能指标检测结果和技术要求见表1。表1 集料性能指标检测结果技术指标坚固性压碎值针片状颗粒含量洛杉矶磨耗损失细长扁平颗粒含量0.075 mm颗粒含量吸水率检测结果8.05.54.017.35.90.450.71技术要求12%10%10%28%15%1%2是否合格合格合格合格合格合格合格合格由表1可知,所选集料满足规范要求,可掺入沥青混合料。2.2 矿粉本文选取由石灰石等憎水性石料磨细后所得的矿粉,其表面洁净干燥,采用李氏比重瓶法测定密度。沥青混合料矿粉试验结果见表2。表2 沥青混合料矿粉试验结果检测指标视密度/(g/cm3)含水量(%)粒度范围0.6 mm粒度范围0
5、.15 mm粒度范围0.075 mm外观试验结果2.8040.581009488符合要求技术要求2.511009010075100无团粒结块31总659期2023年第29期(10月 中)由上述试验结果可知,所选矿粉的各项技术指标均满足规范要求,可掺入沥青混凝土。3 玄武岩纤维掺量对路用性能的影响为了研究不同玄武岩纤维掺量下沥青混合料的路用性能,本文分别采用玄武岩纤维掺量为0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的沥青混合料进行路用性能检测。3.1 水稳定性本文通过冻融劈裂试验分析玄武岩纤维沥青混合料的水稳定性。按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E202011)的规定进行试验,结
6、果见表3、图1。表3 水稳定性试验结果纤维掺量(%)残留稳定度(%)冻融劈裂强度比(%)081.5652.460.187.6555.350.292.0358.460.393.0959.100.493.4559.39由图 1 和表 3 可知,当加入 0%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%的玄武岩纤维时,冻融劈裂强度比分别为52.46%,55.35%,58.46%,59.10%,59.39%,可见随着玄武岩纤维加入量的增加,沥青混合料的冻融劈裂强度比明显提高,这是因为玄武岩纤维具有较好的表面浸润性,可以和沥青更好地黏结,同时玄武岩纤维具有较高的弹性模量,使混合料产生较强的抗弯拉能力,有效减少
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