纖維碎石封層材料參數設計方法探討

岳學軍等

摘要：對纖維碎石封層使用材料的參數如何確定進行了探討，通過測力延度、落球試驗、粘結強度等試驗，對纖維瀝青的最大拉應力、最大延度、與集料的粘附性能以及抗剪切能力進行了檢測，最后闡述了纖維碎石封層施工參數的設計方法，可為同類型的施工提供借鑒。

關鍵詞：纖維碎石封層；參數；試驗測試；設計方法

中圖分類號：U416.2文獻標志碼：B

Abstract： A discussion was made on how to determine the parameters of materials used in fibergravel sealing. The maximum tensile stress and ductility of fiber asphalt and the adhesion property and antishear ability of the aggregate were checked in terms of the force ductility test， falling sphere test and bonding strength test. The parameters design of materials for fibergravel sealing was expounded， which provides reference for similar projects.

Key words： fibergravel sealing； parameter； test； design method

0引言

纖維封層技術是指采用纖維封層核心設備同時灑（撒）布瀝青粘結料和玻璃纖維，然后在上面撒布碎石，經碾壓后形成新的磨耗層，或者應力吸收中間層的一種新型道路建設施工和養護技術。國外的實驗數據以及現場評估觀察均表明纖維封層能大大延長路面的服務壽命，減少病害，并能提供很好的防水性能，具有較為廣闊的應用前景。目前已經受到了中國道路工作者的深切關注[13]。但當下關于纖維碎石封層性能的評價方法，國外也沒有規范與標準，本文針對如何確定纖維碎石封層材料參數的問題進行了探討。

1試驗參數的確定

纖維碎石封層采用的原材料有纖維、碎石、乳化瀝青或改性乳化瀝青。本文主要從纖維碎石封層的纖維長度、纖維用量以及不同纖維用量的最佳瀝青用量方面進行試驗。首先要確定纖維碎石封層的碎石粒徑、碎石撒布量，然后初擬瀝青用量、纖維長度及纖維用量進行試驗。本次試驗選用的改性乳化瀝青為SBR膠乳改性乳化瀝青，纖維為玻璃纖維，石料采用玄武巖，初擬的試驗參數見表1。

以上試驗結果顯示，在不同瀝青灑布量下，纖維撒布量在60～100 g·m-2為最佳范圍。而當纖維撒布量發生變化時，相應的瀝青灑布量也應調整。瀝青灑布量為1.4 kg·m-2時，其粘結強度較低，而當瀝青灑布量達到2.2 kg·m-2時，剪切強度減小，所以纖維碎石封層的瀝青灑布量不宜低于1.6 kg·m-2，但也不能超過2.1 kg·m-2。以80 g·m-2纖維量為例，雖然在2.2 kg·m-2時拉拔強度達到最大，但是剪切強度明顯減小，所以纖維用量與瀝青灑布量應合理匹配調整，使其達到最佳效果。

綜上所述，根據測力延度試驗、落球試驗以及粘結強度試驗，確定纖維長度選擇60 mm，最佳纖維用量范圍為60～100 g，瀝青用量范圍為1.6～2.1 kg·m-2。

3纖維碎石封層施工參數設計方法

根據以上試驗過程和試驗結果反映的情況，本文建議在確定纖維撒布量、瀝青灑布量及碎石撒布量時，采用落球試驗及粘結強度試驗確定，具體步驟如圖11所示。

圖11纖維碎石封層設計流程圖

（1） 調查原路面狀況，根據交通量、氣候條件、養護目的等進行設計。

（2） 選擇原材料，取樣進行材料性能檢測。當材料性能滿足要求的技術指標時可進行施工參數的確定，當材料性能不滿足技術指標時，應更換或調整材料的配方。

（3） 當原材料指標滿足技術要求時，根據施工經驗選擇3組瀝青灑布量和纖維撒布量參數進行組合試驗。

（4） 根據初擬的參數進行落球試驗后，按照技術要求，對滿足脫石率要求的參數組合進行粘結強度試驗，選擇最佳設計參數。

（5） 根據原路面的交通量、構造深度及當地氣候條件等進行設計參數的調整。

（6） 鋪筑試驗段，對設計參數進行觀察檢測，確定施工參數。

4結語

目前很多國家和地區按照經驗進行纖維碎石封層的材料參數確定，而經驗法的結論給出的是纖維、碎石和乳化瀝青等主要材料的用量范圍，不能給出確切的用量值。本文采用測力延度試驗、落球試驗和粘結強度試驗對纖維碎石封層的材料參數進行設計，并根據試驗結果提出了纖維碎石封層材料參數的設計流程，該流程具有理論根據，更加科學、合理。

參考文獻：

[1]郭寅川.纖維瀝青碎石封層結構行為及材料設計研究[D].西安：長安大學，2012.

[2]申愛琴.瀝青纖維碎石封層技術在公路養護工程中的應用研究[D].西安：長安大學，2011.

[3]李玉華.纖維碎石封啟經驗設計方法[J].筑路機械與施工機械化，2010，27（12）：5558.

[責任編輯：杜衛華]endprint

摘要：對纖維碎石封層使用材料的參數如何確定進行了探討，通過測力延度、落球試驗、粘結強度等試驗，對纖維瀝青的最大拉應力、最大延度、與集料的粘附性能以及抗剪切能力進行了檢測，最后闡述了纖維碎石封層施工參數的設計方法，可為同類型的施工提供借鑒。

關鍵詞：纖維碎石封層；參數；試驗測試；設計方法

中圖分類號：U416.2文獻標志碼：B

Abstract： A discussion was made on how to determine the parameters of materials used in fibergravel sealing. The maximum tensile stress and ductility of fiber asphalt and the adhesion property and antishear ability of the aggregate were checked in terms of the force ductility test， falling sphere test and bonding strength test. The parameters design of materials for fibergravel sealing was expounded， which provides reference for similar projects.

Key words： fibergravel sealing； parameter； test； design method

0引言

纖維封層技術是指采用纖維封層核心設備同時灑（撒）布瀝青粘結料和玻璃纖維，然后在上面撒布碎石，經碾壓后形成新的磨耗層，或者應力吸收中間層的一種新型道路建設施工和養護技術。國外的實驗數據以及現場評估觀察均表明纖維封層能大大延長路面的服務壽命，減少病害，并能提供很好的防水性能，具有較為廣闊的應用前景。目前已經受到了中國道路工作者的深切關注[13]。但當下關于纖維碎石封層性能的評價方法，國外也沒有規范與標準，本文針對如何確定纖維碎石封層材料參數的問題進行了探討。

1試驗參數的確定

纖維碎石封層采用的原材料有纖維、碎石、乳化瀝青或改性乳化瀝青。本文主要從纖維碎石封層的纖維長度、纖維用量以及不同纖維用量的最佳瀝青用量方面進行試驗。首先要確定纖維碎石封層的碎石粒徑、碎石撒布量，然后初擬瀝青用量、纖維長度及纖維用量進行試驗。本次試驗選用的改性乳化瀝青為SBR膠乳改性乳化瀝青，纖維為玻璃纖維，石料采用玄武巖，初擬的試驗參數見表1。

以上試驗結果顯示，在不同瀝青灑布量下，纖維撒布量在60～100 g·m-2為最佳范圍。而當纖維撒布量發生變化時，相應的瀝青灑布量也應調整。瀝青灑布量為1.4 kg·m-2時，其粘結強度較低，而當瀝青灑布量達到2.2 kg·m-2時，剪切強度減小，所以纖維碎石封層的瀝青灑布量不宜低于1.6 kg·m-2，但也不能超過2.1 kg·m-2。以80 g·m-2纖維量為例，雖然在2.2 kg·m-2時拉拔強度達到最大，但是剪切強度明顯減小，所以纖維用量與瀝青灑布量應合理匹配調整，使其達到最佳效果。

綜上所述，根據測力延度試驗、落球試驗以及粘結強度試驗，確定纖維長度選擇60 mm，最佳纖維用量范圍為60～100 g，瀝青用量范圍為1.6～2.1 kg·m-2。

3纖維碎石封層施工參數設計方法

根據以上試驗過程和試驗結果反映的情況，本文建議在確定纖維撒布量、瀝青灑布量及碎石撒布量時，采用落球試驗及粘結強度試驗確定，具體步驟如圖11所示。

圖11纖維碎石封層設計流程圖

（1） 調查原路面狀況，根據交通量、氣候條件、養護目的等進行設計。

（2） 選擇原材料，取樣進行材料性能檢測。當材料性能滿足要求的技術指標時可進行施工參數的確定，當材料性能不滿足技術指標時，應更換或調整材料的配方。

（3） 當原材料指標滿足技術要求時，根據施工經驗選擇3組瀝青灑布量和纖維撒布量參數進行組合試驗。

（4） 根據初擬的參數進行落球試驗后，按照技術要求，對滿足脫石率要求的參數組合進行粘結強度試驗，選擇最佳設計參數。

（5） 根據原路面的交通量、構造深度及當地氣候條件等進行設計參數的調整。

（6） 鋪筑試驗段，對設計參數進行觀察檢測，確定施工參數。

4結語

目前很多國家和地區按照經驗進行纖維碎石封層的材料參數確定，而經驗法的結論給出的是纖維、碎石和乳化瀝青等主要材料的用量范圍，不能給出確切的用量值。本文采用測力延度試驗、落球試驗和粘結強度試驗對纖維碎石封層的材料參數進行設計，并根據試驗結果提出了纖維碎石封層材料參數的設計流程，該流程具有理論根據，更加科學、合理。

參考文獻：

[1]郭寅川.纖維瀝青碎石封層結構行為及材料設計研究[D].西安：長安大學，2012.

[2]申愛琴.瀝青纖維碎石封層技術在公路養護工程中的應用研究[D].西安：長安大學，2011.

[3]李玉華.纖維碎石封啟經驗設計方法[J].筑路機械與施工機械化，2010，27（12）：5558.

[責任編輯：杜衛華]endprint

摘要：對纖維碎石封層使用材料的參數如何確定進行了探討，通過測力延度、落球試驗、粘結強度等試驗，對纖維瀝青的最大拉應力、最大延度、與集料的粘附性能以及抗剪切能力進行了檢測，最后闡述了纖維碎石封層施工參數的設計方法，可為同類型的施工提供借鑒。

關鍵詞：纖維碎石封層；參數；試驗測試；設計方法

中圖分類號：U416.2文獻標志碼：B

Abstract： A discussion was made on how to determine the parameters of materials used in fibergravel sealing. The maximum tensile stress and ductility of fiber asphalt and the adhesion property and antishear ability of the aggregate were checked in terms of the force ductility test， falling sphere test and bonding strength test. The parameters design of materials for fibergravel sealing was expounded， which provides reference for similar projects.

Key words： fibergravel sealing； parameter； test； design method

0引言

纖維封層技術是指采用纖維封層核心設備同時灑（撒）布瀝青粘結料和玻璃纖維，然后在上面撒布碎石，經碾壓后形成新的磨耗層，或者應力吸收中間層的一種新型道路建設施工和養護技術。國外的實驗數據以及現場評估觀察均表明纖維封層能大大延長路面的服務壽命，減少病害，并能提供很好的防水性能，具有較為廣闊的應用前景。目前已經受到了中國道路工作者的深切關注[13]。但當下關于纖維碎石封層性能的評價方法，國外也沒有規范與標準，本文針對如何確定纖維碎石封層材料參數的問題進行了探討。

1試驗參數的確定

纖維碎石封層采用的原材料有纖維、碎石、乳化瀝青或改性乳化瀝青。本文主要從纖維碎石封層的纖維長度、纖維用量以及不同纖維用量的最佳瀝青用量方面進行試驗。首先要確定纖維碎石封層的碎石粒徑、碎石撒布量，然后初擬瀝青用量、纖維長度及纖維用量進行試驗。本次試驗選用的改性乳化瀝青為SBR膠乳改性乳化瀝青，纖維為玻璃纖維，石料采用玄武巖，初擬的試驗參數見表1。

以上試驗結果顯示，在不同瀝青灑布量下，纖維撒布量在60～100 g·m-2為最佳范圍。而當纖維撒布量發生變化時，相應的瀝青灑布量也應調整。瀝青灑布量為1.4 kg·m-2時，其粘結強度較低，而當瀝青灑布量達到2.2 kg·m-2時，剪切強度減小，所以纖維碎石封層的瀝青灑布量不宜低于1.6 kg·m-2，但也不能超過2.1 kg·m-2。以80 g·m-2纖維量為例，雖然在2.2 kg·m-2時拉拔強度達到最大，但是剪切強度明顯減小，所以纖維用量與瀝青灑布量應合理匹配調整，使其達到最佳效果。

綜上所述，根據測力延度試驗、落球試驗以及粘結強度試驗，確定纖維長度選擇60 mm，最佳纖維用量范圍為60～100 g，瀝青用量范圍為1.6～2.1 kg·m-2。

3纖維碎石封層施工參數設計方法

根據以上試驗過程和試驗結果反映的情況，本文建議在確定纖維撒布量、瀝青灑布量及碎石撒布量時，采用落球試驗及粘結強度試驗確定，具體步驟如圖11所示。

圖11纖維碎石封層設計流程圖

（1） 調查原路面狀況，根據交通量、氣候條件、養護目的等進行設計。

（2） 選擇原材料，取樣進行材料性能檢測。當材料性能滿足要求的技術指標時可進行施工參數的確定，當材料性能不滿足技術指標時，應更換或調整材料的配方。

（3） 當原材料指標滿足技術要求時，根據施工經驗選擇3組瀝青灑布量和纖維撒布量參數進行組合試驗。

（4） 根據初擬的參數進行落球試驗后，按照技術要求，對滿足脫石率要求的參數組合進行粘結強度試驗，選擇最佳設計參數。

（5） 根據原路面的交通量、構造深度及當地氣候條件等進行設計參數的調整。

（6） 鋪筑試驗段，對設計參數進行觀察檢測，確定施工參數。

4結語

目前很多國家和地區按照經驗進行纖維碎石封層的材料參數確定，而經驗法的結論給出的是纖維、碎石和乳化瀝青等主要材料的用量范圍，不能給出確切的用量值。本文采用測力延度試驗、落球試驗和粘結強度試驗對纖維碎石封層的材料參數進行設計，并根據試驗結果提出了纖維碎石封層材料參數的設計流程，該流程具有理論根據，更加科學、合理。

參考文獻：

[1]郭寅川.纖維瀝青碎石封層結構行為及材料設計研究[D].西安：長安大學，2012.

[2]申愛琴.瀝青纖維碎石封層技術在公路養護工程中的應用研究[D].西安：長安大學，2011.

[3]李玉華.纖維碎石封啟經驗設計方法[J].筑路機械與施工機械化，2010，27（12）：5558.

[責任編輯：杜衛華]endprint