高速公路養護中聚酯纖維材料的應用

王陳

摘 要：高速公路在我國的公路事業中，占有舉足輕重的作用。隨著我國經濟的不斷發展，高速公路事業更是得到了長遠的發展，公路的總里程不斷增加，公路的設計建造水平越來越高。高速公路承擔的交通任務越來越繁忙，這造成公路的承載負荷不斷增加，導致高速公路的損壞率不斷增加，這給高速公路的養護事業，提出了更高的要求。[1]為了有效提高高速公路路面的性能，在高速公路養護過程中，對聚酯纖維材料的應用越來越多。為此，文章中對高速公路養護中聚酯纖維材料的應用進行探討，希望對我國高速公路事業的發展起到促進作用。

關鍵詞：高速公路養護；聚酯纖維；應用

中圖分類號：U414 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）28-0177-02

Abstract： The expressway plays an important role in the highway undertaking of our country. Along with the unceasing development of our country economy， the highway enterprise has obtained the long-term development， the highway's total mileage increases unceasingly， the highway design and construction level is higher and higher. The traffic task that highway undertakes is increasingly busy， which causes the load of the highway to increase continuously， and the damage rate of the highway to increase constantly. Thus， this has posed higher request for the maintenance cause of the highway. In order to improve the performance of expressway pavement， polyester fiber is increasingly used in highway maintenance. Therefore， the paper discusses the application of polyester fiber material in highway maintenance， thus promoting the development of highway cause in our country.

Keywords： highway maintenance； polyester fiber； application

1 概述

隨著我國高速公路事業的不斷發展，和私家車數量的不斷增加，一些新的高速公路在沒有投入運行多長時間后，就會出現比較嚴重的損毀現象，對路面的正常使用造成非常大的影響，如果要對其進行維修，就必須對高速公路進行局部的封閉。為此，一種高性能的路面材料，對提高路面的強度非常重要，其可以有效延長路面的使用壽命，還能減少公路維修的數量。[2]為了有效對該材料的使用性能進行對比，我們在某些路段采用了添加聚酯纖維材料的熱瀝青混凝土和改性瀝青混凝土進行病害的處理和罩面，并在同樣的施工條件下，使用未添加聚酯纖維材料處理的路段進行對比。通過試驗結果表明，在添加該材料后，可以有效改變瀝青混凝土面層的路用性能，是一種非常值得推廣的材料。

2 聚酯纖維的組成及特點

公路用聚酯纖維材料是由60%的玻璃纖維和40%的聚酯纖維所組成的，是一種復合土工合成材料。經過長期的研究，其具有以下特點：具有較高的抗拉強大，其延伸率也較低；具有長期的蠕變性；在高溫下依然可以保持很好的穩定性；聚酯纖維能夠有效防止各種化學物質的侵蝕，能夠抵制生物的侵蝕和氣候的變化影響。[3]

3 施工的簡單介紹

瀝青混合料的拌和。添加聚酯纖維的瀝青混合料的拌和與普通的瀝青混合料拌和有一定的差別，其主要體現在以下幾個方面：在石料放入攪拌鍋的同時，應該將聚酯纖維從攪拌鍋的觀察孔按照一定的比例投入到鍋中，讓聚酯纖維和集料先攪拌30s，這可以讓瀝青的攪拌可以更加均勻。最后再加入瀝青濕拌30s。[4]

在對瀝青混合料壓實的過程中，壓路機壓實的遍數應該比平常多增加2-3遍。在整個施工過程中，聚酯纖維的摻量與路面的施工質量有非常大的關系，其投放量不應該過多，否則很容易造成路面泛油現象的產生，如果投放量過少，則會對路面的質量產生很大的影響，通常摻量一般為瀝青混合料的3‰-5‰。因此，為了有效保證施工的質量，對聚酯纖維投放量的把握上非常重要，應該根據工程的施工需要，確定合理的聚酯纖維投放量。由于聚酯纖維一般是采用的PE包裝，因此在投放的過程中，無需拆封，可以直接進行投料，否則會對投放量的多少，產生一定的影響。

4 檢測與試驗

為了有效對聚酯纖維的作用進行驗證，我們對同級配的摻加聚酯纖維和不加聚酯纖維的路段進行了對比，其主要的試驗如下所示。

馬歇爾試驗。我們從拌和場采集同級配的摻加聚酯纖維和不加聚酯纖維的瀝青合料，按擊實法分別制成瀝青混合料試件，進行了馬歇爾穩定試驗和浸水馬歇爾試驗，主要混合料的穩定性、殘留穩定度、流值等技術參數，如表1所示。

高溫穩定試驗。我們按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》中瀝青混合料車轍試驗的規定，分別對摻加聚酯纖維和不摻加聚酯纖維的路段，分別提取了標準尺寸的板塊狀試件，并在60°C和70°C的溫度下，輪壓保持在0.7Mpa的試驗條件下，對它們的動穩定度進行了測試，如表2所示。

凍融劈裂試驗。從拌和場采集摻加聚酯纖維和不摻加聚酯纖維的同級配瀝青混合料，分別按照試驗的要求，制成了4組測試圓柱體，每組試件工分為8個，每個試件都要進行馬歇爾擊實儀雙面各擊實50次。在這些試件中，每組抽出4個試用于干燥狀態下的試驗，另外4個用于冰融條件下的試驗。在實際試驗過程中，按瀝青混合料凍融劈裂試驗的要求對瀝青混合料進行冷融循環，并對其劈裂抗拉強度和凍融劈裂抗拉強度比進行了測定，這可以有效評價出瀝青混合料的水穩定性，如表3所示。

通過上面的試驗，我們可以對摻加聚酯纖維的性能有所了解。（1）力學性能。根據高溫抗車轍性能的改善試驗表明，同沒有摻加聚酯纖維的瀝青混合料相比，在瀝青混合料加入聚酯纖維后，瀝青材料的馬歇爾穩定度、流值以及車轍動穩定度指標都會得到部分的提升，能有效改善瀝青混合材料的高溫性能。（2）水穩定性能的改善試驗數據結果顯示，和沒有摻加聚酯纖維的瀝青混合料相比，混合料的殘留穩定度、凍融劈裂試驗測得的凍融劈裂抗拉強度比均有較大的提升，瀝青混合材料的穩定性能得到有效的增加。

5 實際應用案例

本應用案例發生在寧宿徐高速公路段，道路的實際施工長度為800米。在對該路段進行實際養護施工前，該段高速公路出現的病害主要是坑槽，在進行普通罩面攤鋪后，病害反復出現，為了更加有效解決這個問題，我們嘗試使用摻加聚酯纖維的瀝青對該段高速公路的病害進行處理，在處理后的很長時間，都沒有出現這種病害問題。為了更加有效提升高速公路的品質，我們對病害段落全段都進行了摻加聚酯纖維罩面處理，在罩面后，該段公路沒有出現大量的病害問題。

6 結束語

根據本文的研究成果，我們在高速公路的養護過程中，嘗試在一些路段使用添加聚酯纖維的混合料瀝青作為道路的維修材料，通過相關的試驗數據顯示，通過在瀝青混合料加入聚酯纖維，可以有效改善瀝青混合料的高溫性能、低溫抗裂性和水穩定性，是一種非常有推廣應用價值的施工材料。

參考文獻：

[1]戴建平，董洲，周正華，等.兩種聚酯工程纖維改性道路瀝青的微觀結構與性能[J].合成纖維，2010，39（2）：31-34.

[2]端學武.聚酯纖維對90#道路石油瀝青混凝土性能影響分析[J].江蘇交通科技，2014（2）：4-6.

[3]張遠航.聚酯纖維瀝青混凝土路用性能及應用研究[D].重慶交通大學，2007.

[4]周剛，李培國，陳天泉，等.聚酯纖維及瀝青對高RAP摻量瀝青混合料路用性能的研究[J].重慶交通大學學報（自然科學版），2016，35（4）：40-46.

[5]徐秀維.聚酯纖維對瀝青混凝土路用性能的貢獻研究[J].中外公路，2013，33（5）：306-310.