纖維加筋瀝青混合料路用性能試驗研究

趙陸岳

（陜西工業職業技術學院， 陜西 咸陽 712000）

0 引言

隨著我國交通運輸業的高速發展，道路建設的用料要求不斷提高，以滿足高利用率、高承受性能的道路運輸需求。隨著國民經濟的增長，人民日益提高的物質需求給交通運輸帶來了巨大的壓力和挑戰，人們不僅要求道路具有良好的平整度，還對路面的抗裂性、抗凍性等耐久性能提出了更高的要求。因此，國家提出了道路建設對纖維加筋瀝青混合料的應用。

1980年以來，西方國家就加強了用纖維加強瀝青路面的研究工作，經過多年的研究，美國、德國、加拿大等多個國家都采用了此種混合用料進行道路建設，效果良好。我國自從二十世紀九十年代末期開始引進聚酯纖維產品用于公路建設，經過多年的發展，我國目前已經能夠自主研發和生產。瀝青加入纖維后形成的混合料具有良好的路用性能，本文通過纖維加入瀝青材料的試驗，對纖維加筋瀝青混合料的幾項主要參數進行了分析，以此來闡述混合料的路用性能。

1 制取纖維加筋瀝青混合料的試驗設計以及試驗結果

為了研究纖維對瀝青路面的性能影響，必須分析纖維對瀝青材料的物理、化學性能的影響。一方面，加入纖維的含量的差異會對瀝青性能造成不同程度的影響；另一方面，纖維和瀝青材料的合理配比是路面性能的關鍵。纖維具有強度高、吸附性強、膨脹系數小等優點，加入瀝青材料能夠改善瀝青的力學性能，同時起到加筋作用[1]。

研究纖維加筋瀝青混合料的馬歇爾特性，試驗設計中要采用自動馬歇爾擊實儀，對不同類型的纖維加筋瀝青混合料、不同原料配比的纖維加筋瀝青混合料進行馬歇爾試驗，可得到不同類型纖維加筋瀝青混合料的最佳原料配比。在瀝青混合料中加入 0.25%的聚丙烯腈纖維，得到的纖維加筋瀝青混合料耐久性有較大提高，同時纖維的加筋作用使瀝青混合料的強度大大提高，纖維加筋瀝青混合料的馬歇爾穩定度提高，混合料的抗變形能力增強。

根據馬歇爾試驗可以確定制取纖維加筋瀝青混合料時瀝青的用量，接著分別對加有聚丙烯腈纖維和未加聚丙烯腈纖維的瀝青混合料進行水穩定性試驗，可得出結論：加有0.25%聚丙烯腈纖維的瀝青混合料水穩定性較高，同時，聚丙烯腈纖維對瀝青的吸附作用可以增強瀝青混合料耐久性。

2 纖維加筋瀝青混合料的路用性能

2.1 纖維加筋瀝青混合料的抗裂性能

經過試驗研究，在瀝青混合料中加入聚丙烯腈纖維后，形成的纖維加筋瀝青混合料劈裂強度大幅度提高，遠遠超過普通瀝青混合料和改性瀝青的劈裂強度；比較回彈模量，纖維加筋瀝青混合料與改性瀝青混合料基本相當。因此，一方面，纖維加筋瀝青混合料降低了普通瀝青混合料的剛度，用于道路建設時，纖維加筋瀝青混合料鋪就的路面彈性恢復力較高，路面抗裂性能較好；另一方面，瀝青混合料中加入聚丙烯腈纖維后，抗彎拉能力明顯提高，纖維加筋瀝青混合料鋪設路面，當受到破壞時，路面的彎拉應變可以提高35.4%[2]，彎曲變形能力具有顯著優勢，路面抗裂性能良好，同時能夠大幅度增強路面的行車舒適性。

2.2 纖維加筋瀝青混合料的抗凍性能

以前的普通路面，在地表溫度降低時，路面受凍容易變脆開裂，影響道路行車安全。纖維加筋瀝青混合料鋪設的道路，由于聚丙烯腈纖維增強了瀝青混合料對溫度的耐受性，同時纖維優良的加筋作用，使路面彈性恢復力提高，在寒冷地表溫度持續較低時路面不易受到損傷。

2.3 纖維加筋瀝青混合料的抗車轍性能

路面的抗車轍性能是衡量道路質量和使用壽命的關鍵因素。根據《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規程》的方法和數據參考，通過加有聚丙烯腈纖維的瀝青混合料和未加聚丙烯腈纖維的瀝青混合料的抗車轍性能的對照實驗，可以分析得出：加入聚丙烯腈纖維后，混合料的動穩定度能夠提高一倍有余，大大超出國家交通公路規范對于路面動穩定度的要求。因此，纖維加筋瀝青混合料的抗車轍能力具有較強的優勢，同時，聚丙烯腈纖維的加筋作用使瀝青混合料強度和整體構架性能得到大幅度地增加，為路面的抗車轍性能的提高起到了良好的促進作用。

3 結束語

綜上所述，在道路建設的材料應用上，通過在瀝青混合料中加入適量的聚丙烯腈纖維之后，形成的纖維加筋瀝青混合料的馬歇爾穩定度大大提高，混合料用于道路建設時抗裂性能和耐久性能夠有所提高，即纖維加筋瀝青混合料適用于高運輸需求的道路工程建設。