團絮狀木質素纖維的長度測量試驗方法

孔凡子 楊旭光

(1.安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230011； 2.安徽省七星工程測試有限公司，安徽 合肥 230011)

0 引言

道路交通設施與一個國家的經濟發展和人民的生活水平息息相關，已經逐步成為國家現代化水平的重要指標。瀝青路面由于其表面平整、噪聲小、養護維修方便等優點，在交通建設中得到廣泛應用[1]。近年來,在瀝青混合料中摻加纖維以提高瀝青路面使用性能的方法受到了普遍關注。國內外通過對瀝青混合料摻加纖維的研究和觀測表明,纖維因其獨特的吸附、穩定、增韌、加筋等作用，摻加纖維可以改善瀝青混合料的高溫穩定性、疲勞耐久性,并且具有低溫抗裂和防止反射裂縫的性能[2]。木質素纖維是天然木材經過篩選、分裂、高溫處理、漂白等化學處理而得到的有機纖維，中間處理溫度高達250 ℃以上，一般的化學試劑很難將其腐蝕。木質素纖維是一種無毒、無味、無污染、無放射性、不影響環境，對人體無害的綠色環保產品，有良好的韌性、分散性和化學穩定性，吸水能力強，有非常優秀的增稠抗裂性能[3]。

根據行業規范JT/T 533—2004瀝青路面用木質素纖維[4]中木質素纖維的長度應采用GB/T 14336—2008化學纖維 短纖維長度試驗方法[5]，由于實際工程中，瀝青路面用木質素纖維為團絮狀，且不易剝離、拉直、固定，采用《化學纖維 短纖維長度試驗方法》中的試驗方法很難測得長度，故采用JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范[6]中提及的水溶液用顯微鏡觀測的方法測量木質素纖維的長度。

由于JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范[6]中未明確給出顯微鏡觀測木質素纖維長度的操作規范，通過查閱文獻搜集相關知識，特提出一種測量木質素纖維長度的試驗方法。

1 試驗儀器及試劑

1)試驗儀器：體視顯微鏡(XTL-20C)、超聲波清洗儀、電子天平：精度為0.01 g、膠頭滴管及解剖針等。

2)試驗試劑：洋紅(化學純)、硫酸鈉(化學純)。

2 試驗步驟

2.1 溶液的制備

1)洋紅溶液的制備：稱取1 g洋紅放入100 mL的蒸餾水中，充分攪拌溶解后，備用。

2)硫酸鈉溶液的制備：稱取6 g無水硫酸鈉放入100 mL的蒸餾水中，充分攪拌溶解后，備用[7]。

2.2 試樣的制備

取一定試樣置于小燒杯中，加入適量蒸餾水不斷攪拌，待纖維完全潤濕后將燒杯置于超聲清洗儀中超聲分散 5 min，通過超聲液體中產生的負壓破壞纖維間的吸附，使纖維充分分散；用膠頭滴管吸取3 mL分散的纖維于小試管中加入數滴洋紅溶液及硫酸鈉溶液，振蕩小試管以便纖維染色。

用滴管吸取小試管中約1 mL纖維試樣于載玻片上，并用解剖針仔細劃撥，盡量減少試樣交叉重疊，蓋上蓋玻片，避免氣泡存在，用濾紙吸去多余的染色劑，以便觀察。每個試樣至少制備3個載玻片，保證結果的均勻性。

2.3 試樣的測量

儀器定標：將預覽分辨率設置到相機提供的最大分辨率；將顯示窗口縮放比例設置為100%，這時定標工具變亮激活；單擊定標工具；在視頻窗口中拖動標線使之與定標尺的刻線對齊；輸入顯微鏡的放大率、刻線間的實際長度，單擊確定完成定標工作。

樣品的測量：將載玻片放置在顯微鏡下，調整放大倍數，調整聚焦旋鈕使視野中可清晰看到載玻片上的纖維，保證每個試樣共選取10根纖維(每個載玻片中尋找其中認為較長的2根～4根纖維，且纖維完整、清晰可辨)，通過Toup View軟件，利用成像裝置(相機)進行圖像采集。選擇測量選項中的任意連接，按視野中纖維的軌跡拖動光標就得到樣品的實際長度。在Toup View軟件中選擇圖層中融合至圖像，保存圖像文件。對纖維樣品的4個視野測量圖片如圖1～圖4所示，圖中痕跡為光標的拖動痕跡。

2.4 結果處理

根據JT/T 533—2004瀝青路面用木質素纖維[4]和JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范[6]對木質素纖維長度的技術要求：L≤6 mm。

1)當10個檢測數據結果中，有任意一個數據大于6 mm，則直接評定為不合格；

2)當10個檢測數據均不大于6 mm時，取10個數的平均值為纖維長度的檢測結果：

L=(L1+L2+…+L10)/10。

長度結果精確至0.1 mm。

該木質素纖維測量結果如表1所示。

表1 木質素纖維長度檢測結果

纖維平均長度：L=(1.53+2.96+1.90+1.33+1.63+1.42+1.76+1.58+2.16+1.95)/10=1.8 mm。

3 結論與展望

水溶—顯微鏡法測量木質素纖維長度，方法簡單直觀，可操作性強，且準確度較高，值得廣泛應用。

隨著我國瀝青路面技術的發展，木質素纖維有著相當大的作用，木質素纖維的質量控制關系著工程質量隱患。因此，對其檢測、評判工作尤為重要。在工作中，應該保持科學、細心的工作態度，不斷總結試驗數據和實際工程經驗。我們自身要隨著材料的發展及其用途的擴大，更新檢測方法、設備，使檢測結果更可靠。