玄武巖纖維提升瀝青混凝土性能的合適摻量

王遠

（江蘇宿遷交通工程建設有限公司，江蘇 宿遷 223800）

從我國公路行業步入高速發展時期以來，瀝青混凝土路面一直是我國公路路面的主要類型。但隨著交通量的不斷增長和超載超限現象的層出不窮，給公路事業發展帶來了嚴峻的挑戰，瀝青混凝土路面的使用壽命不能達到設計使用的要求，出現了較大規模的損壞。此外，在通車早期，會出現裂縫、車轍等病害，主要是由半剛性基層和高溫穩定性不足引起的。

一.工程概況

某路段路面結構由“瀝青混凝土面層+水泥穩定碎石砂礫基層”組成，投入運營8年后，出現了較大規模的裂和車轍病害。檢測單位的舊路病害調查顯示，k2+500～k5+700、k8+300～k10+590等路段車轍十分嚴重。為此，有關部門討論后決定采取路面整體銑刨的方式養護維修，加鋪7cmAC-2+5cmAC-20+4cmAC-13結構，同時上面層瀝青采用SBS改性瀝青防止路面車轍的產生。

二.原材料

（一）瀝青

該路段出現大規模的車轍和擁包，主要是由于該路段車流量高，瀝青混凝土的高溫穩定性不足引起混合料流動造成的。設計單位經過充分考慮后決定采用SBS改性瀝青作為原材料，提高路面的高溫性能。

（二）集料

原路段采用石灰巖作為原材料，現場調查發現，原路段路面泛白，石灰巖集料磨損度較高。因此，考慮到行車安全后決定采用當地生產的玄武巖作為原材料。由于玄武巖呈中性，與瀝青的黏附性不足，應適當添加抗剝落劑來提高玄武巖碎石和瀝青的黏附等級，保證瀝青混凝土的質量。

（三）礦粉

在瀝青混凝土中，均勻分散在混合料中的礦粉能夠提高瀝青混凝土的強度，保證其在行車荷載作用下具有良好的穩定性。

（四）玄武巖纖維

在瀝青中添加一定含量的纖維后，纖維成分能夠與瀝青形成十分穩定的結構，能夠從各方面提高瀝青混凝土的性能。原路面由于采用瀝青混凝土路面出現了較為嚴重的車轍等高溫條件引起的病害，在混凝土中添加玄武巖纖維能夠在一定程度上提高混凝土在高溫條件下的蠕變程度。

三.施工工藝

（一）瀝青混合料的拌和

由于混合料中摻加纖維的原因使得混合料拌和越久效果越好，高溫條件下長時間拌和會導致瀝青混合料出現一定的老化現象，將會影響瀝青混凝土攤鋪后的使用壽命，因此需要通過嚴格控制混合料的拌和時間來控制混合料的質量。

（二）瀝青混合料的運輸

混合料裝料時，如采用一次性裝料方法，會使得粗集料和細集料分離。同時，在運輸過程中由于不可避免的急剎等意外，會加劇瀝青混合料原材料的離析。因此在裝料時需要采用分批裝料法，且運輸過程中要保證勻速運輸混合料。

（三）瀝青混合料的攤鋪

原路段銑刨面層后，首先需要清掃上基層上的浮動碎石，同時檢測其強度是否滿足要求，對于基層破損路段應當采取一定措施恢復其強度?；旌狭线\送至施工現場后，攤鋪開始時要根據設計文件要求設定好松鋪系數，路幅兩側通過鋼絲設定攤鋪高度，控制混合料攤鋪量。由于面層采用兩層結構，下層攤鋪后應及時跟進碾壓，保證上面層攤鋪施工的連續性。攤鋪時需要注意的事項主要有以下幾點：

首先預熱攤鋪機，避免熱的瀝青混合料由于黏度過高黏結布料器；其次還要注意攤鋪過程中混合料是否發生離析，針對攤鋪不均勻部位，應及時挖除重新攤鋪；最后，全幅一次性攤鋪較為容易造成離析和壓實不均勻現象，在保證質量的前提下可以盡量分幅攤鋪，但需要處理攤鋪搭接處，防止路段修筑完成后水分滲入引起病害。

（四）瀝青混合料的碾壓

瀝青混凝土碾壓方式應當采用多臺梯隊碾壓形式，跟進攤鋪碾壓時采用靜壓方式，采用噸位較大的壓路機能一定程度提高瀝青混凝土路面質量。復壓采用振動壓路機壓實路面，振動壓路機利用沖擊波效果能較好地壓實路面，相比靜壓，振動壓實是使瀝青混凝土路面達到規范要求密實度的關鍵。最后采用膠輪壓路機揉搓，使混合料中的顆粒重新排列，提高瀝青混凝土路面的密實效果。

四.試驗路段性能檢驗

（一）高溫穩定性

為了驗證新建路面的高溫穩定性能，通過車轍試驗評價摻加玄武巖纖維后路面的高溫性能，試驗結果如表1所示。

表1 車轍試驗和馬歇爾穩定度結果

根據車轍試驗結果，在瀝青混合料中摻加玄武巖纖維后，路面的高溫穩定性能具有不同程度的提升，且在摻量為0.3%時，具有最佳的效果。

（二）水穩定性

為了驗證瀝青混凝土路面水穩定性，通過浸水馬歇爾試驗對其抗水損能力進行分析，具體試驗結果如表2所示。

表2 浸水馬歇爾試驗結果

試驗結果說明，在瀝青混凝土中摻加一定含量的玄武巖纖維成分后，瀝青混凝土路面的抗水損能力有不同程度的提升，其中在0.3%摻量時，路面抗水損能力最佳。

五.結語

本文結合具體實例，研究了瀝青混凝土在公路工程中的應用，針對瀝青混凝土的原材料配比、施工工藝、試驗路段性能進行了簡要的介紹，同時提出了一種提高道路瀝青路面性能的方法。結果表明，在瀝青混凝土中摻加0.3%含量的玄武巖纖維時，瀝青混凝土性能提升最佳。