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聚酯纤维沥青混合料路用性能研究

2020-12-28周鹏

建筑与装饰 2020年33期
关键词:聚酯纤维路用性能沥青

周鹏

摘 要 要保证公路工程的质量,对施工材料有着非常高的要求。而聚酯纤维沥青混合料作为一种重要的路面施工材料,得到了业内的高度认可,并广泛用于实际的公路建设中。本文系统探究了聚酯纤维沥青混合料在公路建设中的应用,对其路用性能做以深入分析,对该混合建筑材料的施工加以研究,具有一定的实用价值。

关键词 聚酯纤维;沥青;混合料;路用性能

为实现在工程质量和应用稳定性,新的建筑材料被迫切需要。而聚酯纖维沥青混合料在实际的施工中被广泛使用,其路用性能的良好表现是使这一切成为现实的根本原因。通过实践检验和长期监测,可以对该混合料的路用性能和应用效果有更大认可。

1聚酯纤维沥青混合料应用概述

近些年来,我国加大了基础设施领域的全面建设,尤其是城市规模的逐渐扩大,对公路系统建设需求持续增加。而在公路的实际运营中,很多公路因为超负荷或其他各方面原因,发生路面开裂等一系列问题。这些道路系统的病害问题直接导致了对交通系统的严重影响,是在公路设计和施工中必须想办法克服和解决的现实问题。而对整个城市公路系统进行调查的数据显示,路面开裂是最主要的病害问题。为此,需要通过引入新型的建筑材料针对此病害进行防治,聚酯纤维沥青混合料的研发和应用,相当程度上解决了这一问题。经过不同地区城市的建设和运营效果来看,能够达到非常满意的成绩。聚酯纤维沥青混合料是将聚酯纤维添加进沥青内形成混合料,因为聚酯纤维提供了更多纤维使得建成的公路能够更有效整合成为一个整体。公路的整体强度得以强化,并在防水抗寒等方面有更好的表现,并在应对外力作用上表现非常优秀[1]。

2聚酯纤维沥青混合料路用性能研究

针对聚酯纤维沥青混合料路用性能的各种研究,对整个公路建设都有着非常重要的影响。考虑到我国目前对于公路系统的大力建设上的投入,这种研究的价值也得到进一步提升。

2.1 采用聚酯纤维沥青混合料的必要性分析

分析近些年来我国公路交通领域的发展,主要体现为两个方面:一是交通量的快速增长,使得公路使用频度达到前所未有的程度;二是车辆超载问题的日趋严重,使得原来的承载设计难以满足实际应用需求。加之近些年来各种超常气候因素导致的公路病害问题,使得公路设计施工面临了更多困难。在此情况下,需要充分研发新材料并采用新技术,以应对沥青材料的路用性能。纤维改性沥青混合料就是这种材料中的代表,聚酯纤维沥青混合料路面通过对改性沥青中添加适量纤维,形成加筋效果,使得沥青路面稳定性、抗裂性、耐劳性、防水等性能方面,都有显著改善。从目前国内应用效果来看,我国尚处于应用初期阶段,通过实际的建设实践,已经取得了非常不错的效果,并具备了向更多地区推广的技术条件。通过聚酯纤维沥青混合料的更广泛应用,将对我国的公路系统建设产生非常积极的促进作用。

2.2 材料选择及沥青混合料配合比设计

为确定聚酯纤维沥青混合料的具体路用性能,需要通过试验对其进行检测,矿料选择石灰岩矿料,经检测,矿料发物理性能可以达到国家相关要求。沥青材料选择SBS改性沥青,聚酯纤维中的聚酯纤维含量控制在0.3%。在实际的试验中,针对的路用性能需要结合公路设计特点,主要考虑高温导致的车辙问题,因此在用料选择时,采用AC-16C型,该材料关键筛孔控制在2.36mm,其通过率低于38%。经矿料筛分并通过计算机计算各矿料用量,确保矿料混合料级配曲线呈S型。根据对材料的级配标准选择矿料,油石比选择为5种,在170℃下完成75次双面击实成型马歇尔实验。之后检测各试件的性能参数,包括:密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等,最后实施成型件的马歇尔稳定度试验。通过作图法获得与材料最大的密度、稳定度以及允许空隙率等相对应的油石比,三者均值4.77%。并利用各指标与油石比关系能够得到满足要求的油石比范围,该范围为4.55%~5.4%,根据参考成功施工经验获得其最佳的施工油石比,该值为4.8%。

2.3 沥青混合料路用性能分析

(1)高温抗车辙性能。试验条件:在60℃±1℃、0.7MPa±0.05MPa条件下进行车辙试验,以检验聚酯纤维改性沥青混合料的高温稳定性。从车辙试验结果来看,其动稳定度为4135次/mm,远远大于规范要求,说明聚酯纤维改性沥青混合料具有良好的抗车辙能力。

(2)抗水损害性能。从试验结果来看,改性沥青混合料的抗水损害性均能满足规范要求,表明聚酯纤维改性沥青能够充分发挥其高黏度的特点,与矿料结合紧密,可防止混合料在水作用下过早破坏。

(3)低温抗裂性能。试验条件:试件(轮碾法)碾压成型后,切制成长250mm±2.0mm,宽30mm±2.0mm,高50mm±2.0mm的棱柱体小梁,其跨径为200mm±0.5mm。试验温度为0℃±0.5℃,恒温水槽采用1∶1的甲醇水溶液作冷媒介质,并循环回流。由于聚酯纤维具有良好的抗拉强度和断裂伸长度,它的掺入将使沥青混凝土的内部结构更加优化,从而使其抗裂性能得到改善。一般情况下,沥青混合料储存的弹性应变能越多,低温抗裂性能就越好。从试验的数据结果来看,聚酯纤维改性沥青混合料的破坏应变高于规范要求的16%左右,说明其有良好的低温抗裂性能。通过聚酯纤维改性沥青混合料级配调试、配合比设计和相关试验,表明聚酯纤维改性沥青混合料的高温稳定性能、抗水损害性能和低温抗裂性能均满足技术要求,可作为聚酯纤维改性沥青混合料在工程施工中的参考与依据;聚酯纤维改性沥青混合料具有优良的路用性能,具有广阔的市场前景,应进行深入研究,并制定相关的技术规范[2]。

3结束语

综上所述,聚酯纤维沥青混合料在公路建设中有着非常广泛的应用,这与该建筑材料在应用中的一些优异性能直接相关。通过对聚酯纤维沥青混合料进行路用性能研究,可以进一步明确其在一些具体性能上的表现,这为实际的设计以及施工方法的选择提供有力的支持,是其必不可少的关键基础环节。从国内公路建设的情况来看,需要聚酯纤维沥青混合料得到更为充分的应用,这可以有效改善整个公路系统的稳定性和使用寿命。从长期来看,其价值能够得到肯定。

参考文献

[1] 李炜光,张争奇,张登良,等.纤维加强沥青路面的研究[J].中国公路,1999(3):28.

[2] 张争奇,胡长顺.纤维加强沥青混凝土几个问题的研究和探讨[J].西安公路交通大学学报,2001,21(1):29-32.

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