趙陸岳

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 陜西 咸陽 712000）

0 引言

隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，道路建設(shè)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(yùn)輸需求。隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長，人民日益提高的物質(zhì)需求給交通運(yùn)輸帶來了巨大的壓力和挑戰(zhàn)，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(shè)對纖維加筋瀝青混合料的應(yīng)用。

1980年以來，西方國家就加強(qiáng)了用纖維加強(qiáng)瀝青路面的研究工作，經(jīng)過多年的研究，美國、德國、加拿大等多個(gè)國家都采用了此種混合用料進(jìn)行道路建設(shè)，效果良好。我國自從二十世紀(jì)九十年代末期開始引進(jìn)聚酯纖維產(chǎn)品用于公路建設(shè)，經(jīng)過多年的發(fā)展，我國目前已經(jīng)能夠自主研發(fā)和生產(chǎn)。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(yàn)，對纖維加筋瀝青混合料的幾項(xiàng)主要參數(shù)進(jìn)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(yàn)設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)結(jié)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(xué)性能的影響。一方面，加入纖維的含量的差異會(huì)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(guān)鍵。纖維具有強(qiáng)度高、吸附性強(qiáng)、膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，加入瀝青材料能夠改善瀝青的力學(xué)性能，同時(shí)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(yàn)設(shè)計(jì)中要采用自動(dòng)馬歇爾擊實(shí)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(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，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(shí)纖維的加筋作用使瀝青混合料的強(qiáng)度大大提高，纖維加筋瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度提高，混合料的抗變形能力增強(qiáng)。

根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)可以確定制取纖維加筋瀝青混合料時(shí)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(jìn)行水穩(wěn)定性試驗(yàn)，可得出結(jié)論：加有0.25%聚丙烯腈纖維的瀝青混合料水穩(wěn)定性較高，同時(shí)，聚丙烯腈纖維對瀝青的吸附作用可以增強(qiáng)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(jīng)過試驗(yàn)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(qiáng)度大幅度提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通瀝青混合料和改性瀝青的劈裂強(qiáng)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(dāng)。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(shè)時(shí)，纖維加筋瀝青混合料鋪就的路面彈性恢復(fù)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(shè)路面，當(dāng)受到破壞時(shí)，路面的彎拉應(yīng)變可以提高35.4%[2]，彎曲變形能力具有顯著優(yōu)勢，路面抗裂性能良好，同時(shí)能夠大幅度增強(qiáng)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(shí)，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(shè)的道路，由于聚丙烯腈纖維增強(qiáng)了瀝青混合料對溫度的耐受性，同時(shí)纖維優(yōu)良的加筋作用，使路面彈性恢復(fù)力提高，在寒冷地表溫度持續(xù)較低時(shí)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(zhì)量和使用壽命的關(guān)鍵因素。根據(jù)《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》的方法和數(shù)據(jù)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(shí)驗(yàn)，可以分析得出：加入聚丙烯腈纖維后，混合料的動(dòng)穩(wěn)定度能夠提高一倍有余，大大超出國家交通公路規(guī)范對于路面動(dòng)穩(wěn)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(qiáng)的優(yōu)勢，同時(shí)，聚丙烯腈纖維的加筋作用使瀝青混合料強(qiáng)度和整體構(gòu)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(jìn)作用。

3 結(jié)束語

綜上所述，在道路建設(shè)的材料應(yīng)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(wěn)定度大大提高，混合料用于道路建設(shè)時(shí)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(yùn)輸需求的道路工程建設(shè)。