瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種由瀝青、聚丙烯腈纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料,是近年來在國際上出現(xiàn)的一種非常引人注目的新型瀝青混合料。SMA既能保持開級配瀝青混合料(OGFC)表面功能好的優(yōu)點,又能克服其耐久性差的缺點,另外它還具有良好的高溫抗車轍能力、低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性能以及耐疲勞性能等各項路用性能,因而正在被世界各地廣泛應(yīng)用。在瀝青混凝土中使用增強(qiáng)纖維,已有20多年歷史,而制造瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)時必須采用纖維穩(wěn)定劑,其原因與SMA使用較多的礦粉與瀝青結(jié)合料有關(guān)。

SMA中纖維穩(wěn)定劑有以下作用:①加筋作用,在SMA混合料中摻加聚丙烯腈纖維,纖維在混合料中以一種三維的分散相存在,起到加筋作用;②分散作用,纖維可使用量頗大的瀝青礦粉膠團(tuán)適當(dāng)分散在集料間,減少鋪筑路面時“油斑”現(xiàn)象;③吸附及吸收瀝青作用,充分吸附(表面)及吸收(內(nèi)部)瀝青,從而使瀝青用量增加,瀝青油膜變厚,提高混合料的耐久性;④穩(wěn)定作用,纖維使瀝青膜處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),尤其是在夏天高溫季節(jié),瀝青受熱膨脹,纖維內(nèi)部的空隙還將成為一種緩沖的余地,不致成為自由瀝青而泛油;⑤增粘作用,提高粘結(jié)力。纖維將增加瀝青與成為礦料的粘附性,通過油膜的粘結(jié),提高集料之間的粘結(jié)力,減少析漏。

SMA混合料用纖維穩(wěn)定劑主要有木質(zhì)素纖維、礦物纖維、有機(jī)纖維三大類,目前正在中國SMA路面上廣泛使用的是從德國進(jìn)口的木質(zhì)素纖維,價格昂貴。本研究選用的國產(chǎn)聚丙烯腈纖維,是100%的石油加工產(chǎn)品,它具有不同于普通纖維的表面性能,采用特殊的表面改性處理工藝而得,因此與瀝青混合料有更好的握裹力,并具有強(qiáng)度高,耐高溫,吸附性強(qiáng),在溶劑中不膨脹等特點。

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