玄武岩纤维提升沥青混凝土性能的合适掺量

时间：2024-07-28

王远

（江苏宿迁交通工程建设有限公司，江苏宿迁 223800）

从我国公路行业步入高速发展时期以来，沥青混凝土路面一直是我国公路路面的主要类型。但随着交通量的不断增长和超载超限现象的层出不穷，给公路事业发展带来了严峻的挑战，沥青混凝土路面的使用寿命不能达到设计使用的要求，出现了较大规模的损坏。此外，在通车早期，会出现裂缝、车辙等病害，主要是由半刚性基层和高温稳定性不足引起的。

一.工程概况

某路段路面结构由“沥青混凝土面层+水泥稳定碎石砂砾基层”组成，投入运营8年后，出现了较大规模的裂和车辙病害。检测单位的旧路病害调查显示，k2+500～k5+700、k8+300～k10+590等路段车辙十分严重。为此，有关部门讨论后决定采取路面整体铣刨的方式养护维修，加铺7cmAC-2+5cmAC-20+4cmAC-13结构，同时上面层沥青采用SBS改性沥青防止路面车辙的产生。

二.原材料

（一）沥青

该路段出现大规模的车辙和拥包，主要是由于该路段车流量高，沥青混凝土的高温稳定性不足引起混合料流动造成的。设计单位经过充分考虑后决定采用SBS改性沥青作为原材料，提高路面的高温性能。

（二）集料

原路段采用石灰岩作为原材料，现场调查发现，原路段路面泛白，石灰岩集料磨损度较高。因此，考虑到行车安全后决定采用当地生产的玄武岩作为原材料。由于玄武岩呈中性，与沥青的黏附性不足，应适当添加抗剥落剂来提高玄武岩碎石和沥青的黏附等级，保证沥青混凝土的质量。

（三）矿粉

在沥青混凝土中，均匀分散在混合料中的矿粉能够提高沥青混凝土的强度，保证其在行车荷载作用下具有良好的稳定性。

（四）玄武岩纤维

在沥青中添加一定含量的纤维后，纤维成分能够与沥青形成十分稳定的结构，能够从各方面提高沥青混凝土的性能。原路面由于采用沥青混凝土路面出现了较为严重的车辙等高温条件引起的病害，在混凝土中添加玄武岩纤维能够在一定程度上提高混凝土在高温条件下的蠕变程度。

三.施工工艺

（一）沥青混合料的拌和

由于混合料中掺加纤维的原因使得混合料拌和越久效果越好，高温条件下长时间拌和会导致沥青混合料出现一定的老化现象，将会影响沥青混凝土摊铺后的使用寿命，因此需要通过严格控制混合料的拌和时间来控制混合料的质量。

（二）沥青混合料的运输

混合料装料时，如采用一次性装料方法，会使得粗集料和细集料分离。同时，在运输过程中由于不可避免的急刹等意外，会加剧沥青混合料原材料的离析。因此在装料时需要采用分批装料法，且运输过程中要保证匀速运输混合料。

（三）沥青混合料的摊铺

原路段铣刨面层后，首先需要清扫上基层上的浮动碎石，同时检测其强度是否满足要求，对于基层破损路段应当采取一定措施恢复其强度。混合料运送至施工现场后，摊铺开始时要根据设计文件要求设定好松铺系数，路幅两侧通过钢丝设定摊铺高度，控制混合料摊铺量。由于面层采用两层结构，下层摊铺后应及时跟进碾压，保证上面层摊铺施工的连续性。摊铺时需要注意的事项主要有以下几点：

首先预热摊铺机，避免热的沥青混合料由于黏度过高黏结布料器；其次还要注意摊铺过程中混合料是否发生离析，针对摊铺不均匀部位，应及时挖除重新摊铺；最后，全幅一次性摊铺较为容易造成离析和压实不均匀现象，在保证质量的前提下可以尽量分幅摊铺，但需要处理摊铺搭接处，防止路段修筑完成后水分渗入引起病害。

（四）沥青混合料的碾压

沥青混凝土碾压方式应当采用多台梯队碾压形式，跟进摊铺碾压时采用静压方式，采用吨位较大的压路机能一定程度提高沥青混凝土路面质量。复压采用振动压路机压实路面，振动压路机利用冲击波效果能较好地压实路面，相比静压，振动压实是使沥青混凝土路面达到规范要求密实度的关键。最后采用胶轮压路机揉搓，使混合料中的颗粒重新排列，提高沥青混凝土路面的密实效果。