創成纖維®礦物纖維,它采用特選的玄武巖等礦石為原料,經特定的預處理、在 1500℃高溫熔融、提煉抽絲、并經特殊的表面處理而成。創成纖維®礦物纖維的品質按ISO 9001:2000質量認證體系要求貫穿于整個產品的生產和服務。 礦物纖維的軟化點約1200℃,纖維外表平滑完整,使用安全性高不會造成人體傷害。
一、物理性能:
參數 |
平均/范圍 |
纖維長度(mm) |
平均約 |
6 |
纖維直徑(μm) |
平均約 |
5 |
比較表面積(㎡/g) |
約:2.6㎡/g |
顏色 |
白色/淺灰色/黃褐色 |
硬度 |
6Moh |
熔點(℃) |
>1450 |
密度(g/c㎥) |
2.7±0.25 |
二、創成纖維®礦物纖維材料特性:
創成纖維®礦物纖維與其它纖維相比具有不可比似的材料性能優勢,歸納如下:
(1) 具有極大的比表面積
(2) 表面浸潤性好
(3) 力學性能優異
(4) 工作溫度范圍大
(5) 化學穩定性好
(6) 抗老化性能好
(7) 水穩定性好
(8) 絕熱性好
(9) 電絕綠性好
三、創成纖維®道路專用玄武巖礦物纖維 --在SMA、OGFC、AC及AK、等各種瀝青混合料中的作用
1、增大瀝青粘度與模量
SMA及OGFC等瀝青混合料采了更多的粗集料,瀝青膜厚度降低,從而容易產生氧化老化、水損害及疲勞破壞。創成纖維®礦物纖維可有效增大瀝青的粘度與模量,因此可有效增大瀝青混合料的瀝青用量及瀝青膜厚度,是SMA及OGFC等嵌擠結構混合料不可缺少的纖維穩定劑。試驗結果表明創成纖維®道路專用礦物纖維能有效地起到瀝青載體作用,防止瀝青流失。
2、提高高溫抗車轍變形能力
由于創成纖維®礦物纖維可有效增大瀝青粘度與模量,因此是提高各種瀝青混合料抗車轍變形的有效技術手段。試驗結果(表1)說明,瀝青混合料動穩定度隨創成纖維®礦物纖維用量增大而增加。(表2)說明,創成纖維®礦物纖維可顯著提高SMA混合料抗車轍變形能力。
表1 、AK—13A瀝青混合料車轍試驗結果(次/mm)
混合料類型 |
動穩定度 |
同未摻礦物纖維比較(%) |
未摻礦物纖維的混合料 |
6707 |
100 |
摻0.3%礦物纖維的混合料 |
7647 |
114 |
摻0.4%礦物纖維的混合料 |
7848 |
117 |
摻0.5%礦物纖維的混合料 |
8250 |
123 |
表2、SMA-13A瀝青混合料車轍試驗結果
項目 |
車轍次數 次/mm |
相對變形% |
摻0.3%木質纖維 |
3678 |
2.62 |
摻0.4%礦物纖維 |
5073 |
1.49 |
尤其值得指出的是,摻加創成纖維® 礦物纖維的瀝青混合料的溫度敏感性大大降低,是解決極端高溫條件下路面車轍變形是最有效技術手段。
(表3)是60℃及65℃下“高粘度瀝青”與“礦物纖維+SBS改性技術瀝青”混合料動穩定度的試驗結果。結果表明,摻加創成纖維®礦物纖維瀝青混合料的穩定度下降率更小。
表3 、AC-20瀝青混料車轍溫度敏感性試驗結果(次/mm)
混合料類型 |
動穩定度(60℃) |
動穩定度(65℃) |
動穩定度保在率
(%) |
未摻礦物纖維的SBS瀝青混合料 |
5728 |
—— |
|
摻0.5%礦物纖維+SBS瀝青混合料 |
6883 |
5771 |
84 |
高粘度(模量)瀝青混合料 |
7814 |
6108 |
78 |
3、提高低溫抗裂能力
創成纖維®礦物纖維可大幅提高瀝青混合料的抗拉強度及韌性,從而顯著提高瀝青路面的低溫抗裂能力。各種瀝青混合料的試驗結果表明(表4、表5),添加創成纖維®礦物纖維可大幅提高各種瀝青混合料的低溫抗裂能力,且提高抗裂能力的效果與纖維加入量成正比關系。因此,它是解決我國嚴峻的瀝青路面早期水破壞及路面裂紋破壞最有效的方法。
表4 、AK-13A瀝青混合料小梁彎曲試驗結果
混合料 |
最佳瀝青用量/% |
最大彎拉應變/με |
要求/με |
同未參礦物纖維比較(%) |
未摻礦物纖維的混合料 |
4.7 |
2844 |
≥2500 |
100 |
摻0.3%礦物纖維混合料 |
4.8 |
2921 |
103 |
摻0.4%礦物纖維混合料 |
4.9 |
3230 |
114 |
摻0.5%礦物纖維混合料 |
5.0 |
3349 |
118 |
表5、AC-13型級配的車轍、凍融劈裂及低溫彎曲試驗結果
試驗項目 |
試驗結果 |
技術要求 |
試驗方法 |
摻0.5%礦物纖維 |
摻0.25%Boni纖維 |
車轍試驗(次/mm) |
4426 |
4300 |
≥2500 |
T0719-1993 |
凍融劈裂(%) |
97.6 |
92.5 |
≥80 |
T0729-2000 |
低溫彎曲(μ m) |
4883 |
3360 |
≥2500 |
T015-1993 |
4、提高瀝青路面抗水損害能力
由于創成纖維® 礦物纖維能顯著提高瀝青混合料的抗裂能力,可防止水分浸入混合料及瀝青--集料界面,避免瀝青—集料剝離,從而防止瀝青路面的早期水破壞及改善水穩定性。此外,創成纖維® 礦物纖維不吸水,可避免纖維成為水分的微通道浸入瀝青—集料界面。 各種瀝青混合料中的試驗結果表明(表5、表6),創成纖維® 礦物纖維可有效改善混合料的水穩定性,混合料抗水損害能力的提高與纖維加入量成正比關系。
表6 、AK—13A瀝青混合料凍融劈裂試驗結果
混合料 |
最佳瀝青用量/% |
凍融后劈裂強度/Mpa |
未凍融劈裂強度/ Mpa |
劈裂強度比% |
要求/% |
同未摻礦物纖維比較(%) |
未摻礦物纖維的混合料 |
4.7 |
0.87 |
0.99 |
88.1 |
≥80 |
100 |
摻0.3%礦物纖維的混合料 |
4.8 |
0.93 |
1.01 |
92.3 |
105 |
摻0.4%礦物纖維的混合料 |
4.9 |
1.03 |
1.08 |
95.4 |
108 |
摻0.5%礦物纖維的混合料 |
5.0 |
1.19 |
1.23 |
96.8 |
110 |
5、提高瀝青混合料抗氧化老化及疲勞耐久性
試驗結果表明(表7),創成纖維® 礦物纖維可大幅減少瀝青混合料的氧化、老化及提高疲勞耐久性,可提高達400倍。因此,創成纖維®礦物纖維是提高瀝青混合料疲勞耐久性及使用壽命的一種非常有效手段。
表7、纖維及改性瀝青對混合料疲勞耐久性的影響
,
編號 |
常數a |
常數b |
R2 |
說明 |
A—1 |
1.00×1013 |
3.25 |
0.972 |
傳統密級配+AC20 |
A—4 |
3.78×1015 |
3.99 |
0.985 |
SMA級配+AC20+0.3%木質纖維 |
A—6 |
8.42×1015 |
4.06 |
0.962 |
SMA級配+AC20+0.4%礦物纖維 |
A—3 |
8.47×1015 |
4.10 |
0.997 |
SMA級配+SBS改性瀝青+0.3%木質纖維 |
A—4 |
5.14×1016 |
4.29 |
0.982 |
SMA級配+SBS改性瀝青+0.4%礦物纖維 |
注:以上各項性能提高的分析數據來源于創成纖維®玄武巖礦物纖維諸多工程試驗,使用單位可進行相關對比試驗。
四、創成纖維®礦物纖維的添加量:
創成纖維®道路專用礦物質纖維的添加量應視瀝青混合料結構及性能要求而定。 通常,對于SMA瀝青混合料,添加量為0.3%—0.5%; 對于OGFC瀝青合料,添加量為0.5%; 對于AC及AK等瀝青混合料,添加量為0.3%—0.5%。
五、創成纖維®礦物纖維添加拌和工藝:
(1)、對于間隙式(Batch)拌合樓
將預先稱量好重量的創成纖維®礦物纖維以手工方式同步投入拌合鍋,在投入集料后應立即投入纖維進行干拌。干拌時間為8-12秒,不要超過14秒!濕拌時間一般為45-50秒,可根據混合料需延長濕拌時間。創成纖維®礦物纖維對拌合溫度沒有任何要求。
(2)、對于連續式(Drum)拌合樓
將創成纖維®礦物纖維以風送的方式與瀝青同步噴吹加入。不需要延長拌合時間。濕拌時間一般為45-55秒。創成纖維®礦物纖維對拌合溫度沒有任何要求。
(3)、實驗室試驗
干拌時間可適當稍微增加。根據中國有關實驗室的經驗,15-16秒已可。濕拌時間可以增長,直到拌合均勻為止,例如60秒。纖維對濕拌時間沒有什么限制,所以,濕拌時間完全以纖維在瀝青混合料中分散均勻為原則。
六、應用領域:
1 高速公路、 重車專用道及停靠站 2 機場跑道、滑行道、高承載、高承重、高沖擊的道路
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