聚酯纖維,又稱瀝青路面專用增強(qiáng)纖維、瀝青路面用聚合物纖維,是專為瀝青混凝土研發(fā)生產(chǎn)的抗裂增強(qiáng)新材料,它是采用100%聚酯合成材料,經(jīng)獨(dú)特工藝加工而成的束狀短切纖維,具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),與瀝青握裹力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),加入瀝青混凝土中,經(jīng)攪拌可形成數(shù)量巨大的纖維單絲的立體分布,起到加筋和橋接的作用,有效的提高瀝青混合料的力學(xué)性能,防止瀝青混凝土的開裂。
一、聚酯纖維的性能參數(shù):
纖維類型: |
束狀單絲 |
顏色: |
白色 |
當(dāng)量直徑: |
20(±5)um |
密度: |
1.36-1.4g/m3 |
長度規(guī)格: |
3mm,4mm,6mm,9mm,12mm等(可定根據(jù)客戶要求做長度) |
燃點(diǎn): |
約554℃ |
斷裂伸長率: |
≥15% |
熔點(diǎn): |
≥250℃ |
初始模量 |
≥15.5Gpa |
抗拉強(qiáng)度: |
≥500MPa |
卷曲性: |
無 |
抗老化性: |
優(yōu) |
含活化物: |
0.3% |
安全性: |
無毒、無刺激 |
倍長率: |
≤0.1% |
耐熱性: |
210℃2小時(shí)條件下,體積無變化 |
注:可根據(jù)客戶要求定制生產(chǎn)不同強(qiáng)度、當(dāng)量直徑和長度規(guī)格的產(chǎn)品,并可定制包裝。
二、聚酯纖維的主要功能:
1、改善瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性;
2、改善瀝青混凝土的低溫抗裂性;
3、改善瀝青混凝土的抗疲勞性能;
4、可明顯的改善瀝青混凝土的水穩(wěn)性,抗剝落性,耐磨性和耐久性,有效的抵抗反射裂縫的產(chǎn)生,從而大大的提高路面的質(zhì)量,延長路面的使用壽命;
5、可有效的提高抗拉、抗壓、抗剪切以及抗沖擊強(qiáng)度。
三、聚酯纖維的應(yīng)用領(lǐng)域:
1、新建瀝青混凝土路面面層;
2、舊瀝青混凝土路面罩面(黑+黑);
3、舊水泥混凝土路面罩面(白+黑);
4、路面的缺陷修補(bǔ)、冷補(bǔ)、灌縫;
5、鋼結(jié)構(gòu)橋梁鋪裝瀝青面層;
6、機(jī)場(chǎng)跑道、橋面防水層;
7、停車場(chǎng)、汽車站、收費(fèi)站、大面積瀝青路面。
四、聚酯纖維的作用原理:
1、它起到加強(qiáng)筋作用,纖維亂向分布,相互搭接對(duì)混合料形成網(wǎng)絡(luò)纏繞,能有效克服骨料的滑 移,阻礙裂縫的產(chǎn)生;
2、起到吸附瀝青的作用,由于纖維比表面積大,它能吸附瀝青中的油分,增加其粘度和粘附力;
3、起到穩(wěn)定作用,由于纖維高溫穩(wěn)定性強(qiáng),在夏季高溫時(shí)它能明顯阻止瀝青流動(dòng),對(duì)瀝青起到 高溫穩(wěn)定作用;
4、增粘作用,提高粘結(jié)力,增強(qiáng)瀝青與礦物料的粘附性,通過油膜的粘結(jié),提高集料之間的粘 結(jié)力;
5、起到增韌阻裂作用,因?yàn)槔w維模量值高,延伸力強(qiáng),具有有效的應(yīng)力分布及阻裂功能,能有 效防止低溫脆裂。
五、聚酯纖維的效益分析:
1、抗拉強(qiáng)度大大提高,增強(qiáng)約15%;
2、抗壓強(qiáng)度提高,增強(qiáng)約15%;
3、可改善滲油性,如瀝青用量相同,則空隙率增加,有助于 提高瀝青混凝土的穩(wěn)定性,如保持相同空隙率,則瀝青用量可 增加0.3%;
4、聚酯纖維瀝青混凝土的勁度增加1.3—1.4倍,間接抗拉強(qiáng)度成倍提高,變形量提高1.5倍,故抗裂變形 能力極大提高,可以大大減少路面反射裂縫及溫差收縮應(yīng)力,沖擊破壞等造成的開裂;
5、大大改善路面的黏結(jié)性、穩(wěn)定性、流變性、耐磨性能,有 效提高抗拉、抗剪、抗壓及抗沖擊強(qiáng)度,可以有效提高路面的 抗裂能力,大大提高路面的質(zhì)量,有效延長路面的使用壽命;
6、聚酯纖維經(jīng)抗老化處理后,具有較強(qiáng)的抗老化能力,而材料本身即具有較強(qiáng)的耐酸堿腐蝕的能力,故而耐久性可靠。
從以上分析可見,在瀝青混凝土中摻加專用增強(qiáng)聚酯纖維具有極為明顯的工程效益和社會(huì)效益,一次投入不多可長期受益, 特別是節(jié)約大量的維修成本,綜合效益明顯,對(duì)于公路建設(shè)具 有極重要的意義。
六、聚酯纖維的使用說明:
1、建議摻量:
根據(jù)交通流量的大小,建議纖維的摻加量(以每噸瀝青混合料為基準(zhǔn))。
(1)、用于高等級(jí)公路:
交通密度(晝夜交通量) |
摻加量 |
<5000輛 |
1.5kg/噸 |
5000-60000輛 |
2.5kg/噸 |
>60000輛 |
3.5kg/噸 |
(2)、用于橋面鋪裝:
基本包裝:2.5kg/小包(內(nèi)包裝),10小包/袋(外包裝)(可根據(jù)客戶要求定做最佳包裝規(guī)格)。
2、施工工藝:
加纖維瀝青混凝土的施工方法與傳統(tǒng)瀝青混凝土的施工基本相同,分為進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)、拌和設(shè)備的選型、拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓一個(gè)工序進(jìn)行,但也存在區(qū)別,現(xiàn)對(duì)加纖維瀝青混凝土與傳統(tǒng)的瀝青混凝土施工工藝的不同點(diǎn)進(jìn)行介紹。
七、聚酯纖維的注意事項(xiàng):
1、加纖維瀝青混凝土拌和設(shè)備的選取注意事項(xiàng):
(1)、由于纖維的加入,須延長干拌、濕拌時(shí)間以使纖維均勻裹覆礦料,拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力將下降20%~30%,尤其對(duì)于我國北方的一些省份,冬季氣溫很低,而通車時(shí)間往往定在冬季。這樣客觀上就確定了瀝青面層完工,即必須在氣溫轉(zhuǎn)冷前完成瀝青表面層施工。拌和設(shè)備生產(chǎn)能力的下降導(dǎo)致施工周期延長,造成施工延期,天氣變冷對(duì)于保證壓實(shí)度和平整度十分不利,所以進(jìn)行施工計(jì)劃時(shí)須考慮拌和設(shè)備拌和能力或加快底基層、基層施工,為瀝青面層施工留出充分、合理的施工時(shí)間。這些因素在進(jìn)行施工計(jì)劃時(shí)須考慮在內(nèi)。
(2)、對(duì)于傳統(tǒng)的連續(xù)式拌和設(shè)備,須增加專門的纖維添加設(shè)備,并且由于纖維占混合料的比重很小,設(shè)備的精度將是影響拌和質(zhì)量的一個(gè)重要方面,纖維摻加的不均勻還會(huì)導(dǎo)致混合料的用油量偏大或偏小,影響工程質(zhì)量,所以,宜采用傳統(tǒng)的間歇式拌和設(shè)備,采取人工方式投放纖維,這樣經(jīng)濟(jì)性好、操作簡(jiǎn)便,應(yīng)對(duì)投料工人進(jìn)行嚴(yán)格要求,避免多投、漏投。
2、加纖維瀝青混凝土拌和要求:
(1)、確定每盤熱料倉的配合比,計(jì)算出每盤混合料的質(zhì)量,根據(jù)目標(biāo)配合比確定的纖維用量計(jì)算每盤混合料中須投放的纖維質(zhì)量,然后按此質(zhì)量對(duì)進(jìn)場(chǎng)的纖維進(jìn)行分裝,包裝袋采用市場(chǎng)上常見的聚乙烯塑料袋即可。分裝過程中,保證稱量的準(zhǔn)確性;
(2)、瀝青混合料應(yīng)按設(shè)計(jì)瀝青用量進(jìn)行試拌,試拌后取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),并將其試驗(yàn)值與室內(nèi)配合比試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證設(shè)計(jì)瀝青用量的合理性,必要時(shí)可作適當(dāng)調(diào)整;
(3)、確定適宜的拌和時(shí)間。對(duì)于普通的瀝青混合料,間歇式拌和設(shè)備每盤拌和時(shí)間為30-60秒,加入纖維后,會(huì)使拌和時(shí)間延長10-15秒,推薦的拌和時(shí)間為干拌25-30秒,濕拌30秒,以混合料拌和均勻,纖維和瀝青混合料裹覆良好為準(zhǔn);
(4)、確定適宜的拌和與出廠溫度。瀝青(均指石油瀝青,下同)的加熱溫度宜為130℃-160℃,加熱不宜超過6小時(shí),且當(dāng)天加熱宜當(dāng)天用完,不宜多次加熱,以免老化砂石加熱溫度為140℃-170℃,礦分不加熱。瀝青混合料的出廠溫度宜為130℃-160℃,當(dāng)使用改性瀝青時(shí),應(yīng)比上述溫度的高限再提高10℃-15℃,纖維的摻加不必進(jìn)行溫度調(diào)整。
3、壓實(shí)注意事項(xiàng):
壓實(shí)程序分為初壓、復(fù)壓和終壓三道工序。初壓的目的是整平和穩(wěn)定混合料,同時(shí)為復(fù)壓創(chuàng)造有利條件,是壓料的基礎(chǔ),因此要注意壓實(shí)的平整性;復(fù)壓的目的是使混合料密實(shí)、穩(wěn)定、成型,混合料的密實(shí)程度取決于這一道工序,因此必須與初壓緊密銜接,且一般采用重型壓路機(jī);終壓的目的是消除輪跡,最后形成平整的壓實(shí)面,因此這道工序不宜采用重型壓路機(jī)在高溫下完成,否則會(huì)影響平整度。
初壓時(shí)用6-18噸雙輪壓路機(jī)或6-10噸振動(dòng)壓路機(jī)(關(guān)閉震動(dòng)裝置)壓兩遍,初壓后檢查平整度、路拱,必要時(shí)予以修整。如在碾壓時(shí)出現(xiàn)推移,可待溫度稍低后再壓;如出現(xiàn)裂紋,應(yīng)檢查原因及時(shí)采取措施糾正。
復(fù)壓時(shí)用10-12噸三輪壓路機(jī)、10噸振動(dòng)壓路機(jī)或相應(yīng)的輪胎壓路進(jìn)行,宜碾壓4-6遍至穩(wěn)定和無明顯輪跡。
終壓時(shí)用6-8噸振動(dòng)壓路機(jī)(關(guān)閉震動(dòng)裝置)壓2-4遍,以消除輪跡。
加纖維后的瀝青混合料粘稠度增大,應(yīng)在上述普通瀝青混合料碾壓遍數(shù)基礎(chǔ)上增加1-2遍,或者提高攤鋪和碾壓溫度,壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī),避免溫度下降過多,才能達(dá)到預(yù)期的壓實(shí)效果。
加纖維瀝青混凝土路面成型過程中一般不會(huì)形成油斑,顏色外觀與普通瀝青混凝土路面基本相同。
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