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2016年案例 短切玄武岩纤维增强沥青路面工程应用——嘉绍高速海宁互通连接线工程

工程概况:
嘉绍高速海宁互通连接线(路面结构为:20厘米水泥稳定碎石底基层以+6厘米(AC-20C)沥青混凝土+4厘米(AC-16C)沥青混凝土)和08省道,经海宁市科技局立项批复,开展了沥青中掺加短切玄武岩纤维的试验路段,以解决沥青路面的高温抗变形、抗水损害及疲劳耐久性,来延长路面的使用寿命。海宁安捷复合材料有限责任公司负责了此项目短切玄武岩纤维材料的供应。

产品简介:
短切玄武岩纤维是用连续玄武岩纤维原丝短切而成的产品。纤维上涂有(硅烷)浸润剂。玄武岩是一种高性能的火山岩组份, 这种特殊的硅酸盐,使玄武岩纤维具有优良的耐化学性,特别具有耐碱性的优点 。是替代聚酯纤维、木质素纤维等用于沥青混凝土极具竞争力的产品,可以提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等。
产品名称
抗拉强度(Mpa)
弹性模量(Gpa)
伸长率(%)
密度(G/cm³)
工作温度℃
玄武岩纤维
3000-4000
80-100
2.7-3.4
2.7-2.8
600-700
短切玄武岩纤维图

施工概况: 
短切玄武岩纤维加入方式采用自动纤维投料机投入,利用纤维投料机自动计量并随拌和机的热集料一起投入拌锅,混合料生产中要严格控制纤维用量,一般用量为每立方叁公斤左右,纤维对沥青有较强的吸附力,过多或过少加入纤维均会影响混合料的极好油石比。拌合温度必须严格控制,沥青温度一般控制在155-165℃。短切玄武岩纤维沥青混合料摊铺结束后,应在24小时后或路面温度低于50℃后方可开放交通,此项目短切玄武岩纤维总计用量2.75吨。
AC-16C型沥青混合料路用性能试验结果
试验项目
单位
指标要求
对比试验
不掺加
掺加后
残留稳定度
%
≥80
82.5
87.2
车辙动稳定度(4cm厚)
次/mm
≥2800
2918
3152.4
 
施工图片:

        

工程总结:
玄武岩纤维能够提高沥青混合料的稳定度,并在混合料中起到一定的结构性作用。
增加了矿料沥青膜的厚度,减少沥青与矿料间的剥离,使混合料中的结构沥青比例增加改善混合料的抗水损害能力。
能够增加沥青混合料低温最大弯拉应变,增加其低温抗裂性能;可完全充分散在沥青混合料中,增大沥于的高温粘度。从而提高沥青混合料的高温抗变形能力。
能够增大沥青混合料的抗疲劳寿命,大大地延缓了沥青混合料的破坏进程。
 
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