沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种由沥青、聚丙烯腈纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料,是近年来在国际上出现的一种非常引人注目的新型沥青混合料。SMA既能保持开级配沥青混合料(OGFC)表面功能好的优点,又能克服其耐久性差的缺点,另外它还具有良好的高温抗车辙能力、低温抗裂性能、水稳定性能以及耐疲劳性能等各项路用性能,因而正在被世界各地广泛应用。在沥青混凝土中使用增强纤维,已有20多年历史,而制造沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)时必须采用纤维稳定剂,其原因与SMA使用较多的矿粉与沥青结合料有关。

SMA中纤维稳定剂有以下作用:①加筋作用,在SMA混合料中掺加聚丙烯腈纤维,纤维在混合料中以一种三维的分散相存在,起到加筋作用;②分散作用,纤维可使用量颇大的沥青矿粉胶团适当分散在集料间,减少铺筑路面时“油斑”现象;③吸附及吸收沥青作用,充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使沥青用量增加,沥青油膜变厚,提高混合料的耐久性;④稳定作用,纤维使沥青膜处于比较稳定的状态,尤其是在夏天高温季节,沥青受热膨胀,纤维内部的空隙还将成为一种缓冲的余地,不致成为自由沥青而泛油;⑤增粘作用,提高粘结力。纤维将增加沥青与成为矿料的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力,减少析漏。

SMA混合料用纤维稳定剂主要有木质素纤维、矿物纤维、有机纤维三大类,目前正在中国SMA路面上广泛使用的是从德国进口的木质素纤维,价格昂贵。本研究选用的国产聚丙烯腈纤维,是100%的石油加工产品,它具有不同于普通纤维的表面性能,采用特殊的表面改性处理工艺而得,因此与沥青混合料有更好的握裹力,并具有强度高,耐高温,吸附性强,在溶剂中不膨胀等特点。

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