短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法技术

本发明专利技术涉及一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，属于新型复合材料技术领域。本发明专利技术是将连续玄武岩原丝或无捻粗纱经表面膨化处理后切成一定长度的纤维，按一定比例的掺量用于增强沥青混合料，可分别用于高速公路新建、改扩建用沥青混合料，以及ＳＭＡ、ＯＧＦＣ沥青混合料和纤维封层的养护；此外，还可用于高速铁路填充层ＣＡ砂浆的增强，以及相关的水工建筑。这种短切玄武岩纤维在增强沥青混合料中起到了阻裂、抗裂、加筋和“桥联”的增强、增韧、增弹作用，可以明显提高其高速公路的抗车辙能力，降低其全寿命成本；用于高速铁路板式无碴轨道及ＣＡ砂浆可增加其抗弯强度与变形性能，起到阻裂抗裂的作用；此外，用于水利水电工程有较好的防水渗漏作用。？

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用，属于新型复合材料技 术领域。本专利技术是将连续玄武岩原丝或无捻粗纱经表面膨化处理后切成一定长度的纤维， 按一定比例的掺量用于增强沥青混合料，可分别用于高速公路新建、改扩建用沥青混合料， 以及SMA、OGFC沥青混合料和纤维封层的养护；此外，还可用于高速铁路填充层CA砂浆的增 强，以及相关的水工建筑。这种短切玄武岩纤维在增强沥青混合料中起到了阻裂、抗裂和加 筋、桥联的增强、增韧作用。该短切玄武岩纤维增强沥青混合料用于建设高速公路具有突 出的抗水损害性能和高温稳定性能，尤其是可以明显提高高速公路的抗车辙能力，降低其 全寿命成本；用于高速铁路板式无碴轨道增强CA砂浆可提高其韧性，增加抗弯强度和变形 量，起到阻裂抗裂的作用，以确保无碴轨道的稳定性和平稳性；此外，用于水工建筑有较好 的防水的渗漏作用。 技术方案本专利技术的目的是提供一种用， 其特征是在沥青混合料中加入一定比例一定长度的短切玄武岩纤维，从而对沥青混合料中 起到了阻裂、抗裂和加筋、桥联的增强、增韧、增弹作用。该专利技术可有效地提高沥青混合 料的抗剪切变形能力，增加沥青混合料的稳定性、整体性和抗车辙性，且有较强的耐老化性 能，适用于沥青路面的再生工艺，并降低全寿命成本。 实施方案将短切玄武岩纤维均匀地加入到原级配设计的沥青混合料中，以期达 到本专利技术的目的。本专利技术的特征是将短切玄武岩纤维掺入已经加热的矿料(碎石、石屑、 砂、矿粉)中搅拌均匀后再加入沥青湿拌而成的沥青混合料，用于新建或改扩建公路及罩 面养护的沥青混合料路面。此外，本专利技术的特征是热拌沥青混合料可基本按原级配要求设计，加入短切玄武岩纤维后要适当增加沥青的用量，在原级配设计沥青用量的基础上再增 加O. 1% 0. 2%;掺入短切玄武岩纤维的数量可以根据公路的通车量和抗车辙要求的不同 设计，一般可以为沥青混合料重量的O. 10% 0.35%。以下提供一个用短切玄武岩纤维对 公路进行罩面养护的沥青混合料实施例，由于沥青混合料设计级配方案很多，应用对象和 应用目的也不同，因此，本专利技术并不局限于如下实施例 实施例对车辙严重的AC-13C改性沥青砼路面进行铣刨，铣刨厚度为4. 5cm，然后 采用SBS改性沥青AC-13C混合料中掺入重量比0. 25%的玄武岩纤维进行罩面，以增强混合 料的高温稳定性，有效地解决公路沥青路面的车辙问题。 配合比的设计采用的短切玄武岩纤维经膨化处理，其长度为6mm，单丝直径为 15iim，掺量为沥青混合料重量的0. 25%。设计级配结果为10mm 15mm碎石5mm 10mm 碎石0mm 5mm石屑矿粉=25 : 33 : 40 : 2，其掺配结果如下表。 掺配结果统计表 <table>table see original document page 9</column></row><table> 添加玄武岩纤维不影响混合料的配合比设计，在任何掺量下均不改变沥青混合料的级配，仅需根据实际需要对油石比进行微调，其沥青用量比不加纤维时增加0. 2%。本次试验本配合比中最佳油石比为4. 8%，其用油量为4. 6%。最佳油石比马歇尔试验结果如下表 <table>table see original document page 9</column></row><table> 短切玄武岩纤维的掺量，可根据所期望的抗车辙性能程度不同，添加不同掺量的 纤维，在适当掺量的前提下，随纤维的用量增加抗车辙等性能逐渐增高，沥青混合料的各项 性能与纤维用量成线性的正比关系。 施工注意事项 1)短切玄武岩纤维应在沥青混合料中具有良好的分散性； 2)混合料生产中要严格控制纤维用量，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最佳沥青油石比； 3)加玄武岩纤维改性沥青AC-13C的正常施工温度范围参照我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求进行控制。 4)短切玄武岩纤维掺入沥青混合料时须充分拌和均匀，玄武岩纤维加入方式宜采用纤维输送机投入，利用纤维输送机的自动计量和与沥青拌合机的同步投入。将短切玄武岩纤维与热集料一起投入拌锅，其干拌时间应适当延长10 15秒钟。 5)加入短切玄武岩纤维的沥青混合料摊铺速度、摊铺系数及其碾压方法均可参照规范要求施工。 效果评价对加玄武岩纤维改性沥青AC-13C混合料进行高温稳定性能进行评价， 比较分析纤维对沥青混合料高温性能的改进作用。从下表中可看出，加玄武岩纤维AC-13C 改性沥青砼的动稳定度比AC-13C改性沥青砼有明显提高，提高了 21%。 车辙试验结果对比汇总表(AC-13C改性沥青混合料) 纤维类型不加纤维加聚酯纤维加玄武岩纤维规范要求(％ )动稳定度(次/mm)423048255105》3000 从外观上看，该路段整体情况良好，表面无泛油、无松散现象；从取芯的情况看，路 面整体结构层良好，罩面层与老路面粘结紧密；从现场实体试验看，压实度达99%，渗水系 数分别为194ml/min、143ml/min、154ml/min，摆式仪检测结果抗滑值分别为71BPN、68BPN、 77BPN，工铺砂法检测结果面构造深度为0. 62mm、0. 78mm、0. 67mm，上述数据均表明其符合规 范要求。10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是在沥青混合料中加入一定比例一定长度的短切玄武岩纤维，从而对沥青混合料中起到了阻裂、抗裂和加筋、“桥联”的增强、增韧、增弹作用。

【技术特征摘要】
一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是在沥青混合料中加入一定比例一定长度的短切玄武岩纤维，从而对沥青混合料中起到了阻裂、抗裂和加筋、“桥联”的增强、增韧、增弹作用。2. 根据权利要求1所述的一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是所 增强的沥青混合料可以是热拌的沥青混合料，也可以是乳化沥青混合料。3. 根据权利要求1所述的一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是短 切玄武岩纤维是用连续玄武岩纤维无捻粗纱直接短切或将其无捻粗纱经过膨化变形工艺 后短切而成。4. 根据权利要求1所述的一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是将 短切玄武岩纤维掺入已经加热的矿料(碎石、石屑、砂、矿粉)中搅拌均匀后再加入沥青湿 拌而成的沥青混合料，用于新建或改扩建公路及罩面养护的沥青混合料路面。5. 根据权利要求1所述的一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是将 玄武岩纤维用于公路养护的纤维封层，即将玄武岩纤维无捻粗纱通过纤维封层专用设备在 线短切并均匀撒布，直接与同步撒布的乳化沥青和砂石料经碾压结合用于公路养护的纤维 封层，纤维撒布的量为每平方米50克至120克。6. 根据权利要求1所述的一种用短切玄武岩纤维增强沥青混合料的方法，其特征是将 短切玄武岩纤维与乳化沥青(A乳液)、水、聚合物(P)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯利国，胡显奇，陆耀忠，钱立高，马建青，李飞泉，陆惠良，卢照辉，丁优松，凌晨，宗晟，陈兴芬，
申请(专利权)人：浙江石金玄武岩纤维有限公司，浙江省公路管理局，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]