木质素纤维SMA-13沥青混合料高性能化研究分析

唐从荣

摘要：木质素纤维具有一定的抗拉强度和抗老化能力，高温稳定性好，与沥青、水泥等材料具有很好的的融合性和握裹力，在我国的沥青路面施工中被广泛应用。本文通过马歇尔试验对LFSMA-13沥青混合料与SMA-13沥青混合料的各项性能数据进行对比分析研究，能够更好的为交通工程沥青路面建设提供参考。

关键词：LFSMA-13;沥青混合料;比较;高性能

木质素纤维是公路路面工程建设中常用的的沥青改性剂，能有效提高沥青路面的施工质量和路用性能，在路面工程建设中被广泛的得到应用。

一、木质素纤维的技术性指标及特点

木质素纤维的制作过程就是利用高新技术将天然木材捣磨拉丝进行加工，纤维直径45µm左右，长度1.2mm左右，木质素纤维的外观见图1。木质素纤维的技术性指标见表1。

由图1可以看出木质素纤维成絮团状，长度短仅有1.2mm，质轻单一密度小，化学稳定性良好，耐久性差，具有良好的增韧增粘性能，能有效提升沥青路面的水稳定性能以及抗老化的的作用。但木质素纤维吸水吸湿性大，易结团，抗水性能差，结构有空隙易吸油，增加沥青的消耗量。在运输和保管过程中要求做到防水防潮。

二、LFSMA-13沥青混合料配合比

1.原材料

LFSMA-13沥青混合料原材料选用：集料热料仓取料（玄武岩4#、3#、2#分别为11-16mm、6-11mm、3-6mm，石灰岩1#0-3mm）、<0.6mm矿粉、埃索SBS I-D改性沥青、BCF15-6-261F玄武岩纤维，油石比选用5.9，级配选用：44：31：15：10，设计级配曲线见图2，符合规范要求。

马歇尔稳定度试验最佳油石比体积指标见表2。

三、BFSMA-13沥青混合料与普通SMA-13沥青混合料性能比对分析

为检验BFSMA-13沥青混合料与普通SMA-13沥青混合料性能，按照《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）规范设计要求分别对BFSMA-13沥青混合料与普通SMA-13沥青混合料进行谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散试验、沥青混合料水稳定性试验、动稳定度试验、低温抗裂性能检验[1]，试验过程中检测数据见图3、图4、图5、图6、图7图8。

从图3可以看出掺入木质素纤维SAM-13沥青混合料抗沥青析出能力明显提升，達到86%，掺入木质素纤维后SAM-13沥青混合料路面施工中均匀性得到提高，能够更好的保证路面的构造深度，提高行车的安全;

从图4可以看出掺入木质素纤维SAM-13沥青混合料飞散损失明显下降，达到11.6%，掺入木质素纤维后SAM-13沥青混合料路面水稳定性有所提高;从图5、图6可以看出掺入木质素纤维SAM-13沥青混合料浸水残留稳定度和霹雳强度比都有提升，分别提升9.7&和2.3%，掺入木质素纤维后SAM-13沥青混合料路面抗水损害能力大幅提高;从图7可以看出掺入木质素纤维SAM-13沥青混合料动稳定度明显提高，达到18.6%，掺入木质素纤维后SAM-13沥青混合料抗车辙能力得到提高;从图8可以看出掺入木质素纤维SAM-13沥青混合料破坏应变性能明显提高，达到27.2%，掺入木质素纤维后SAM-13沥青混合料低温抗裂能力得到提高。

四、结论

综上所述，SMA-13沥青混合料在掺入木质素纤维后其混合料空隙率、VMA、VFA等均能满足相关要求，抗水损害性能良好，动稳定度和低温抗裂性能都得到了有效的提高，极大的提升了SMA-13沥青混合料路面的路用性能。

参考文献：

[1] 《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）.[M].北京：人民交通出版社，2005

[2] 吴红，刘呈坤，阳智，毛雪.木质素基碳纤维的制备及其应用[J/OL].高分子材料科学与工程.

[3] 蒋应军，王瑞祥，刘鹏，陈浙江.纤维对乳化沥青冷再生混合料路用性能影响[J].大连理工大学学报.

[4] 高桂海，熊梅，钱波.不同外掺纤维增强排水沥青混合料性能研究[J].中外公路，2019，39（06）：182-187.

（作者单位：南京苏通路桥工程有限公司）