公路工程聚酯纤维改性沥青路面施工技术_王莹.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言高速公路建设工程中的重要项目之一为路面工程。路面的施工质量直接决定着高速公路整体稳定及美观，同时会影响公路后续的运营管理，因此，应充分结合施工实际情况、外界环境以及气候特征对高速公路路面结构进行合理设计。目前，常用到的是聚酯纤维改性沥青路面技术，通过在沥青内添加一定量的聚酯纤维，可有效延缓沥青老化，提高沥青的黏弹性并长期保持，改善沥青混合料路用性能，延长公路使用寿命1。另外，聚酯纤维可吸附沥青，确保沥青膜处于稳定状态，提高沥青黏滞性。聚酯纤维还能提高沥青胶结料和矿料之间的黏附性，使得集料的黏结力更好，提高路面整体性，还可起到自愈和防开裂的作用，降低路面裂缝的产生。本文基于该原理，围绕聚酯纤维改性沥青路面工程特性、原材料设计以及施工工艺展开论述，并研究其在具体工程中的应用。2工程概况某高速公路建设项目全线长约69.842 km，路面以沥青混凝土结构形式为主，路基宽26 m，公路按照双向4车道设计标准，设计行车速度为100 km/h。针对该高速公路路面设计，为提高沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及耐久性，设计单位提出采用聚酯纤维改性沥青作为沥青胶结料，并针对聚酯纤维改性沥青混合料配合比设计和专项施工方案进行重点研究。3聚酯纤维主要作用3.1吸附通过添加一定量的聚酯纤维可有效提高沥青的用量，从而增大了沥青膜的厚度，起到延缓沥青老化的效果，提高沥青【作者简介】王莹（1986），女，河北衡水人，工程师，从事道路与桥梁研究。公路工程聚酯纤维改性沥青路面施工技术Construction Technology of Polyester Fiber Modified Asphalt Pavementin Highway Engineering王莹（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，石家庄 050000）WANG Ying(Shijiazhuang Road and Bridge Construction Group Co.Ltd.,Shijiazhuang 050000,China)【摘要】为研究公路工程聚酯纤维改性沥青路面施工技术，结合实际工程，阐述了聚酯纤维在沥青胶结料内的作用机理，介绍了聚酯纤维改性沥青混合料配合比设计方法，重点对聚酯纤维改性沥青路面施工工艺进行研究。【Abstract】In order to study the construction technology of highway engineering modified asphalt pavement with polyester fiber,combined with the actual project,the action mechanism of polyester fiber in asphalt binder is expounded,the design method of polyesterfiber modified asphalt mix is introduced,and the construction technology of polyester fiber modified asphalt pavement is studied.【关键词】高速公路；沥青路面；聚酯纤维；施工技术【Keywords】expressway;asphalt pavement;polyester fiber;construction technology【中图分类号】U416.2【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）04-0190-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.04.058190的黏弹性并长期保持，降低了温度对沥青敏感性的影响，进而改善沥青混合料路用性能，延长公路使用寿命。3.2稳定聚酯纤维的纵横交错可以用于吸附沥青，减少自由沥青的存在，使得沥青膜处于相对稳定的状态2。另外，聚酯纤维可提高沥青胶浆的黏滞性，进而确保了高温状态下沥青混合料的稳定性。聚酯纤维还能提高沥青胶结料和矿料之间的黏附性，使得集料的黏结力更好，提高路面整体性。3.3加筋聚酯纤维在沥青胶结料中往往呈三相分布，可起到自愈和防开裂的作用，降低路面裂缝的产生。4聚酯纤维改性沥青混合料设计4.1沥青胶结料本项目选用国产70#基质沥青作为沥青胶结料，并选用SBS充当沥青改性剂，通过室内沥青试验对所选基质沥青性能进行检测评价，具体如表1所示。表 1基质沥青技术指标试验项目检测结果技术要求试验方法针入度（25,100 g,5 s）/0.1 mm软化点（R&B）/延度（15，5 cm/min）/cm闪点/溶解度/%相对密度（25/25 ）质量变化/%残留针入度比（25 ）/%残留延度（10 ）/cm64.848.510028999.81.138-0.32565.712.860804610026099.5实测记录0.8616T0604T0606T0605T0611T0607T0603T0610T0604T06054.2集料选用玄武岩碎石作为沥青混合料粗集料，表面保持清洁、干燥，且具有一定粗糙度和纹理性，通过室内试验性能检测；选用石灰岩用作沥青混合料细集料，粒径分明，且坚硬度满足施工要求，其主要技术指标如表2所示；同时，填料选用石灰岩磨制细粉，其主要技术指标如表3所示。表 2细集料相关技术指标检验结果技术要求试验方法表观相对密度1.180.60.30.150.0752.6172.6332.6382.6512.6582.50T0328砂当量/%棱角性（流动时间）/s亚甲蓝值/（g kg-1）7134.25603025T0334T0345T0349试验项目粒径当量/mm表 3填料相关技术指标试验项目检验结果技术要求试验方法表观密度/（t m-3）含水量/%2.6880.342.501T0352T0103 烘干法10094.285.91009010075100T0351亲水系数塑性指数/%加热安定性外观0.43.9无变质无团粒结块14实测记录无团粒结块T0353T0354T0355粒度范围/%0.6 mm0.15 mm0.075 mm本项目选用AC-13沥青混合料上面层进行研究，结合室内马歇尔试验、车辙试验针对级配设计进行研究，具体如表4所示。4.3聚酯纤维聚酯纤维主要是通过将聚酯熔体纺丝制得的一种高聚物纤维3，如图1所示，其内大分子链内采用脂基进行连接，可有效提升沥青混合料的力学性能，通过纤维拉拔试验可得，聚酯纤维的最佳埋深需低于28 mm，长度在改良分散作用下可达到12 mm。本项目聚酯纤维主要物理力学性能如表5所示。4.4温拌剂选择EC130温拌剂，该温拌剂为一种含水无机矿物材料，类似于沸石，在100 条件下可释放出其内水分，与沥青产生发泡现象，进而降低沥青黏度。级配通过下列筛孔的质量百分率/%13.2 mm9.5 mm4.75 mm2.36 mm1.18 mm0.6 mm0.3 mm0.15 mm0.075 mm级配上限级配下限合成级配1001001001009597.5856577705056.2553941.6403834.3322123.1231418.314713.8表 4级配设计Construction Technology工程施工技术191Construction&DesignForProject工程建设与设计5聚酯纤维改性沥青混合料施工技术要点研究5.1沥青混合料拌和及运输按照设计要求制备SBS改性沥青，并边搅拌边加热，确保沥青内部充分溶胀反应，不得存在离析现象4。待SBS改性沥青制备完毕后，再掺加适量的聚酯纤维，温度不得过低，以免聚酯纤维拌和不充分，影响沥青胶结料整体使用性能。提前开启拌和楼设备，并控制好相应的温度和时间参数，分别向拌和锅内投入集料、沥青以及矿粉，在拌和过程中技术人员应对拌和温度进行严格控制，避免产生离析料和花白料，否则将视为废料予以弃用。待混合料拌和完毕后，采用自卸车进行运输，在运输过程中自卸车不得随意加减速和骤停。另外，需在混合料外覆盖一层土工布，车厢内壁提前涂抹隔离油，驾驶人员按照指定路线进行运输。5.2沥青混合料摊铺及碾压自卸车运至施工现场后，提前将车轮进行冲洗，避免污染施工作业面。采用摊铺机进行半幅摊铺作业，对摊铺温度和摊铺速率进行严格控制，摊铺机熨平板提前预热，在摊铺过程中应对现场的摊铺温度进行实时监控，避免温度过高，使得沥青老化，摊铺路线应保持平顺，持续、均匀开展施工5。摊铺完毕后及时进行碾压施工，分初压、复压、终压3个阶段，分别采用胶轮压路机和钢轮压路机，压路机碾压过程中不得随意加减速，同时现场技术人员应对压实度进行实时监测，确保平整度和压实度满足施工规范要求。5.3收尾及养护施工完毕后对现场施工垃圾和杂物进行清除，并采用洒水和覆盖的方式进行养护处理。养护周期以7 d左右为宜。同时做好必要的交通管制，严禁外来车辆破坏已成型路面，在适当位置应设立隔离墩或指示牌，待养护完毕后方可开放交通。6结语聚酯纤维在沥青改性应用以及高速公路沥青路面施工中应用较为广泛。本文围绕聚酯纤维改性沥青路面施工技术进行展开，重点研究了聚酯纤维改性沥青工程特性、设计方法以及施工工艺。研究结果表明，采用聚酯纤维改性沥青路面施工技术，可有效提高沥青路面使用性能，降低病害的产生，延长公路使用寿命。【参考文献】1肖军,尹强,姜克锦,等.复掺纤维改善高黏弹改性透水沥青混合料性能试验研究J.公路,2022,67(8):380-385.2江雨倩.聚酯纤维对RAP温拌再生沥青混合料疲劳性能的影响研究J.西部交通科技,2022(5):73-75,85.3张聪.基于数字图像散斑技术的纤维沥青混合料抗裂性能研究D.扬州:扬州大学,2022.4胡传涛.玄武岩纤维和聚酯纤维对sup-20改性沥青混合料路用性能分析J.四川水泥,2021(10):289-290.5文竟力,贾晓东.纳米改性剂与纤维改性材料在沥青路面中的应用与研究J.内蒙古煤炭经济,2020(22):146-148.图 1试验用聚酯纤维表 5聚酯纤维物理性能指标密度/（g cm-3）直径/m熔点/弹性模量/MPa抗拉强度/MPa断裂延伸率/%1.36110252598 00060015【收稿日期】2022-11-23192