对沥青混合料SMA中添加玄武岩纤维和纤维木质素纤维作用的简单分析

合成材料老化与应用2023年第52卷第6期95玄武岩纤维对沥青混合料的路用性能影响分析洪 渊1，陈国伟1，唐建亚2，王金生1，张韩帅2὇1浙江省交通投资集团有限公司Ὃ浙江杭州310020὚2江苏中路工程技术研究院有限公司Ὃ江苏南京211800Ὀ摘要：沥青混合料路用性能差异会直接影响路面工程使用寿命、行车舒适度等方面，掺入不同种类纤维能够对沥青混合料路用性能产生不同改良效果。

为探究掺入玄武岩纤维后的沥青混合料路用性能变化，通过室内试验与配合比设计，分析掺入不同掺量玄武岩纤维后SMA-13沥青玛蹄脂混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂能力。

试验结果显示：最佳纤维掺量条件下，玄武岩纤维沥青混合料的高温稳定性显著优于掺入木质素纤维的沥青混合料；沥青混合料的低温抗裂能力以及抗水损破坏性能在玄武岩纤维掺入后均得到了有效增强；玄武岩纤维掺入的最佳长度为6mm 、最佳掺量为0.3%。

关键词：玄武岩纤维；沥青路面；路用性能；沥青玛蹄脂中图分类号：U 414Analysis of the Infl uence of Basalt Fiber on the Road Performance of Asphalt MixtureHONG Yuan 1, CHEN Guo-wei 1, TANG Jian-ya 2, WANG Jin-sheng 1, ZHANG Han-shuai 2(1 Zhejiang Communications Investment Group Co., Ltd., Hangzhou 310020, Zhejiang, China;2 Jiangsu Zhonglu Engineering Technology Research Institute Co., Ltd., Nanjing 211800, Jiangsu, China)Abstract: The diff erence in road performance of asphalt mixture directly aff ects the service life and driving comfort of pavement engineering. Adding diff erent types of fi bers can have diff erent improvement eff ects on the road performance of asphalt mixture. To explore the changes in road performance of asphalt mixture after adding basalt fi bers, indoor experiments and mix design were conducted to analyze the high-temperature stability, water stability, and low-temperature crack resistance of SMA-13 asphalt mastic mixture after adding diff erent amounts of basalt fi ber. The experimental results show that under the optimal fi ber content, the high-temperature stability of basalt fi ber asphalt mixture is signifi cantly better than that of asphalt mixture mixed with lignin fi ber; The low-temperature crack resistance and water damage resistance of asphalt mixtures have been eff ectively enhanced after the addition of basalt fi ber; The optimal length and dosage of basalt fi ber addition are 6 mm and 0.3%, respectively.Key words: basalt fi ber; asphalt pavement; road performance; asphalt mastic作者简介：洪渊，硕士，高级工程师，主要从事高速公路投资建设管理方面的研究工作。

不同纤维对SMA沥青混凝土性能的影响摘要：SMA沥青混合料沥青用量较一般沥青混合料大，需要添加专门的纤维稳定剂解决沥青的离析问题。

本文通过大量试验，比较三种国内有代表性的木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维的吸油率、拌和和易性以及掺加此三种纤维的SMA沥青混合料的路用性能，以此推荐适合于SMA沥青混合料的价格合理、性能优良的纤维稳定剂。

关键词：SMA纤维稳定剂吸油率拌和和易性路用性能SMA沥青混合料作为一种骨架嵌挤型混合料，具有典型的“三多一少”的特征。

为了解决SMA中沥青的稳定性问题，必须在SMA混合料中掺加适量的纤维稳定剂。

当前SMA沥青混合料中常用的纤维稳定剂有木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维三类，其中以木质素纤维应用最为普遍。

纤维在SMA沥青混合料中的主要作用有以下几方面：（1）纤维保证SMA沥青混合料在储存、运输和摊铺过程中不发生析漏和流淌。

（2）纤维可以提高沥青和矿粉形成的玛蹄脂的粘附性，起到增粘的作用，提高混合料的抗剥离性能。

本文通过在SMA-13沥青混合料中掺加不同类型纤维，从纤维的施工和易性、SMA沥青混合料的路用性能等几个方面进行比较，比较几种不同纤维对SMA沥青混合料性能的影响。

1纤维类型概述木质素纤维是天然木材经过化学处理，所含有的木质素和大部分的纤维被分解后，留下来的惰性有机物所形成的一种显纤维结构连。

由于是经过高温处理的，所以其化学性质非常稳定，不易被酸碱所腐蚀。

聚酯纤维是以聚酯为主要原料，添加一定的功能母料，通过熔融、挤出、高速喷丝、高倍率拉伸后，经特殊表面处理工艺生产而成。

其外观为多根纤维单丝交聚而成的束状结构。

聚酯纤维除具有纤维细度大、强度高、易分散的特点，还具有突出的耐高温性能。

矿物纤维是一种无机材料，系采用玄武岩和石灰岩在1600℃高温熔融、编纺、抽丝并经表面处理上胶而成。

矿物纤维软化点高（1200℃），具有更好的耐高温能力及低温稳定性。

2采用不同纤维的SMA混合料性能研究选择国内常用的SMA13级配，分别掺加0.3%木质素纤维，0.3%聚酯纤维，0.4%矿物纤维，分别进行配合比设计，最终确定掺加木质素纤维的SMA13的最佳油石比为6.1%，掺加聚酯纤维的SMA13的最佳油石比为5.8%,掺加矿物纤维的SMA13的最佳油石比为5.6%。

0引言随着我国高速公路的蓬勃发展，沥青路面作为主要的铺装形式得到大面积推广。

由于我国交通运输量不断增加，在环境因素和持续重交通荷载量的作用下，沥青路面往往过早出现松散脱粒、车辙、水损害、开裂等病害现象，而沥青混合料掺入纤维材料后可有效提升其各项性能、防止路面病害的发生，该结论已得到相关文献的证实［1-3］。

纤维材料主要应用于SMA 沥青混合料中，起到减少路面破坏、延长道路使用年限的作用。

目前，纤维材料在SMA 沥青混合料中应用较多的主要是木质素纤维和玄武岩纤维。

刘福军［4］对比分析玄武岩纤维、木质素纤维、聚酯纤维改善AC-16C 、SMA-13两种沥青混合料性能的效果，得出结论：玄武岩纤维改善沥青混合料性能方面优于木质素纤维和聚酯纤维。

对于聚合物化学纤维的研究，也有大量的结论可供参考［5］。

矿物纤维和聚合物化学纤维造价成本较高，木质素纤维大部分取自原木，生长周期慢，并且为积极响应国家退耕还林及绿色生态环境环保的政策，应尽量采用绿色环保材料。

我国具有丰富的竹资源［6］，竹纤维是一种天然环保的有机纤维，具有良好的强度、韧性［7］、较高的耐磨性和良好的染色性。

鉴于竹纤维SMA 沥青混合料路用性能的研究较少，本文以包括竹纤维在内的3种纤维对SMA-13沥青混合料综合性能的影响进行对比分析，优选纤维种类，为工程实践的选择提供参考依据。

1原材料及配合比1.1沥青本文采用SBS 改性沥青作为胶结料，沥青为国产品牌，相关技术指标见表1。

表1SBS 改性沥青技术指标项目指标针入度（25℃，100g ，5s ）/（0.1mm ）软化点（℃）5℃延度（cm ）135℃运动黏度/（Pa·s ）25℃弹性恢复（%）闪点（℃）溶解度（%）密度/（g/cm³）TFOT 加热试验后质量损失（%）针入度比（%）5℃延度（cm ）试验结果5169281.58326099.61.0300.26920规范要求40~60≥60≥20≤3≥75≥230≥99实测±1≥65≥151.2矿料采用的集料来自广西来宾市某石场，粗集料为辉绿岩、细集料为石灰石石屑，矿粉为磨细石灰石粉，性能均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）的要求。

玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法一、前言玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法是一种新型路面施工工法，通过在沥青混凝土中添加玄武岩纤维，提高了路面的强度和耐久性。

本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法的特点如下：1. 高强度：通过添加玄武岩纤维，提高了沥青混凝土的强度和耐久性，延长了路面的使用寿命。

2. 耐水性好：玄武岩纤维具有良好的抗水性能，可以有效防止路面水分渗入，减少路面龟裂和坑洞。

3. 降噪效果好：由于玄武岩纤维的声学性能优良，该工法能够有效降低车辆行驶时的噪音污染。

4. 施工周期短：相比传统施工工法，玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法施工周期短，可以大幅度缩短施工工期。

三、适应范围玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法适用于以下路面类型：1. 高速公路和城市道路：适用于高速公路、城市道路等高交通量、高载荷的道路。

2. 机场跑道：适用于机场跑道等对路面平整度和耐久性要求较高的场所。

3. 港口码头：适用于港口码头等需要承受重型机械和车辆运输的区域。

4. 高寒地区：适用于在低温、冰雪等恶劣环境下使用，具有较好的抗冻融性能。

四、工艺原理玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法采用了一系列的技术措施，以实现路面强度和耐久性的提升。

1. 玄武岩纤维：玄武岩纤维具有良好的抗水性能和高强度，通过在沥青混凝土中添加一定比例的玄武岩纤维，可以增加路面的抗裂能力和承载能力。

2. SMA-13高弹性沥青：SMA-13高弹性沥青是一种具有优异弹性和粘附性的沥青，可以提高路面的柔性和抗龟裂性能。

3. 施工温度控制：在施工过程中，需要控制沥青的温度，以确保沥青的流动性和粘附性能。

五、施工工艺玄武岩纤维SMA-13高弹模沥青路面施工工法包含以下施工阶段：1. 基层处理：清理基层，修补破损部分，进行铺垫和压实。

玄武岩纤维沥青混合料性能研究【摘要】玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的路面材料，在道路工程中具有广泛的应用前景。

本文对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行了研究，通过详细分析其成分及特点、纤维对混合料性能的影响、性能测试方法和研究结果，揭示了玄武岩纤维沥青混合料在工程中的应用优势。

结论部分对玄武岩纤维沥青混合料的发展前景进行了展望，提出了未来研究方向，并总结了本文的研究成果。

通过本文的研究，有望为玄武岩纤维沥青混合料在道路工程中的推广和应用提供理论支持和技术指导。

【关键词】关键词：玄武岩纤维沥青混合料、性能研究、成分、特点、影响、测试方法、结果、应用、优势、发展前景、未来研究方向、总结、工程。

1. 引言1.1 研究背景在这样的背景下，本文旨在对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行深入研究，探讨其在道路建设中的应用前景，为道路建材领域的发展与进步提供参考。

1.2 研究目的研究的目的是通过对玄武岩纤维沥青混合料性能的深入研究，探讨其在道路工程中的应用潜力及优势。

具体包括分析玄武岩纤维沥青混合料的成分及特点，探讨玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响，建立相应的性能测试方法，揭示玄武岩纤维沥青混合料的性能特点，并总结其在工程中的实际应用效果。

通过这些研究，旨在为道路建设领域提供新型的材料选择和施工技术，促进道路工程的可持续发展，提高道路工程的质量和耐久性，为交通运输行业的发展做出积极贡献。

也为相关领域的研究提供新的思路和方法，拓展沥青混合料材料的研究领域，促进该领域的学术交流和发展。

1.3 研究意义玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的路面材料，具有很好的性能和应用前景。

对玄武岩纤维沥青混合料进行研究具有重要的意义。

玄武岩纤维是一种天然的环保材料，其加入可以有效减少对沥青的使用量，降低工程成本，同时减少自然资源的消耗，具有很好的经济效益和环保效益。

玄武岩纤维的加入可以改善沥青混合料的性能，提高路面的抗裂抗疲劳性能，延长路面的使用寿命，减少维护和修复次数，降低路面养护成本。

48总398期2016年第20期（7月 中）道路工程收稿日期：2016-04-15作者简介：柳朝印（1974—） ，男，高级工程师，从事高速公路路桥工程项目养护工作。

玄武岩纤维在沥青混凝土路面中的应用分析柳朝印（河北路桥高速公路养护有限公司，河北 石家庄 050000）摘要：对沥青、集料等原材料性能进行分析，详细介绍了北美孚玄武岩纤维产品特点，沥青玛蹄脂碎石混凝土中BMF®玄武岩矿物纤维的作用以及玄武岩纤维添加拌和的相关工艺，并对沥青胶浆性能做出深入研究，望能为日后相关工作提供借鉴。

关键词：SMA ；玄武岩纤维；沥青玛蹄脂碎石混凝土中图分类号：U416.21文献标识码：B0 引言在我国首次使用SMA 路面是在上世纪的90年代，北京机场高速公路铺筑了SMA 路面，至此，先后在我国其他省、市的高速公路以及一些桥面铺装中采用了SMA 路面结构，取得了良好的效果，到现在，SMA 路面结构已经成为全世界沥青路面建设中的重要组成部分。

1 原材料性能1.1 沥青SMA 沥青混合料对沥青黏度要求较高，较高的沥青黏度使其与集料保持良好的黏附性，这样才能确保沥青玛蹄脂胶浆有较强的高温稳定性和足够的低温柔韧性，以上所述工程项目采用的是江苏宝利的SBS 改性沥青材料，实践证明，用改性沥青作为胶结材料铺筑的路面，在高温环境下不会软化，在低温环境下不会开裂，而且这种路面抗磨能力强，还可以迟滞路面的老化速度。

我国所用的SMA 沥青性能必须符合相关规范的规定，而对于SMA 混合料中是否采用改性沥青作为黏结材料，专业人员大家看法不一，但据调查研究发现：在有特殊要求的路段或在路面特殊环境下，SMA 混合料采用改性沥青作为胶结材料的效果会更好，例如高速公路路面、荷载承受大的一般公路路面、环境温度过高或环境温度过低的公路路面。

1.2 集料SMA 混合料对粗集料的要求比较苛刻，一般常用轧制的碎石，究其原因是因为SMA 混合料对骨料的质量要求较高，这就要求所用岩石粗骨料要具有较高的强度和刚度，例如经常采用玄武岩、花岗岩等符合要求的石料，而最好不使用质地较软的石灰石作骨料。

玄武岩纤维沥青混合料性能研究玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的道路材料，其具有良好的耐久性、抗裂性和抗老化能力。

近年来，随着道路交通的不断发展和交通量的不断增加，对道路材料的性能要求也越来越高。

对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行研究，对于提高道路材料的性能以及延长道路使用寿命具有重要的意义。

本文将从玄武岩纤维沥青混合料的原理和特点出发，探讨其性能研究的现状及发展趋势，希望能对相关领域的研究提供一定的参考和借鉴。

一、玄武岩纤维沥青混合料的原理和特点玄武岩是一种富含铁镁矿物的火成岩，其在地壳中广泛分布，因其质地坚硬、抗压强度高等特点，被广泛用于道路建设。

而玄武岩纤维沥青混合料则是在玄武岩基本原料的基础上，通过特殊的工艺加工制备而成，具有以下特点：1. 高耐久性：玄武岩纤维沥青混合料具有良好的抗冻融性能，能够在极端气候条件下保持较高的稳定性。

2. 抗裂性能：玄武岩纤维沥青混合料中添加了玄武岩纤维，可以有效增加材料的抗裂能力，减少裂缝的产生。

3. 抗老化能力：玄武岩纤维沥青混合料中的玄武岩具有优良的耐磨损和抗老化能力，能够有效延长道路使用寿命。

目前，关于玄武岩纤维沥青混合料的研究主要集中在其力学性能、耐久性能、热稳定性能等方面。

力学性能包括抗压强度、弯曲强度等指标，耐久性能主要包括抗冻融性能、耐久留痕性能等指标，热稳定性能则包括软化点、流动值等指标。

通过对以上性能指标的研究，可以全面地评价玄武岩纤维沥青混合料的性能表现，为其在实际道路应用中提供科学依据。

在研究方法方面，目前主要采用的是实验室试验和室内模拟试验相结合的方法。

实验室试验主要包括抗压强度试验、弯曲强度试验、抗裂性试验等，通过这些试验可以获得材料的基本力学性能指标。

而室内模拟试验则通过模拟道路实际使用环境的温度、湿度等条件，对材料的耐久性和热稳定性进行研究。

随着交通基础设施的不断完善和交通运输的日益发达，对道路材料的性能要求也越来越高，这就对玄武岩纤维沥青混合料的性能提出了更高的要求，未来的研究重点主要集中在以下几个方面：1. 多性能综合研究：当前的研究主要着眼于玄武岩纤维沥青混合料的单一性能研究，未来需要在保持单一性能研究的基础上，进行多性能综合研究，建立全面的评价体系，为其在实际应用中提供更为全面的科学依据。

Value Engineering表1沥青技术指标测试项目测试结果技术要求针入度（25℃，100g ，5s ）/0.1mm 软化点（环球法）/℃延度（5℃，5cm/min ）/cm 25℃弹性恢复/%135℃动力黏度/（Pa ·s ）闪点（COC ）/℃贮存稳定性，离析，/℃密度（25℃）/g ·cm -349.37945962.33520.8实测35~55≥75>20≥90≤3≥230≤2.51.026旋转薄膜烘箱加热试验RTFOT （163℃，5h ）质量损失/%针入度比（25℃）/%0.1771-0，1~+0.1≥650引言在日益增加的交通荷载下，沥青路面通常在早期出现裂缝、车辙、水损坏等早期病害，继而影响沥青路面的使用寿命。

通过提升沥青混合料性能是解决路面耐久性的有效途径之一，为此，大量公路研究人员提出解决办法：比如提高沥青性能即采用功能性更强的改性沥青、优化沥青混合料级配、添加纤维改善沥青混合料力学性能等。

王敏[1]的研究表明，采用纤维配制的沥青混合料可显著提升高、低温性能，同时也能改善力学性能，且成本较低，不失为一种增强沥青混合料性能有效手段。

胡志钊[2]、刘克非[3]分别研究了木质素纤维、矿物纤维、聚酯纤维对沥青胶浆的性能。

范文孝[4]研究了玄武岩纤维、聚酯纤维、木质素纤维对沥青混合料路用性能的影响。

蒋应军[5]研究了纤维和固化剂共同作用对沥青混合料耐久性的影响。

章汪琛[6]通过混掺玄武岩纤维、聚酯纤维，确定出获得路用性能最佳的纤维掺量。

刘建平[7]通过试验表明，玄武岩纤维的加入可提升混合料的路用性能。

综上，纤维在改善沥青混合料的性能有一定的帮助，本文选取目前国内沥青路面最常用的玄武岩纤维、木质素纤维、聚酯纤维，通过DSR 试验、锥入度实验、直接拉伸试验分析纤维种类对沥青胶浆的性能，同时结合车辙试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、飞散试验、抗反射裂缝试验等研究纤维对SMA-13沥青混合料性能的影响，为在实际工程中合理选择纤维种类做出参考。

公路沥青路面玄武岩增强纤维应用分析摘要：目前，我国公路交通流量不断增加，路面车辙、推移、裂缝、坑槽等问题时有发生，特别是在山区，由于路面纵坡度大，在道路行驶过程中，车辆对路面的受力呈几何倍数增长，从而导致沥青混凝土路面的使用寿命减少，严重影响了道路的安全和城市形象。

文章通过介绍玄武岩纤维在工程中的应用，从施工技术到质量控制要点等几个方面剖析了玄武岩纤维各关键施工工艺，为后续的同类工程应用提供参考。

关键词：沥青路面；玄武岩增强纤维；应用中图分类号：U415 文献标识码：A引言以玄武岩纤维为增强体制成的玄武岩纤维复合材料在耐高温性、化学稳定性、耐腐蚀性、导热性、绝缘性以及耐摩擦性等多项技术指标方面都优于玻璃纤维复合材料；同时，玄武岩纤维可在部分技术领域替代碳纤维，避免了碳纤维严重短缺、价格昂贵的弊端；玄武岩矿石在熔化过程中不产生硼和其他碱金属氧化物等有害物质，绿色环保，而且玄武岩纤维能自然降解分解后即为土壤母质，对环境不会造成二次污染，符合“碳中和、碳达峰”指标要求，是一种生态环境材料，被誉为“21 世纪新型环保材料”。

1 玄武岩增强纤维特性1.1 承载能力高混凝土的最大缺陷在于其抗弯强度较低，且易发生收缩及破损。

易受冲击载荷破坏的物料脆性较大。

作为一种建材，它直接关系到建筑物的安全与可靠。

充分发挥了玄武岩纤维的高弹性及抗冲击性。

有效减少混凝土的易损性是混凝土的高支撑力、混凝土裂缝及侵略性。

此外，玄武岩纤维具有较长的形态、较大的表面积和较多的纤维单位。

是由水泥组成的统一的、具有随机分布的三维结构。

在相同结构的大提升体系下，发生碰撞不会产生巨大的变形。

玄武岩纤维在均匀分布时，其抗冲击能力较强。

该玄武岩纤维含量为0.11，玄武岩纤维加固混凝土的强度最高。

因此，在高速公路上玄武岩纤维水泥获得大范围使用，在机场跑道等的撞击下，也可用于混凝土建筑。

1.2 加强高架增强碳纤维具有最好的强度和抗腐蚀性能。

碳纤维增强技术是近几年发展起来的一项新技术。

木质纤维素对 SMA性能的影响分析摘要：最近这些年来，因为道路工程不断的壮大，从而木质纤维的使用得到了广泛的重视。

如果道路工程一旦发生失误，那么一定会造成非常严重的后果。

虽然我国在这些方面已经取得了不错的成绩。

但是在实际的施工时仍然存在着很多的问题以及需要改进的地方。

为了研究木质纤维对SMA性能的影响。

可以选用木质纤维和矿物纤维。

进行混合性能实验。

适量的参入木质纤维和矿物纤维。

可以通过残留稳定度实验来分析两种水溶性影响。

通过实验可以发现木质纤维的抗水损害要优于矿植物纤维所以木质纤维在实际的使用中效果更好，影响更大。

关键词：木质素纤维沥青混合料 SMA稳定性一：木质纤维1木质纤维木质纤维还有一个俗称，被称之为木质素纤维。

它是木质纤维材料的一种，是以木材为原料加工而得来的。

在国外的一些国家如美国。

不同的生产厂家他们所生产出来的木质纤维，它的用途上大多是对各类不同种类的纸类进行加工。

最后才能得到这种木质纤维。

不同厂家的原材料是有差异的，但是不论原材料怎么不同，这种木质纤维的骨架在最后的选择上都是木质纤维素。

他们在选择填充物或者粘合物的选择上，是选用了木质素和半纤维素，这样就可以把它们融合在一起，从而得到一种纯天然的有机高分子化合物。

这其中有一种组织被称之为组合纤维素，它的主要作用是连接。

可以让链变成一种伸展的状态。

所以，想要联合成较长的链段，就要用到这些纤维分子，在结合的强度上会有大幅度的提高。

这就是为什么这些纤维素物质在强度上都会高于其他物质的原因。

半纤维素是一种聚合物，它有很多种不同的糖类组合而成。

这些糖类主要有，葡萄糖，半乳糖，木糖，甘露糖和阿拉伯糖这五种。

我们可以根据这些不同品种的植物，来判定这些由糖醛酸和糖类共同形成的各种聚合物的结构。

这其中就有一些是和木质素有关的。

还有一些其他的组织则是和植物的纤维素相连。

木质素有着它自己特有的功能，那就是可以组成胞间层，这种物质是一种胞间物质，它们是通过纤维来粘合在一块的。

玄武岩矿物纤维对沥青混合料性能影响分析凌晨游玉石（江苏省交通科学研究院，南京 211112 ）摘要：随着公路交通的发展，交通量的增加、轴载增加、交通渠化等对高等级公路沥青路面提出了更高的要求，纤维作为稳定剂的使用已成为沥青混合料的重要组成部分。

本文主要结合了沥青混合料及玄武岩矿物纤维的特点进行了沥青混合料性能评价与影响分析，并与掺加聚酯纤维的沥青混合料性能进行对比分析，以便对玄武岩矿物纤维在沥青路面中的应用提供参考。

关键词：玄武岩矿物纤维、沥青混合料、性能评价、影响分析0 引言近年来，随着公路交通的发展，交通量的增加、轴载增加、交通渠化等对高等级公路沥青路面提出了更高的要求，为了能更好地改善沥青路面的使用品质，延长路面使用寿命，从而提高投资效益是摆在我国道路工作者面前的重要课题。

目前国内在改善沥青混合料的路用性能研究上出现了两个大的研究方向：一方面是从沥青混合料结构类型、设计方法入手，通过改善骨料的级配来提高沥青混合料的高温抗变形能力；另一方面是通过改善沥青性能品质来提高沥青混合料的力学性能，增强抵抗永久变形能力并减小感温性。

近年来，随着越来越多的新型材料正在进入沥青路面技术领域。

其中纤维作为一种特殊的添加剂材料加入到沥青混合料中以改善整体的物理力学性能已经成为改善沥青混合料路用性能的第三个重要研究方向。

目前纤维在路面工程中应用的种类主要有木质素纤维、聚酯纤维和矿物纤维三大类。

矿物纤维由于具有较好的力学性能和较高的工作温度，从沥青混合料的再生方面考虑，矿物纤维已逐渐被人们所认识。

但在我国路面工程中，矿物纤维的应用还没有形成较为成熟的经验，如何将矿物纤维更好地应用于实体工程中是一项重要的内容，涉及到诸多方面。

本文主要结合玄武岩矿物纤维的自身特点及沥青混合料的性能，在室内对其进行应用评价分析，并与聚酯纤维性能相比较，以便对玄武岩矿物纤维在沥青路面中的应用提供参考。

1试验评价思路根据纤维在沥青路面中发挥的抗裂、加筋等作用，室内选择中面层常用沥青混合料类型（SUP20）进行评价研究，并分别对不掺纤维、掺加纤维的沥青混合料进行配合比设计与性能评价，以比较分析纤维对沥青混合料配合比设计及性能的影响，同时并比较玄武岩矿物纤维与聚酯纤维的相关性能。

掺加玄武岩纤维的SMA－13沥青混合料路用性能评价秦榜明【摘要】This paper carries out mix design of asphalt mixture by selecting gap grading SMA -13 and blending 4‰ basalt fiber and compares its road performance with ordinary SMA -13 asphalt mixture blended with wood fiber in the same amount to study the influences of use of basalt fiber on road performance of SMA-13 asphalt mixture.The test result shows that in comparison with ordinary SMA-13 asphalt mixture,the asphalt -aggregate ratio of SMA -13 asphalt mixture blended with basalt fiber is reduced,and high-temperature stability and low-temperature anti-cracking performance are improved, but improvement of water stability is limited.%选取间断级配SMA－13，掺入4‰的玄武岩纤维进行沥青混合料配合比设计，并将其与掺入同掺量木质素纤维的普通SMA－13沥青混合料进行路用性能对比，以研究玄武岩纤维的使用对SMA－13沥青混合料路用性能的影响。

试验结果表明：与普通SMA －13沥青混合料相比，掺加玄武岩纤维的SMA－13沥青混合料，其油石比得到降低，高温稳定性与低温抗裂性能有所提高，但水稳定性提高幅度有限。

木质素纤维在SMA沥青混合料的作用机理研究摘要：近年来，我国大面积使用SMA改性沥青混合料作为高等级公路路面表面层。

而SMA改性沥青混合料中必须加入纤维稳定剂，其中木质素纤维是最常用的纤维稳定剂。

现就木质素纤维在SMA中的作用及作用机理加以研究，以提高SMA的质量控制。

关键词：SMA沥青玛蹄脂碎石混合料；木质素纤维；作用机理Abstract: in recent years, China’s large area USES SMA modified asphalt mixture as high grade highway pavement surface layer. And the SMA modified asphalt mixture must be added into the fiber stabilizer, including vegetable fiber is the most commonly used fiber stabilizer. We in the role of vegetable fiber SMA and function mechanism studied in order to improve the quality of SMA control.Keywords: SMA asphalt and hoof fat macadam mixture; Vegetable fiber; mechanism中图分类号:U414.75 文献标识码：B文章编号：T2012-03（03）9022SMA是20世纪60年代中期前联邦德国开发的一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的新型沥青混合料，其级配类型为间断级配骨架型密实。

SMA中由粗集料构建的坚固的骨架结构具有优异的抵抗永久变形能力，而充填粗集料骨架孔隙的丰富沥青玛蹄脂则赋予SMA高度的耐久性，其粗糙的表面构造使路面具有优良的抗滑性和较低的交通噪声。

论文THESIS1102018.15为揭示玄武岩纤维对SMA 沥青混合料温度稳定性的影响，试验首先确定级配优化后的SMA 沥青混合料最佳纤维用量，设计三种对比试验：不掺加纤维，掺加木质素纤维，掺加玄武岩纤维，依托小梁弯曲试验及车辙试验，评价SMA 沥青混合料的高低温稳定性。

试验结果显示：掺加0.15%的纤维可以有效地改善SMA 沥青混合料的高低温稳定性，其中：掺加0.15%的玄武岩纤维对SMA 沥青混合料的低温抗裂性能及高温抗车辙性能提高更显著。

本文依托2017年湛徐高速公路路面病害处置工程项目，通过两种不同纤维的SMA-13的沥青混合料试验，研究玄武岩纤维对级配优化后的SMA 沥青混合料温度稳定性的影响程度。

SMA沥青混合料设计原材料选择依据《沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的性能指标要求，以及广东地区所在气候分区的气候特点与气候条件对路面的要求，综合考虑沥青选择为SBS 改性沥青：PG76-22。

石料品质是SMA 沥青路面品质的关键因素之一。

石玄武岩纤维SMA的温度稳定性分析文/广东能达高等级公路维护有限公司 黄伟 林利聪表1 辉绿岩性能指标表2 纤维的技术指标实习编辑/齐彬彬 美术编辑/王德本料选择品质优良的辉绿岩，其各方面性能指标均满足规范要求，具体性能指标如表1所示。

纤维是SMA 原材料中重要的组成部分，本文以两种常用的纤维做对比，试验中采用的纤维是长度为6mm 的短切丝玄武岩矿物纤维和路用木质素纤维。

两种纤维的技术指标如表2所示。

SMA-13级配优化设计良好的级配是SMA 沥青混合料优良性能的前提，目前SMA 混合料多推荐采用骨架密实型级配，一方面要兼顾级配的骨架，另一方面要满足密实型原理，最大程度发挥粗集料的嵌挤作用，发挥细集料及粘结料的密实作用。

文本SMA 级配优化设计方面通过间断2.36mm 档的粗集料，增大4.75mm 或9.75mm 档粒料的含量，来实现SMA-13的骨架密实及路用耐久性能，优化设计后SMA-13级配如表3所示。

对沥青混合料SMA中添加⽞武岩纤维和纤维⽊质素纤维作⽤的简单分析对沥青混合料SMA中添加⽞武岩纤维和⽊质素纤维作⽤的简单分析前⾔SMA混合料可以认为由两部分组成：⼀是由粗细料构成的空间⾻架结构；⼆是由沥青、矿粉、纤维构成的玛蹄脂。

玛蹄脂填充⾻架的空隙，形成密实结构的沥青混合料。

因此，SMA必须使⽤纤维材料作为沥青稳定剂。

相对SMA来说，普通沥青混合料（AC）对沥青稳定剂⽆要求，但随着路⾯的荷载持续增⼤，改性沥青逐步形成路⾯的标准配备，相应的沥青稳定剂——纤维也被赋予更多的作⽤特点。

1、纤维的分类纤维种类很多，有天然纤维和⼈造纤维，有⽆机纤维和有机纤维。

SMA应⽤初期主要使⽤⽯棉纤维，出于对⼈体健康的考虑，⽯棉纤维在许多国家已经禁⽌使⽤。

现在许多新型的纤维材料代替了⽯棉纤维，在各种路⾯上应⽤⼴泛。

1.1⽊质素纤维⽊质素纤维是植物纤维，植物在加⼯成纸浆和纤维浆液过程中，通过物理、化学处理，形成棉絮状⽊质素纤维。

颗粒状纤维是将⽊质素纤维与沥青按2：1或4：1质量⽐拌制⽽成。

⽊质素纤维原料丰富，价格低廉，在我国使⽤⼴泛。

其缺点是：易吸⽔腐烂、耐热耐磨性较差。

典型的国产絮状⽊质素纤维技术性质如表1.1。

表1.1 絮状⽊质素纤维技术性质1.2聚酯纤维在聚合物化学纤维中，聚酯纤维(涤纶)和聚丙烯腈纤维(腈纶)是最通⽤的纤维品种。

⼀般⽽⾔，聚酯纤维是⼈⼯有机合成纤维，按⽣产⼚家介绍：其分⼦链长、强度⾼、在溶剂中不溶胀、吸油率⾼、耐温性强、分散性好、强度⾼，能有效改善沥青胶体结构，形成三维分散状态，起到加筋作⽤，并且能使沥青、矿粉等组分在沥青混合料中均匀分散，可有效地防⽌胶团和泛油。

国内聚酯纤维⽣产⼚家较多，典型的技术性质如表1.2。

表1.2 聚酯纤维技术性质1.3聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维和聚酯纤维⼀样，同属于⼈⼯有机合成聚合物纤维。

国内很多⽂献均指出：它拥有⾼抗拉强度、良好的吸油性、耐⾼温、不溶胀、吸附性强、化学性质稳定等特点。

玄武岩纤维与木质素纤维复合SMA路用性能试验研究
许庆祥;刘朝晖;柳力;张允宝
【期刊名称】《公路与汽运》
【年(卷),期】2017(000)002
【摘要】为进一步提高SMA(沥青玛蹄脂碎石)路面的耐久性和使用品质,在SMA 沥青混合料中掺入不同比例复配的玄武岩纤维和木质素纤维,采用马歇尔试验方法确定不同复配比例下SMA的最佳油石比,通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验研究复合纤维SMA沥青混合料的路用性能.结果表明,与单一纤维SMA相比,复合纤维SMA的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性均有提升;木质素纤维和玄武岩纤维的复配比为1∶1时复合SMA的综合路用性能最佳.【总页数】5页(P88-92)
【作者】许庆祥;刘朝晖;柳力;张允宝
【作者单位】长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南长沙 410004;长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南长沙 410004;长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南长沙 410004;长沙理工大学交通运输工程学院, 湖南长沙 410004
【正文语种】中文
【中图分类】U416.217
【相关文献】
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玄武岩纤维沥青混合料的设计及性能影响研究作者：***来源：《西部交通科技》2020年第10期摘要：文章为了研究玄武岩纤维对沥青混合料路用性能影响，选取AC-13、SMA-13两种混合料进行配合比设计，确定合成级配、最佳油石比等关键参数，并分析不同掺量玄武岩纤维对沥青混合料的高、低温性能以及水稳定性的影响。

结果表明：玄武岩纤维可以改善两种混合料的高、低温性能以及水稳定性;综合考虑玄武岩纤维改善性能的有效性，建议AC-13、SMA-13两种混合料玄武岩纤维最佳掺量分别为混合料质量的0.5%、0.3%。

关键词：道路工程;玄武岩纤维;沥青混合料;路用性能0 引言近20年来，随着我国交通行业的飞速发展，各省公路建设里程呈指数级增长，沥青路面的建设里程也急剧增长。

但增长的公路里程也给公路建设者提出了新的挑战，如何面对复杂多变的施工环境或工况建设品质优良的沥青路面，这也使得沥青混合料改性技术成为广泛关注的研究课题。

玄武岩纤维作为化工行业常用的改性材料，近年来由于其独特的性能被广泛运用于工程建设中。

如徐丽娜等将玄武岩纤维运用于水泥混凝土中，表明玄武岩纤维可有效改善水泥土的强度损失，并可增强改性材料韧性与抗冻性能[1]。

王庆轩等研究了玄武岩纤维的耐久性以及对混凝土增强效应的影响，表明其具有显著的增强效果[2]。

也有较多学者将玄武岩纤维运用于沥青混合料中，以充分利用其可改善高、低温稳定性、抗冻性能等特点。

如李震南等对玄武岩纤维沥青胶浆低温性能与沥青混合料低温稳定性关联性进行了研究，表明玄武岩纤维可以增强沥青胶浆及混合的整体性，改善混合料的低温抗裂能力。

李志刚利用玄武岩纤维可增强沥青粘结能力，对玄武岩纤维沥青胶浆与酸性集料粘附性进行了研究。

以上研究均表明玄武岩纤维可显著改善被改善物性能，具有较好的经济性与实用性[3-9]。

为充分了解玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的影响，本文首先选取AC-13、SMA-13两种混合料进行配合比设计，确定合成级配、最佳油石比等关键参数，然后研究不同掺量玄武岩纤维对混合料高、低温性能以及水稳定性的影响，以确定玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的影响，为玄武岩纤维使用提供有效指导。