纤维素在沥青混合料中的作用

２ 长安大学信息工程学院 （ 长安
７０６） １０ ４
摘 要 选 用工 程 中 常 用 的 几种 纤 维 ， 合 工 程 应 用 要 求 ， 验 分 析 了纤 维 的吸 湿 性 、 热 结 试 耐
性 ，并 通 过 网篮 析 漏 试 验 、动 态 剪 切试 验 和 沉 锥 试 验 ，讨论 了纤 维 对 沥 青 的稳 定和 吸 附作 用 ．
聚合 物纤 维 以高聚物 为原 料经 化工处 理后得 到 的 ，常用 的有 ：聚丙烯 腈纤 维 ，聚酯纤 维等 。 ｌ 纤维 常规 技术性 能 比较 纤 维 的长 径 比 、纤维 的直径 、拉伸强 度 、极 限拉伸 应变 及熔 融温度 等物 化指标 对纤 维沥 青混 合 料 的性能 均有 影响 。几种 常用纤 维 的物化 指标
大 ，聚 合纤维 Ｇ次 之 ，聚合纤 维 Ｂ较 小 ，而木 质 素纤维 拉伸强 度则 更小 。纤维 的加 强作 用 同沥 青
与纤 维 以及 沥 青 与 矿 料 形 成 的 界 面 强 度 关 系 密 切 ，只有 当纤维 的拉伸强 度 与其界 面强 度相 协调 才能 充分发 挥其增 强性 能 ，这是 因为 当纤维 拉伸 强 度远 大 于界面强 度 时 ，由于两种 材 料的变 形协 调性 不一 致 ， 能使得 纤维 极 易从混 合料 中拔 出 ， 可 不 能 将结 构 内产 生 的应 力通 过 纤 维 分 散 到 基 体
表 １ 纤 维 性 能 比 较
长径 比是纤 维增 强材料 的一 个重 要指标 ，长 径 比必须 有合适 的值 ，过 长过 细的纤 维在 拌和 中 易结 团 ，纤维分 布不 均 ，影 响 其工作 性和纤 维增 强性 能 的发挥 。若 长径 比太 小 ，则 其力学 增强 效
用性 能 。另外 ，吸湿对 使用 中的沥青路 面 的水稳 性 也有一 定 的影 响 ，如路 面混合 料 中的纤维 吸湿 性 大 ，一 方面遇 雨水 受水侵 蚀而 变质 ，另一 方面 水分 侵入 会使纤 维沥 青界 面产 生侵蚀 与湿胀 ，出 现类 似 “ 矿料一 沥青 ”界 面剥 离现象 ，从而 降低 混合 料 的抗水 害性能 。

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%。

纤维在沥青混合料中的应用作者：石硕王大明来源：《科学大众·教师版》2021年第11期摘要：随着中国经济的飞速发展，交通量及重载车辆数量的快速上升，對路面造成的破坏日益严重，这种情况下对沥青路面材料的要求也越来越高。

本文介绍了不同纤维对沥青混合料各种性能的改善，其中重点介绍了玄武岩纤维的作用机理及路用性能。

关键词：沥青混合料; 纤维; 玄武岩纤维中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2021）11-227-0021.前言沥青混凝土路面在使用过程中受到温度，湿度，汽车荷载等影响，其强度、刚度、稳定性会逐渐下降，从而出现车辙、坑槽、疲劳开裂等病害。

为了提高沥青混凝土路面的性能，各种纤维被添加到了沥青混合料中。

不同纤维分散在沥青混合料之中，增强了混合料的强度和刚度，使其具有更高的模量、粘度、水稳定性及高温稳定性和低温抗裂性、耐久性，使沥青混合料作为路面材料的使用寿命得以延长。

玄武岩纤维作为具有代表性的纤维，对沥青混合料性能的改善效果较为全面，在提高沥青混凝土路面路用性能方面发挥了重要的作用。

2.纤维类型简介2.1纤维素纤维纤维素纤维一般是由植物的种子颗粒、果实、根茎、枝叶等部位经过加工处理得到的纤维。

多数情况下，纤维素纤维的比表面积比聚酯纤维和矿物纤维高出10倍以上，表面吸附沥青的能力比较强。

木质纤维对于高温稳定性能的改善不明显，但对于低温抗裂性能的提高较大。

椰子纤维虽然会使沥青混合料的疲劳强度下降，但对于冻融劈裂强度以及间接抗拉强度还是有所提高。

竹纤维表面粗糙并且与沥青的浸润性好，通过试验研究竹纤维对于沥青混合料的性能提升超过聚酯纤维以及木质纤维[1]。

玉米秆饱水以后剪切得到的纤维，表面粗糙，容易分散，在加入到沥青混合料中时，可以明显提高混凝土高温稳定度，低温弯拉强度以及水稳定性。

2.2矿物纤维矿物纤维是由纤维状结构的岩石中经过处理得到的纤维。

石棉曾经也被添加到沥青混合料中用于提高性能，但是由于石棉所具有的致癌性，现在已经逐渐停止使用。

烯腈纤维 ， 其相关技术参数见表 ３该技术参数 由武汉大学提供 。 ，
表 ３ 聚酯纤维相关参数
检 验项 目 长度 ／ａ ｒ ｍ 直径 ／ｍ ／ ｘ
比重 ／ ・ｒ～ ｇｃ ３ ｎ
实测结果 聚酯纤维 ６ ２． ２５
１３８ ．６
聚丙烯腈纤维 ６ １ ．２ ３７ １１ ．８ ２０ ２ 、 ５０ ８ ９１ １ 良好 良好
级配下限 １０ ９ ７ ６ ３ ０ ０ ６ ０ ４ 级配上限 １０ １ ０ ９ ８ ６ ０ ０ ２ ０ ２ ２ ０ ４ ８ １ ３ ３ ６ ９ ２ ６ ７ １ ８ ５ １ ４ ４ ８ 实际级配 １０ ５ ８ ８ ． ７ ６ ４ ． ９ ０ ５ ６ １ ． ９ ８ ７ ４ ６ ３ ０ ９ ． ６ ２ ６ ． ７ ８ ２ ． ２ ． ６ ３ ． ． ．
２ 试 验 方案
对 ＡＣ １ －６粗型沥青混凝 土 ， 究拟 采用 马歇尔 稳定 度试 验 、 研 残 留稳 定度试验 、 冻融劈裂 试验 、 动稳定度试 验、 温极限弯 曲试 低
验 等 ， 比较掺加纤 维前后 以及掺 不同纤维用 量 的沥青 混凝土 全面 的各种 性能指标 的差异 。纤维掺量按 以下 三种方案 （ 三种 不 同的
浅 谈 纤 维 在 沥 青 混 凝 土 中 的作 用
吴 迪
摘 要 ： 马歇 尔稳定度 、 留稳定度 、 融劈裂 、 通过 残 冻 动稳定度、 温极限弯 曲等对 比试验 ， 面比较 了 低 全 掺加 纤维前后 以及 掺 不 同纤维用量 的沥青混凝 土的各种性 能指标 的差异 ， 而研 究纤维在 沥青 混凝 土 中的作用。 从 关键 词 ： 纤维， 沥青 混凝 土， 作用
熔点温度 ／ ℃ 燃 点温度 ／ ℃ 断裂强度 ／ ａ ＭＰ 断裂伸长率／ ％ 耐老化 耐磨性

纤维对沥青混凝土性能影响的作用及机理摘要：本文探讨了纤维对沥青混合料性能改善的原因，分析了纤维增强沥青混合料性能的机理及其在沥青混合料中的作用。

关键词：纤维沥青混凝土；作用；机理中图分类号：tu528.42文献标识码： a 文章编号：目前由于纤维的加入改善了沥青混合料的性能。

分析其原因主要是沥青混凝土是一种靠沥青粘合在一起的散料组合体，很难承受拉应力，而在纤维沥青混凝土中，纤维的作用等同于钢筋混凝土中钢筋的作用，可增强承受拉应力，纤维通过与骨料的咬合作用，形成较大的摩擦角，同时加上沥青胶浆的粘聚作用，将基体的拉应力传递给纤维，并主要由纤维来承担，纤维在混合料中以三维分散存在，起到了加强筋的作用，增加了沥青与矿料的粘附性，提高了集料之间的粘结力。

1 纤维在沥青混凝土路面中的作用1.1 加筋作用沥青混凝土是一种靠沥青粘合在一起的散料组合体，可以认为是不承受拉应力的。

而在纤维沥青混凝土中，纤维的作用等同于钢筋混凝土中钢筋的作用，可承受拉应力。

纤维在混合料中以三维分散存在，起到了加强筋的作用，增加了沥青与矿料的粘附性，提高了集料之间的粘结力。

1.2 吸附和吸收沥青的作用沥青混合料中加入纤维稳定剂后，这些纤维能够充分吸附（表面）及吸收（内部）沥青，从而使沥青油膜用量增加，沥青油膜变厚，以加强沥青混凝土在大空隙情况下的粘结力，增强耐久性。

其主要用于低噪音、抗滑性能好的沥青碎石玛蹄脂类混合料。

1.3 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，沥青受热膨胀时，纤维内部的空隙将具有一定的缓冲作用，不至于使之成为自由沥青而泛油，同时可以改善沥青混合料高温稳定性。

1.4 增粘作用纤维可以提高沥青的粘结力，增加沥青与矿物的粘附性，通过油膜的粘结，提高集料之间的粘结力，从力学性能上看，表现为沥青混合料的马歇尔稳定度的提高。

1.5 阻裂作用近代胶浆理论认为沥青混凝土是以沥青为唯一连续相的多级空间网状结构的分散体系，因此沥青的破坏将意味着结构体系的破坏。

用 。我 国应用 沥青 路 面 也相 当广 泛 ，据不 完全 统 计 ，高 级 、 次 高 级 路 面 所 占 的 比例 达 到 ９％ 以 ５ 上 。沥 青 也是 修补 处 治水 泥混 凝 土路 面常 用 的方 法 和措 施 。 国 民经 济 高速 发展 的同时 ，交 通流 量
的增大 ，轴 载 的加 重 以及 渠化 交通 等 已成 为现代
交 通 的显 著特 点 ， 已是公 路发 展 的必然 趋 势 。鉴 于 这 种 形 势 ， 对 路 面 提 出 了更 高 的 要 求 ，如 高
速 、安 全 、舒适 、耐久 。如果 路面 （ 括沥 青面 包
万 公 里 。其 中 高 速 公 路 １ 多 公 里 。加 快 基 础 万 建 设 是一 项 长 期 的 国策 ， 根据 国务 院 、交 通 部 ” 十五 ” 划和 ” 年规划 ” 计 十 ，公 路 建 设 还 将 得 到 更 大规模 的发展 。所 以公路 建 设无 论从 工业 及 建 筑材 料 都应 有显 著 的提 高 。在 公路 建设 中 ，沥青 路 面作 为一 种无 接缝 连 续式 路 面 ， 由于 其 自身 的
６ 结 语
天 津市 的大规 模 路 网建 设 即将 完 成 ，进行 路 面 养护 将 是天津 道 路 工作 者所 进行 的主要 工作 。 对 道路 的使 用 性 能进行 检测 评 价 并根据 需 要采 取
预 防性 养护 措施 ，既可 以及 时阻止 沥青 路面 道 路 破坏 的发展 趋势 ，从而 使路 面 始终 维持 较好 的服
综上 所述 ，针对 目前 干线 公路 的特 点 、交 通
面 ，使集 料表 面沥 青膜 厚度 增大 。混合 料 中 由于
纤 维加入 致沥 青用 量增加 ，使沥青 膜较 常规 密级 配混 合 料增 厚 ６ ％ ～ ｌ３ ５ ％。较 厚 的沥青 膜 与其 １

沥青混合料中的聚合物纤维深圳海川工程科技有限公司广州市启鹏交通材料技术有限公司 何唯平 张继宁一、概述伴随经济建设高速发展，现代交通对于公路沥青路面建设质量提出了越来越高的要求，传统的沥青混合料技术有时已经无法满足工程建设的要求，越来越多的新型材料正在进入沥青路面技术领域。

其中，纤维作为一种特殊添加材料，已经普遍用于沥青路面工程。

通常使用的纤维材料主要是木质素纤维，这类纤维作为稳定剂配制SMA混合料，用于增加其沥青用量并保持沥青胶浆具有足够的粘结力。

但是，木质素纤维较短，材质较脆，在沥青混合料中很难发挥增韧作用，作为替代产品，化学纤维引起有关技术人员的广泛注意。

目前已经投放市场的化学纤维主要有聚酯纤维（涤纶）、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纶纤维等品种。

本文重点介绍海川德兰尼特（DOLANIT）聚丙烯腈纶纤维（Acrylic Fibers）产品的技术特点、路用性能和若干国内工程实例，从而推动该产品的正确使用。

二、海川德兰尼特纤维的技术特性通常认为，材料的纤维增强或增韧效果主要取决于以下要素：纤维的长纤比，通常纤维长度与截面尺寸比例越大，纤维的增强效果越为明显。

强度与韧性，根据材料增强增韧的要求，纤维的强度与韧性必须显着高于被增强增韧材料。

密度，通常采用重量比例确定纤维增强增韧的用量，因此，在相同的用量下，密度小的纤维具有比较高的分散度。

此外，纤维在材料中分散的取向性和其它物理力学特性也将对于增强增韧效果产生重要影响。

根据上述分析，海川德兰尼特纤维显然具有这些方面的优势。

现将海川德兰尼特纤维主要技术性能与普通木质素纤维进行比较，比较结果列于表1中。

表1海川德兰尼特专用纤维与普通木质素纤维性能比较海川德兰尼特专用纤维 普通木质素纤维 纤维直径（μm） 13 45切断长度（mm） 6 1.2长纤比（10）461 26.7 织物数 （根/g） 870，000抗拉强度（Mpa） 910 极低干 20-50 15-30断裂延伸度（%）湿 25-60 20-35根据表1可知，海川德兰尼特纤维的长纤比是普通木质素纤维的17倍，因此，在二者密度大至接近的前提下，每克海川德兰尼特纤维的累积长度高达5220米，木质素纤维仅为305米。

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。

在沥青混合料中，不仅能充当稳定添加剂，更能改善胶体的结构，起到加筋的作用。

纤维素在乳化沥青中的作用1. 引言纤维素是一种天然的有机化合物，广泛存在于植物细胞壁中。

它具有多种功能和应用，其中之一就是在乳化沥青中起到重要作用。

本文将深入探讨纤维素在乳化沥青中的作用，并分析其对乳化沥青性能的影响。

2. 纤维素的化学性质纤维素是由大量葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的高分子化合物。

它具有多个羟基官能团，使得纤维素在水中具有良好的可溶性。

此外，纤维素还具有一定的强度和稳定性，使其成为乳化沥青中的重要添加剂。

3. 纤维素在乳化沥青中的作用3.1 稳定性改善乳化沥青是一种将沥青与水乳化形成的胶状物质，用于道路建设和维护。

纤维素的添加可以显著提高乳化沥青的稳定性。

纤维素分子在乳化沥青中形成网状结构，增加了乳化沥青的粘度和黏性，防止沥青颗粒的沉淀和分离，从而提高乳化沥青的稳定性。

3.2 助剂分散纤维素分子具有良好的分散性，可以将乳化剂和沥青颗粒均匀地分散在水中。

纤维素作为助剂，可以有效地增强乳化剂与沥青颗粒的相互作用，提高乳化效果。

此外，纤维素还可以增加乳化沥青与骨料的黏附性，改善乳化沥青的粘附性能。

3.3 纤维素与水的相互作用纤维素具有很强的亲水性，与水分子之间存在着氢键作用力。

当纤维素添加到乳化沥青中时，纤维素分子与水分子形成氢键，形成一层水化膜包裹在沥青颗粒表面，使沥青颗粒保持分散状态。

这种水化膜的形成可以阻碍沥青颗粒之间的相互作用，提高乳化沥青的分散性和稳定性。

3.4 抗老化性能改善纤维素具有良好的抗氧化性能，可以有效地延缓乳化沥青的老化过程。

纤维素分子中的羟基官能团可以与氧自由基发生反应，减少氧自由基对沥青分子的损害。

此外，纤维素还可以吸附并稳定沥青中的有害物质，减少其对沥青的腐蚀作用，延长乳化沥青的使用寿命。

4. 纤维素对乳化沥青性能的影响4.1 粘度和黏度纤维素的添加显著增加了乳化沥青的粘度和黏度。

纤维素分子的网状结构增加了乳化沥青的黏性，使其更容易附着在骨料表面。

纤维素在沥青混合料中的作用摘要：介绍了纤维素的分类和其在沥青混合料中的主要作用，以及使用方法、质量指标和检测方法。

最后介绍了木质素、合成聚合物、聚丙烯腈和聚酯等常用纤维素的质量指标与参考价格。

在沥青混合料中添加纤维素后能大大提高沥青路面的路用性能，适宜在修筑优质沥青道路时采用。

关键词：沥青路面纤维素强度稳定性耐久性随着我国公路交通的发展，交通运输量特别是重载车辆运输量的增加，在行车产生的疲劳荷载和冲击荷载作用下，沥青路面出现较为严重的破损现象。

沥青路面混合料的性能及级配不同，路面的使用性能也有差别。

近年来，在对提高沥青路面的耐久性深入研究后，发现在沥青混合料中添加纤维稳定剂，既可在生产、运输、摊铺和碾压过程中保证混合料的均匀性及稳定性，又是提高路面耐久性和稳定性的有效措施。

由于国内外对纤维素的研究起步不久，各品牌的纤维素质量、价格相差颇大，设计、施工单位在选择时较难取舍；因此有必要对纤维素的性能、质量标准、检验方法以及其在沥青混合料中的作用作一介绍，为使用者提供决策依据。

1 纤维素的分类及在沥青混合料中的主要作用1.1 纤维素的分类目前，应用在沥青工程中的纤维，按其化学成分，主要有木质素纤维、有机化学合成纤维和无机矿物纤维；按其产品形状，可分为絮状(纯纤维素)和颗粒状(纤维素通过添加部分沥青预制而成)。

1.2 纤维素在沥青混合料中的主要作用根据工程实践和权威部门测定数据证实，在沥青混合料中添加0.3％的路用工程纤维，马歇尔稳定度明显提高；混合料的流值有所降低，使路面处于不易蠕动状态，结构的稳定性大大提高；劈裂强度增长幅度显著；在高温高湿度条件下，残留稳定度仍保持较高数值，从而阻止了沥青和胶浆的涌出。

因此，路用工程纤维已被广泛应用于新建及修建沥青玛蹄脂碎石路面(SMA路面)、纤维加强型沥青路面，以及透水沥青混合料。

其主要作用可归纳为：1)加筋作用，增强路面的抗低温开裂能力。

在添加纤维素的混合料中，纤维与纤维间搭接成三维立体结构，犹如在灰泥中掺加草筋一样，起到加筋增强作用，有效地减少路面低温开裂。

纤维素在乳化沥青中的作用
纤维素，在乳化沥青中扮演着重要的作用。

乳化沥青是一种常用的道路建设材料，通过乳化剂使得沥青与水稳定地混合形成乳化沥青。

而纤维素则作为一种添加剂，具有改善乳化沥青性能的作用。

首先，纤维素可以提高乳化沥青的黏着性。

在道路建设中，乳化沥青需要具备一定的黏着性，以确保沥青与路面基层之间形成牢固的结合。

纤维素的添加可以增加乳化沥青的黏性，使其更好地附着在路面基层上，并抵抗外界的扰动和剪切力。

其次，纤维素在乳化沥青中还能够提高其抗裂性能。

由于交通负荷和温度变化等原因，道路表面常常会出现裂缝。

纤维素的加入可以形成纤维网络结构，增强乳化沥青的韧性和耐久性，减缓裂缝的扩展速度，延长道路使用寿命。

此外，纤维素还能够增加乳化沥青的稳定性和粘度。

稳定性是乳化沥青用于道路施工的重要指标之一，可以通过纤维素的加入来提高。

纤维素能够与乳化沥青中的悬浮成分发生物理交联作用，形成更稳定的胶体体系，延长乳化沥青的乳化稳定时间。

同时，纤维素的高粘度也有助于提高乳化沥青的粘附性和流变性能，使其更适合用于道路表面的涂覆和施工。

综上所述，纤维素在乳化沥青中具有黏着性提高、抗裂性能增强以及稳定性和粘度提升的作用。

在道路建设中，合理使用纤维素能够改善乳化沥青的性能，提高道路的耐久性和使用寿命，为道路交通安全和顺畅做出贡献。

聚酯纤维沥青混合料的施工工艺总结随着经济建设的高速发展，现代交通对于公路沥青路面的质量提出了越来越高的要求，传统的沥青混合料技术有时已无法满足现代交通状况的要求，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添加剂，已大量用于沥青路面工程，纤维对沥青混合料提高抗车辙能力、减少开裂等方面发挥重要作用。

本文介绍了聚酯纤维对沥青混合料的加筋机理，通过工程应用实践，总结了聚酯纤维沥青混合料的施工工艺。

1 聚酯纤维对沥青混合料的加筋机理及作用1.1 聚酯纤维的加筋增韧机理聚脂纤维属高分子材料，材料属性是弹性体，有一定强度及较高延伸率，高分子弹性材料作为添加相，可以提高沥青混合料的韧性，尤其是低温韧性，可以减小沥青混合料的温度收缩系数，可以在一定范围内限制其变形量，从而减少沥青路面的开裂。

弹性体增韧机理研究的比较早，现已基本成熟。

从20世纪50年代出现的第一个微裂纹理论开始，又相继提出了多重裂纹理论，屈服膨胀理论、银纹支化理论，银纹——剪切带理论等，而其中银纹——剪切带理论可以较全面地解释弹性体增韧现象，并取得一致公认，本理论可很好的解释聚酯纤维对沥青混合料的增韧机理。

银纹——剪切带理论的中心是：弱性基体内加入弹性体后，在外来冲击力作用下，弹性体可以引发大量银纹，而基体则产生剪切屈服，主要靠银纹——剪切带吸收冲击能量。

具体过程为：产生的银纹进一步发展并将终止于另一弹性体或剪切带。

同时银纹与银纹、银纹与剪切带之间又相互作用。

如银纹与银纹相遇时，会使银纹转向或支化;银纹前端中的应力集中，可以诱发新的剪切带。

所有这些作用，都会大大缓解了材料的冲击破坏过程，并增加了破坏过程所需的能量，从而提高材料的韧性。

增韧体系对冲击能的吸收主要有两种形式：弹性体银纹吸收能，基体剪切屈服吸收能。

当沥青混合料中含有20～25亿根三维相分布的PET弹性体纤维时，它们可以引发大量新的银纹，并利用银纹与银纹之间的相互作用，使其分解、支化，吸收部分冲击荷载能量，大量均匀分布的纤维，可以跨越阻隔沥青混合料这个自身粘弹性体所引发的银纹，从而使这部分银纹被支化，分解吸收更多的冲击荷载能量，这些作用的相互协调，大大改善了沥青混合料的疲劳耐久性，这也成为聚酯纤维加筋沥青混凝土的机理。

玄武岩纤维加入沥青混凝土中，可以增加沥青油膜的强度及抗疲劳性能，增强沥青油膜的水稳定性，抗氧化及抗老化性进而提高耐久性，玄武岩纤维具有紧密的晶体结构，表面具有很好的浸润性（wetaility），可与沥青、水泥及塑料等各种基体材料紧密粘合。

纤维表面能很好地吸附沥青从而防止沥青析漏。

掺加纤维可增大沥青膜的厚度，有助于减缓沥青老化，降低沥青温度敏感性及长期保持粘弹性。

玄武岩纤维具有很好的表面亲和力或表面浸湿性，纤维－沥青界面上存在很大的界面张力和粘着力，可起到稳定沥青的作用，增强弹性恢复能力。

高强度且细微的玄武岩纤维（相当于配筋）可抵消或释放温差应力，从而抑制沥青混凝土的裂纹形成与扩展，提高沥青胶浆的裂纹自愈能力及弹性恢复能力，从而提高沥青混凝土的韧性，克服沥青混凝土的低温脆性，对防止沥青混凝土冷脆破坏具有非常理想的效果。

玄武岩纤维具有较高的弹性模量及适宜的断裂延伸率，有助于提高沥青混凝土弹性变形恢复能力，减少永久塑性变形及裂纹的产生。

微裂纹生成后，均匀分布的空间纤维网络可帮助释放裂纹尖端形成的应力集中，从而阻止裂纹的进一步失稳扩展直至断裂破坏。

添加纤维的沥青混凝土疲劳寿命几乎是未加纤维的普通沥青混凝土的100倍。

0.85 ⋅ 9.81⋅ G 2 sK
稳定作用
纤维使沥青膜处于比较稳定的状态，有利于高温稳定性。
增粘作用
提高粘结力（增加稠度）。
不同温度和不同重量下的针入度试验/ Pd=5mm/T=5s
纤维用量对沥青玛蹄脂抗剪强度的影响 不同粉油比聚合物纤维马蹄脂的抗剪强度
600 500 PmB65A / 0 / F/B=1,16 PmB65A / 0 / F/B=1,53 PmB65A / 0 / F/B=1,97 PmB65A / A=0,2 / F/B=1,16 PmB65A / A=0,2 / F/B=1,53 PmB65A / A=0,2 / F/B=1,97 0 = 不使用纤维 A = 纤维、 纤维 、 L=4 mm F/B ：粉胶比
抗剪强度 [ kPa ]
300 250 200 150 100
抗剪强度 [kPa]
400 300 200
100
50 0
0 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
温 度 [°C]
温度 [°C]
不同纤维长度对沥青玛蹄脂 抗剪强度的影响
Korngr 鰏 senv erteilung
100 90 80 100
SMA 0/11 S
90
Siebdurchgang [M.-%]
70 60 50 40 30 20 13 10 0 11,2 16 22,4 0,09 0,25 0,71 2 5 8 25 9 31,5 40 30 20 60
Siebgr鰏se [mm]
E= (Pmax* (µ + 0,273))/(h* uel)*1000 [N/mm] µ= poisson number related to the temperature

公路用混凝土添加木质素纤维介绍■路用木质素纤维作为一种改善沥青路面性能和延长路面使用寿命的新材料，路用木质素纤维由于其良好的吸油作用及对路面起明显的加筋和桥接作用，极大地提高了路面的柔韧性，从而很好地提高了沥青路面的高温抗车辙能力、低温抗裂性、抗疲劳性能以及抗水害等路用性能，从而使路面的使用寿命大大延长。

在应用方面，掺入路用木质素纤维的沥青混合料不需改变原有的施工工艺，操作简单方便，使其具有很好的发展和应用前景。

■聚酯纤维AF-PET专门用于加强沥青混凝土的产业用纤维产品，通过研究和检测，它不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性、疲劳耐久性，并且具有低温防止反射裂缝的性能，有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗冲击强度，同时纤维经过了抗老化和表面烘干处理，纤维均匀分布在沥青混凝土中，与沥青混凝土连续紧密，起到很好的加强筋作用。

正是由于具有以上优良品质，“启明”牌沥青路面专用增强聚酯纤维被广泛用于桥梁铺装、公路路面、收费站等沥青混凝土铺面中。

■聚丙烯纤维AF-PP是采用纤维级聚丙烯为原料，以特殊工艺加工处理而形成的高强度束状单丝有机纤维，其固有的耐强酸、耐强碱、弱导热性，具有极其稳定的化学性能。

加入混凝土或砂浆中可有效的控制混凝土(砂浆)固塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝，防止及抵制裂缝的形成及发展，大大改善混凝土的阻裂抗渗性能、抗冲击力及抗震能力，可以广泛的使用于地下工程防水，工业民用建筑工程的屋面、墙体、地坪、水池、地下室以及道路和桥梁工程中。

是砂浆混凝土工程抗裂、防渗、耐磨、保温的新型理想材料。

针对国内干粉建材行业的实际需要，公司专门组织攻关了干粉建材技术，推出保湿砂浆专用的聚丙烯短纤维，深受广大客户好评!■聚丙烯腈纤维AF-PAN作为混凝土的次要加筋材料，聚丙烯腈纤维可明显地提高混凝土的韧性及抗击性能，并有效地阻止裂缝的产生和发展，提高混凝土的抗渗性、抗冻性等耐久性能。

另外作为加强沥青混凝土的产业用纤维产品，它不仅可以大大改善沥青路面的粘结性、高温稳定性、疲劳耐久性，并且具有低温防裂和防止反射裂缝的性能，有效提高抗拉、抗剪、抗压及抗冲击强度。

沥青混合料纤维加强作用的研究
沥青混合料纤维加强作用的研究
通过对沥青混合料掺加纤维的研究,系统分析了纤维加强沥青混合料的马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能,探讨了纤维增强沥青混合料的强度形成机理,并与普通密集配沥青混凝土进行了对比、分析,结果表明:纤维沥青混合料是一种具有优良品质的沥青路面材料.
作者：李文龙韩君良李文琦LI Wen-long HAN Jun-liang LI Wen-qi 作者单位：李文龙,李文琦,LI Wen-long,LI Wen-qi(新疆伊犁公路总段,新疆,伊宁,835000)
韩君良,HAN Jun-liang(西安公路研究院,陕西,西安,710054)
刊名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)：2010 36(1) 分类号：U414 关键词：纤维加强沥青混合料路用性能强度形成机理。

沥青路⾯专⽤增强纤维（聚酯纤维）功能1提⾼沥青混凝⼟粘接⼒和弯拉强度聚酯纤维抗拉强度⾼，弹性模量打，加⼊沥青混凝⼟中纤维表⾯可有形成⼀层沥青膜，明显提⾼沥青混合料的粘接⼒，加⼊聚酯纤维后由于⼤量短纤维的加筋，温度沥青等作⽤可有明显提⾼混合料的均匀性，提⾼沥青混合料的弯拉强度。

2提⾼沥青混凝⼟混合料分散性、⾼温稳定性沥青混合料是⼀种弹性-粘塑性材料，对应各种级配的混合料必需保证各成分混合均匀，尤其对应SMA混合料，沥青马蹄脂碎⽯为间断级配，粗集料多、细级料少，矿粉多，在混合料中不惨纤维，在搅拌过程中很容易形成胶团，混合料分散不均，铺筑路⾯时形成局部的油斑，加⼊聚酯纤维能使沥青和⾻料粉分散均匀，避免胶团产⽣，保证沥青混合料的均匀，另外三维乱向均匀分散于沥青混合料的纤维对沥青混合料起到很好的牵拉固定作⽤，对防⽌沥青混合料在⾼温时出现泛油，提⾼沥青混合料的抗车辙能⼒⼤有益处。

3提⾼沥青混凝⼟路⾯的低温抗裂能⼒沥青路⾯在低温时强度增⼤，但其变形能⼒却因刚性增⼤⽽降低，造成路表开裂⽽基层反射裂缝的产⽣，加⼊具有⾼抗拉强度，⾼弹性模量且有⼀点断裂伸长率，使纤维在沥青混凝⼟中起到很好的牵拉作⽤，加筋作⽤，提⾼沥青混凝⼟低温破坏应⼒，提⾼低温抗裂能⼒。

4减⼩永久变形，提⾼沥青路⾯耐久性、提⾼抗冲耐磨能⼒路⾯设计对于沥青混凝⼟⾼级公路路⾯视作弹性体系，不考虑应⼒卸载-塑性变形数量，但这些不可恢复变形或多或少的存在，加⼊⼤量均匀分散的细微纤维能很好的提⾼路⾯作为弹性层状体系进⾏分析计算的可靠度。

均匀分散的纤维改善了细微沥青混凝⼟的均质性、整体⼯作性能，提⾼公路表⾯沥青混合料的稳定性，从⽽提⾼了沥青混凝⼟路⾯的抗冲磨能⼒，提⾼了结构层的疲劳寿命。

5减⼩湿度对沥青路⾯的影响，提⾼沥青混凝⼟路⾯的⽔稳定性加⼊聚酯纤维喉，沥青混凝⼟的冻融劈裂残留强度提⾼，提⾼了⾼速公路、⾼等级公路的⽔稳定性，减⼩⾬⽔、雾、雪等沥青混凝⼟路⾯的破坏。