纤维封层强度形成机理

层 间粘结 层 、 应 力吸 收层 、 沥 青路 面磨耗层 和公 路下
收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ８—１ ０— ２ ０ 作者 简 介 ： 李 坤（ １ ９ ８ ２一） ， 男， 安 徽 省 阜 阳市 人 ， 在 读 研 究 生
１ ． ２ ． ２ 碎 石
用 于纤维 封层 的碎 石 有 玄 武 岩 、 石灰 岩 和 花 岗
公 路 交通技 术
２ ０ ０ ９年 １ ０月 第 ５期
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纤 维 封层 层 间粘结 强 度 形成 机 理
李
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沥青 路 面在交 通 荷 载 和气 候 环境 影 响 下 ， 路 面
封 层 。纤 维封 层 可使 路 面 的裂 缝 、 老 化 等病 害 得 到
的服务能力逐渐下 降， 在路面寿命周期 的不 同阶段 修复 ， 提高路面的服务能力。 实施不 同 的养 护措施 尤为 重要 。纤 维封 层技术 就 是 １ ． ２ 纤维封 层材料 组成 我 国新 引进 的路 面养 护 方 法 ， 它 丰 富和 改善 了我 国 １ ． ２ ． １ 粘结料
于稳 定值 ， 而后层 间粘 结强度受 交通荷载和环境影 响逐渐减 小， 并进 行 了相关 的试验 分析。机理分析为粘 结强度 试 验方案、 纤维封层施工后 的初期养护和后期的养护方法提供 了理论根据。 关键词 ： 纤维封层 ； 粘结强度 ； 改性乳化沥青 ； 玻璃 纤维 ； 机理
文章编号 ： １ ０ ０ ９— ６ ４ ７ ７ （ ９ ３ ３ ０ ９ ｌ ０ ５ — ０ ０ ３ ６— ０ ４ 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ １ ６ ． ２ １ ７ 文献标识码 ： Ａ
岩进行了筛分 ， 结果如图 １ 所示 ， 质量通过百分率上 下 限 由参 考文献 限定 。
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图 ２ 层 间粘结强度随时间变化 曲线
略
Ａ Ｂ段 表 示 从 撒 铺 改 性乳 化 沥 青 、 纤维和碎石 ， 到限速 开放 交通 前 的强度 变化 ；
作用。
层 粘结 强 度 形 成 机 理 的分 析 ， 初 步 掌 握 纤 维 封 层
层 问粘 结 强 度 和 路 用 性 能 的 定 性 指 标 ， 从 而 进 行 相 关 的试 验 研 究 ， 使 纤 维 封 层 技 术 在 我 国 逐 步 推
广应用。
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０． ６ ２ ． ３ ６ ４ ． ７ ５ ９ ． ５ ｌ ３ ． ２
筛孔直径 ／ ａｍ ｒ
Ｂ Ｃ段描 述 了限 速 开放 交 通 期 间和 在 自然 行 车
图１ 通过各个筛孔 的质 量百分率
的碾压 下 ， 纤 维封 层层 间粘 结逐 渐上 升 ， 至粘 结强 度
趋Байду номын сангаас于稳 定 的过程 ；
料 及人 员准 备 ） ； ２ ）现 场 交 通 组 织 及 路 面 清 洁 ； ３ ）
纤维封层车 同时喷洒乳化 沥青和纤维 ； ４ ）撒布碎 石； ５ ）胶轮 压路 机 碾 压 ； ６ ）初 期 养 护 ， 限 速 开 放交
通； ７ ）自然行 车碾 压 。 １ ． ４ 存在 问题
我 国引进 纤维 封 层 路 面 养护 技 术 的时 间较 短 ， 施工技术还不够成熟， 乳化沥青 、 纤维和碎石的含量 对纤 维封 层层 间粘 结强度 和纤 维封层 路 用性 能 的影
岩等 ， 常用碎 石 粒径 范 围 为 ３～５ 、 ５～１ ０和 １ ０～
２ ０ ０ ９年
第 ５期
李
坤， 等： 纤 维封层 层 间粘 结强度 形 成机理
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∞ 舳 ∞ ∞ 加 ０ １ ５ ｍ ｍ 。对用于磨耗层 、 粒径范围 ５ — １ ０ ｍ ｍ的玄武
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的路 用 性 能 直 接 决定 其 服 务 能力 。通 过 对 纤 维 封
经加捻 合 股而 成 ， 施 工 中的玻 璃 纤 维 被 剪 切 后均 匀 地 洒 铺 在 ２层 改 性 乳 化 沥青 之 间 ， 使纤 维 能 够 被乳 化沥青 完 全裹 覆 ， 增 强 乳 化 沥青 与纤 维 之 间 的 吸 附
流动 性较 好 ， 与原 路面 充分 接触 ， 且原 路 面施工 时 较
１ ． ３ 纤 维封 层施 工工 艺
干燥 ， 乳化沥青容易渗透到路面空隙及孔隙中 】 ， 为
提高 上封 层 与原路 面 的层 间粘结 性能 提供 了前 提 条
件。
１ ）施工 准 备 （ 原 路 面病 害 调 查 及 处理 、 设 备材
响还 没有 定性 和 定量 的分 析 研 究 ， 而 层 间粘 结 强度
图 ３ 碾 压 前 纤 维 封 层
纤 维 封层采 用 的是 喷 射无 捻粗 纱 型玻 璃 纤 维 ， 这种玻 璃 纤维是 浸 有强 化型 浸润 剂 的原丝成 股 后不
的形 成过 程将 影 响施 工 后 初 期 养 护方 法 ， 纤 维 封 层
表 １ 改 性 乳 化 沥 青 平 均 用量
纤维 封层技术 是指采 用纤 维封层 核心设 备 同时
洒 布沥青 粘结料 和玻璃纤 维 ， 然后在 上面撒 布碎 石 ，
经碾压后 形成新 的磨耗 层或 应力 吸收 中间层 的一种 新 型道路 建设施 工 和养 护技 术 。 纤维 封层技 术在英 国 、 美 国、 澳 大利 亚和法 国等 国家 已经得到广 泛应 用 ， 目前主要用 于路基 、 面层 的
１ ． ２ ． ３ 纤 维
Ｃ Ｄ段 表示纤 维 封层层 间粘结 强度 趋于稳 定后 ， 在 交通 荷载 和环 境 作 用 下 其 服务 能力 逐 渐 下 降 ， 层
间的粘结 强 度也 在逐 渐 降低 。
２ ． ２ 纤 维 封层层 问粘 结 强度形成 机 理分 析 ２ ． ２ ． １ Ａ Ｂ段强 度变化 分 析
纤 维封 层所用 的纤 维 为喷射 无捻 粗纱 型玻 璃 纤
维， 纤 维长度 为 ４ ０ ｍ ｍ， 平均 用量 如表 ３ 所示 。
表 ３ 纤 维 用 量 ｇ ／ ｍ
纤维 封层 施工 时 ， 撒铺 乳化 沥青 、 纤维 和碎 石 后