高性能聚酯纤维布增强封层技术研究和应用共29页文档

纤维封层技术及在公路养护中的应用研究【摘要】所谓的纤维封层技术是指在采用纤维封层核心设备的同时撒布沥青粘结料和纤维，然后在上面撒布碎石，经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建设施工和养护技术，本文对纤维封层技术的特点、施工工艺、应用范围等进行了阐述。

【关键词】纤维封层技术；养护技术；应用研究1、纤维封层技术所谓的纤维封层技术是指在采用纤维封层核心设备的同时撒布沥青粘结料和纤维，然后在上面撒布碎石，经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建设施工和养护技术。

它具有如下特点：1）可以利用纤维分层进行应力吸收中间层的施工。

由于纤维封层黏结层是铺设在旧沥青面层与新沥青面层或是铺设在新建路基和新建沥青面层之间的，它同时具有极高的张力与弹力在加上其独特的结构，所以纤维封层黏结层对外界的应力具有极其有效的吸收和扩散功能，所以可以把其作为一种很好的应力吸收中间层。

2）具有高耐磨性。

因为在纤维封层设备施工之后就会进行碎石集料的撒布，撒布后的集料能进入到有纤维和沥青混合料形成的网状结构中，将其压实成型后混入的集料会被混合料网状结构紧紧包裹，就会形成一种复合的力学嵌锁体系。

所以，若采用纤维封层耐磨层施工能极大地提高路面的耐磨性，有效延长道路的使用寿命。

3）具有高防水性。

由一层沥青+一层纤维+一层沥青+一层碎石构成的纤维封层结构，它是有连续的施工工艺形成的一层物料之间相互致密的网格缠绕结构。

同时两层沥青的连续洒布更是提高了纤维封层的密闭性。

在加上可以在机构中起到加筋和桥接作用的纤维，它能在2层沥青混合料中起到极强的吸附作用，吸附沥青中的油分，阻止沥青的流动，增加黏度和粘附力。

这样就可以在原有的路面上形成一层致密的保护膜，明显的提高路面的防水性能。

4）具有高稳定性。

纤维层由于具有高弹性的模量值，所以其延伸能力和抗拉强度要远远超出由于温度的变化所带来的收缩拉应力或拉应变，这样就可以在寒冬季节有效抑制沥青路面由于低温而出现的常规裂缝，避免了路面面层的破坏。

摘要 (1)一纤维封层技术的应用 (2)1.1纤维封层技术 (2)1.2浙江省的应用和推广 (2)1.3纤维封层技术施工的要求 (2)1.4纤维封层的优点 (3)二纤维封层材料 (6)2.1沥青结合料 (6)2.2集料 (8)2.3纤维 (10)三纤维封层配合比设计方法 (13)3.1经验配比法 (13)四纤维封层施工技术 (16)4.1施工工艺 (16)五纤维封层施工质量管理 (22)5.1原材料检验 (22)5.2施工过程管理 (25)5.3验收 (26)六工程应用、经济效益 (28)6.1工程应用 (28)6.2经济效益 (29)七结论 (30)八指导意见 (31)摘要纤维封层技术是我国新引进的一种沥青路面养护新技术。

是指采用专用设备同时洒布沥青结合料和纤维，然后在上面撒布碎石，通过胶轮压路机及自然行车碾压后形成的薄层超强复合材料。

主要应用于预防性路面养护的表面磨耗层，能较好地封闭原路面的龟网裂，提高原路面的防水、抗滑、耐磨等路用性能和先进的施工工艺、快捷的施工速度，具有良好的经济效益和应用前景。

为进一步探索纤维封层在实际工程设计、施工中的应用。

针对纤维封层的施工过程中存在施工质量缺陷的问题，结合工程应用实例，从施工技术中的材料特性，配合比设计，施工工艺，施工质量管理等方面进行分析和论述。

为今后的实际施工提供一些经验和技术指导。

通过09年和10年二年间浙江省内公路纤维封层施工，迄今为止已铺筑了近200万平方米的纤维封层。

事实证明具有明显公路养护技术优势，已施工过的有原沥青路面上封薄层表面磨耗层、高速公路桥面磨耗层和水泥混凝土路面上的磨耗层的类型。

待以后长期观察研究、总结取得经验指导设计和施工。

一纤维封层技术的应用1.1 纤维封层技术纤维封层技术是指乳化改性沥青和纤维采用同步设备同时洒布结合料，然后在上面撒布碎石经碾压后形成磨耗层和应力吸收和分散的中间层的一种新型道路养护和建设的新技术。

1.2 浙江省的应用和推广浙江引进该技术的时间比较短。

高速公路养护中聚酯纤维材料的应用高速公路在我国的公路事业中，占有举足轻重的作用。

随着我国经济的不断发展，高速公路事业更是得到了长远的发展，公路的总里程不断增加，公路的设计建造水平越来越高。

高速公路承担的交通任务越来越繁忙，这造成公路的承载负荷不断增加，导致高速公路的损坏率不断增加，这给高速公路的养护事业，提出了更高的要求。

[1]为了有效提高高速公路路面的性能，在高速公路养护过程中，对聚酯纤维材料的应用越来越多。

为此，文章中对高速公路养护中聚酯纤维材料的应用进行探讨，希望对我国高速公路事业的发展起到促进作用。

标签：高速公路养护；聚酯纤维；应用Abstract：The expressway plays an important role in the highway undertaking of our country. Along with the unceasing development of our country economy，the highway enterprise has obtained the long-term development，the highway’s tota l mileage increases unceasingly，the highway design and construction level is higher and higher. The traffic task that highway undertakes is increasingly busy，which causes the load of the highway to increase continuously，and the damage rate of the highway to increase constantly. Thus，this has posed higher request for the maintenance cause of the highway. In order to improve the performance of expressway pavement，polyester fiber is increasingly used in highway maintenance. Therefore，the paper discusses the application of polyester fiber material in highway maintenance，thus promoting the development of highway cause in our country.Keywords：highway maintenance；polyester fiber；application1 概述隨着我国高速公路事业的不断发展，和私家车数量的不断增加，一些新的高速公路在没有投入运行多长时间后，就会出现比较严重的损毁现象，对路面的正常使用造成非常大的影响，如果要对其进行维修，就必须对高速公路进行局部的封闭。

聚酯玻纤布在高速公路罩面工程中的应用研究东南大学交通学院二○○五年十二月目录目录III第一章绪论11.1研究背景11.2国外研究现状与发展趋势21.2.1 国外研究现状21.2.2我国土工合成材料发展趋势31.3主要研究容3第二章聚酯玻纤布的工程特性42.1土工合成材料的原材料42.2聚酯玻纤布的组成与特点52.3聚酯玻纤布的工程特性52.3.1聚酯玻纤布的材料特性52.3.2 聚酯玻纤布浸透沥青试验6第三章聚酯玻纤布复合混合料路用性能研究8 3.1原材料试验与试验级配83.1.1 原材料性质83.1.2 试验级配103.2混合料配合比设计123.3混合料路用性能试验研究123.3.1 粘结性能123.3.2 抗永久变形性能163.3.3 低温抗裂性能173.3.4 加筋强度性能203.3.5 渗透性能223.4本章小结24第四章聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳特性研究254.1疲劳试验设计254.1.1 加载控制模式的选定254.1.2 荷载波形与频率254.1.3 试验温度264.2应力控制（MTS）疲劳试验264.2.1 试件成型264.2.2 疲劳试验结果与分析264.3应变控制（UTM）疲劳试验284.3.1试验模型与试件成型304.3.2 试验结果与分析304.4浸水疲劳试验354.4.1 试验设计354.4.2 试验结果与分析354.5本章小结36第五章聚酯玻纤布防治反射裂缝研究375.1概述375.2反射裂缝现象与形成原因375.2.1 反射裂缝的现象375.2.2 反射裂缝的形成原因385.3反射裂缝评价方法研究405.3.1 研究方法405.4.2 冲击韧性试验设计405.4.3 试验结果与分析415.4荷载型反射裂缝力学分析与试验模型设计425.4.1 计算模型、假定与分析方法425.4.2 计算结果与分析425.4.3 试验模型设计分析435.5荷载型反射裂缝室模拟试验与结果分析435.6本章小结45第六章试验路铺筑、施工工艺总结与经济性分析466.1试验路铺筑466.1.1原路面状况调查与评价466.1.2聚酯玻纤布工程实践476.2施工工艺小结476.2.1不同处治对象的施工小结476.2.2 施工工艺流程和注意事项486.3经济效益分析486.4本章小结50第七章结语517.1本研究的主要结论517.2尚待进一步研究的问题51参考文献52第一章绪论1.1 研究背景我国自上个世纪90年代起掀起了公路建设的高潮，十多年来，我国公路的总里程不断增加，截止到2004年，随着公路等级的不断提高，我国高速公路的通车总里程已突破3万公里，比世界第三的加拿大多出近一倍，仅次于美国，跃居世界第二位。

加筋聚酯纤维抗裂布施工技术在白改黑路面施工中的应用摘要：本文以广西省河池市金宜一级公路3至7标路面白改黑项目为例，对加筋聚酯纤维抗裂布施工技术在一级公路旧水泥混凝土路面的白改黑路面施工中的应用展开研究。

对本项目中加筋聚酯纤维抗裂布的技术特点和性能参数进行了讨论分析。

工程实践表明，旧水泥混凝土路面与沥青下面层之间加铺一层加筋聚酯纤维抗裂布可以有效提高新沥青路面的使用寿命，对于提高公路工程的路面质量具有十分重要参考价值。

关键字：白改黑路面，加筋聚酯纤维抗裂布，反射裂缝一、引言本文通过对广西省河池市金宜一级公路3至7标路面白改黑项目中加筋聚酯纤维抗裂布施工技术进行深入研究，并分析该技术特点和性能参数，以期对提高公路工程的路面质量有较好的的启示作用。

二、研究区域和方法2.1研究区域道路起点始于规划金城江环江路（河池高铁站附近），路线自西向东南延伸，途经德胜镇、怀远镇，终点止于宜州区现状金宜大道与冯京路交叉口，路线全长约57.05 km。

第 3-7 标段主要建设内容为对道路进行“白改黑”，同步新建给水、交安设施;2.2加筋聚脂钎维纤维抗裂布主要技术指标加筋聚酯纤维抗裂布是由玻璃纤维和聚酯纤维复合而成的高性能路面裂缝处理材料。

其独特结构组合了玻纤和聚酯纤维的优点通过吸收沥青材料后形成一个有效的结构防水层，其与沥青混合料层复合后明显提高其低温抗裂性、抗疲劳、抗反射性能，起到应力分散和防水的作用，有效提高了面层的抗疲劳性，降低裂缝扩展和延缓反射裂纹的产生，从而延长路面的使用寿命。

三、加筋聚酯纤维抗裂布施工工艺3.1施工准备3.1.1施工前设备准备施工前必须配备齐全的施工设备和器具，需要的机械设备主要有：热沥青喷洒车，有加热装置，喷头经专业加工，喷洒时必须保证雾状，且喷洒的量可以人工控制；土工布摊铺设备，将加筋聚酯纤维抗裂布进行平展摊铺开，可以是自动式摊铺器械，也可进行人工加工，但摊铺的效果必须确保土工布平直、无褶皱；施工器具：鼓风机、铁辊子、涂刷、透明眼罩等，用以清除浮土、渣质等，将土工布压实粘附在热沥青上等。

交通科技与管理145工程技术目前我国在沥青路面的维护上主要有以下四个方面：预防性养护、修复性养护、路面翻修以及路面重建。

其中纤维增强封闭技术就属于预防性养护的范畴，其主要作用在路面病害刚刚出现的阶段，抑制病害的进一步发展。

纤维增强封层技术在施工流程上即为在既有沥青路面表层铺一定比例的沥青胶结料与玻璃纤维，同时在其上再铺一层碎石层并碾压密实的技术，实践表明该技术有着突出的抗滑移能力，此外也有施工便捷、作业周期短的优点。

1　纤维增强封层的组成1.1　应力吸收中间层应力吸收中间层在组成上可大致归为乳化沥青和玻璃纤维两种材料，其在施工时一般铺设在道路基层与路面之间，也有的工程将中间层铺设在新旧结构层之间。

检测结果表明，中间层对于既有结构层内的裂缝应力有着很好的缓解效果，同时可以有效阻隔上部结构中雨水的渗透，提升道路的抗渗性。

1.1.1　乳化沥青目前在道路养护中广泛使用的乳化沥青可大致分为喷洒型与拌和型两类，前者主要用于粘层、桥梁等工程中；后者则主要用于改性稀浆封层的工程中。

总体来说，乳化沥青在施工时便于撒布、凝结速度较快、环境友好，且能够与其他建筑材料有效粘结。

此外，在工程中应当注意乳化沥青在封层施工完成前应保持流动态，便于在压力作用下能够有效爬升。

1.1.2　纤维纤维自身表面有很大的接触面积，在纤维、沥青的接触面上，两者会发生较为复杂的物理作用，使得纤维与沥青能有效粘结、作用，并充分发挥两者各自的特性。

在微观视野下，沥青分子附着在纤维表层，构成密实可靠、性质稳定的沥青层，研究中通常称为结构沥青。

结构沥青相较于游离的自由沥青分子而言粘结强度高、结构稳定性好，其在中间层中有以下意义：①加强作用。

纤维、结构沥青层构成的复合结构具有很好的稳定性，通过控制沥青分子的位移能够有效提升结构抵抗外部荷载的能力，抑制裂纹等的产生。

②均匀分散。

纤维的加入为沥青分子的附着提供了可靠的支持，有利于材料均匀的散布。

③吸附沥青。

聚酯纤维材料在沥青混凝土桥面铺装上的应用【摘要】目前我国在桥梁建设中，桥面铺装普遍采用普通沥青混凝土作为上面层。

桥面铺装的沥青混凝土在高温稳定、低温抗裂、抗水以及疲劳耐久等性能方面，要求比普通路面更高。

相关试验和实际观测证明加入聚酯纤维材料的沥青混凝土在桥面铺装后能够明显改善铺装层的各项性能。

本文简单介绍了聚酯纤维的来源，并就桥面铺装过程中聚酯纤维在混凝土材料性能参数上的影响以及在沥青混凝土中的作用机理进行了分析。

【关键词】聚酯纤维；沥青混凝土；桥面铺装；稳定性目前我国在桥梁建设中，桥面铺装普遍采用普通沥青混凝土作为上面层。

沥青混凝土路面由于受到力的作用和车辆超载等因素的影响，桥面在没有达到设计的使用年限时，就发生拥包、推移等不同程度的损坏现象，大大缩短了桥梁路面的使用寿命[1]。

因此，桥面铺装的沥青混凝土在高温稳定、低温抗裂、抗水以及疲劳耐久等性能方面，要求比普通路面更高。

在这种情况下，选择高性能、高质量的沥青混凝土铺装层材料对提高其路用性是非常有意义的。

近年来，人们开始不断地研究采用的新方法和措施来提高沥青混凝土的路用性能，把纤维材料掺加到沥青混合料中就是其中的一种方法，经过相关试验和实际观测证明，应用聚酯纤维材料加强的沥青混凝土在桥面铺装后能够明显改善铺装层的各项性能[2]。

1、聚酯纤维的来源聚酯纤维是从石油中提炼出来的石油化工产品，是对苯二甲酸和乙二醇缩聚后得到的饱和聚酯，是经过特殊的工艺加工后得到的产品。

现下常用的聚酯纤维是聚对苯二甲酸乙二酯，也就是我们常说的涤纶[3]。

它不但在稳定性、强度、耐高温等方面具非常高的性能，还同沥青具有强的亲和性，因此，可以有效抑制沥青混凝土桥面的开裂和剥落，提高桥面铺装的质量，使桥梁的使用寿命得到延长。

将聚酯纤维材料混合在沥青混合料中的施工工艺并不比普通沥青混合料复杂，只需直接加入拌和即可，而且聚酯纤维材料的比表面积较大，其表面能够吸附更多的沥青，从而使纤维充满在沥青混合料的间隙中。

纤维封层技术在公路养护中的应用分析摘要：加强纤维封层技术在公路养护中的应用的研究是十分必要的。

本文作者结合多年来的工作经验，对纤维封层技术在公路养护中的应用进行了分析，具有重要的参考意义。

关键词:纤维封层技术;技术特点;公路养护;1.预防性养护美国联邦公路管理局对预防性养护(Pavement Preventive Maintenance，简称PPM)措施的定义是：为了防止路面早期破坏和延迟路面破坏的进程而采取的措施，其目的是延缓路面的破坏，增加路面的使用寿命。

应用预防性养护措施的关键是在路况较好而没有结构破坏时进行，一旦开始出现结构破坏，便不再进行预防性养护。

纤维封层技术具有提高路面抗滑防裂性能、避免水损害，达到保护路面结构、延长路面使用寿命等特点而广泛应用。

2.纤维封层技术纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒(撒)布沥青黏结料和纤维，然后在上面撒布碎石，经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建设施工和养护技术。

施工中，经过专门工艺破碎切割的纤维在上下两层均匀洒布的沥青混合料中呈乱向均匀分布、相互搭接。

与沥青混合料形成网络缠绕结构，有效地提高了封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能。

类似在原有路面基础上加铺了一层具有高弹性和高强度的防护网垫。

纤维封层技术具如下特点：（1）利用纤维封层进行应力吸收中间层施工铺设于旧沥青面层与新沥青面层或新建路基和新建沥青面层之间的纤维封层黏结层，兼具极高的张力与弹力，加之独特的结构，对外界的应力具有极其有效的吸收和扩散功能，是一种很好的应力吸收中间层。

一方面它能够吸收摊铺层中的应力或将车辆荷载产生的局部集中应力进行重新扩散和分布．通过纤维封层大面积扩散，减少覆层所承受的张力并有效地抑制裂缝的产生：另一方面它能够吸收和扩散旧沥青路面原有裂缝或路基的反射应力，消除旧沥青路面裂缝尖端产生的应力集中，能够有效地抑制反射裂缝出现，有效地阻止因车载负荷过重造成的路面破坏。