玻璃纖維對瀝青的路用性能影響分析

周麗峰

【摘要】由于瀝青是一種熱塑性材料，其具有溫度敏感性強(qiáng)，高溫易流淌，低溫易縮裂的特點(diǎn)[1]，而玻璃纖維作為非結(jié)晶型無機(jī)纖維具有成本低、耐熱性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，其特有的抗拉韌性能有效增強(qiáng)混合料的整體性、柔韌性和阻止開裂的能力。本文通過制定不同的預(yù)浸配方，對預(yù)浸的玻璃纖維按不同摻量加入到瀝青內(nèi)，進(jìn)行瀝青基本性能試驗(yàn)，分析不同配方以及不同摻量的短切預(yù)浸玻璃纖維對瀝青性能的影響。

【關(guān)鍵詞】玻璃纖維；針入度；軟化點(diǎn)；延度

1、試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)原材料

1.1.1瀝青

本論文所有試驗(yàn)采用70#基質(zhì)瀝青，按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 052-2011）的要求，對基質(zhì)瀝青進(jìn)行了針入度、軟化點(diǎn)、延度的測試，測試結(jié)果符合試驗(yàn)要求。

1.1.2玻璃纖維

前期對ER4305P-2400直接紗、ECS305K（3mm短切紗）、ECS305K（4.5mm短切紗）、WCS-2501短切紗進(jìn)行分散性對比試驗(yàn)，結(jié)果顯示ER4305P-2400直接紗與瀝青的相容速度快，且易分散，因此本論文試驗(yàn)采用ER4305P-2400直接紗作為原材料。

1.1.3預(yù)浸劑

采用了能溶于瀝青的浸潤劑與玻璃纖維凝結(jié)為一個整體，試驗(yàn)采用的浸潤劑有Sasobit、EBS、聚乙烯蠟三種。

1.2試驗(yàn)配方確定

為了使得Sasobit、EBS、聚乙烯蠟與玻璃纖維裹覆均勻和浸潤完全，并易于短切和均勻分散，本試驗(yàn)選擇了六種與玻璃纖維能良好裹附、無毛刺、風(fēng)干快且具有代表性的配方作為預(yù)浸劑配方，其中通過檢測發(fā)現(xiàn)預(yù)浸過的玻璃纖維直徑是1.68mm，用預(yù)浸劑配方裹附的玻璃纖維中，纖維占80%，有機(jī)物占20%，從而可以測算出每種配方各化學(xué)藥品與纖維的比例如下：

1、配方一：70#基質(zhì)瀝青：玻璃纖維=2：8

2、配方二：70#基質(zhì)瀝青：sasobit：玻璃纖維=18：2：80

3、配方三：70#基質(zhì)瀝青：聚乙烯蠟：玻璃纖維=18：2：80

4、配方四：70#基質(zhì)瀝青：EBS：玻璃纖維=18：2：80

5、配方五：70#基質(zhì)瀝青：sasobit：EBS：玻璃纖維=9：9：2：80

6、配方六：70#基質(zhì)瀝青：聚乙烯蠟：EBS：玻璃纖維=9：9：2：80

1.3預(yù)浸玻璃纖維短切長度和試驗(yàn)摻量的優(yōu)選

按照配方二，將玻璃纖維短切成3mm、5mm、8mm、12mm四種長度，分別投入瀝青中，根據(jù)其分散情況及與瀝青的相容性，確定采用3mm為試驗(yàn)最佳短切長度。將短切長度為3mm的預(yù)浸纖維按摻入到瀝青中，將0%、0.5%、1.0%、1.5%定為針入度、軟化點(diǎn)、延度相關(guān)試驗(yàn)的摻量。

1.4試驗(yàn)方法

本論文中的所有試驗(yàn)均按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 052-2011）進(jìn)行試驗(yàn)。

1.5試驗(yàn)結(jié)果及分析

1.5.1針入度、軟化點(diǎn)、延度試驗(yàn)

各配方不同摻量的玻璃纖維瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度試驗(yàn)結(jié)果見表1.1、1.2、1.3。

針入度試驗(yàn)結(jié)果表明：玻璃纖維摻量越大針入度越小，瀝青粘稠度和粘滯性越大。配方二減小針入度和增大瀝青粘稠度的效果最好。預(yù)浸玻璃纖維的加入，增加了瀝青的粘稠度和粘滯性。

表1.2 玻璃纖維瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果

軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明：玻璃纖維的加入，能顯著提高瀝青軟化點(diǎn)，且摻量越大軟化點(diǎn)越高，這是因?yàn)椴ＡЮw維的加筋效果。配方五提高軟化點(diǎn)的效果最好，只有配方五和配方二的軟化點(diǎn)比摻加未浸潤玻璃纖維的基質(zhì)瀝青高，即只有用Sasobit浸潤以及用Sasobit與EBS混合劑浸潤的玻璃纖維瀝青，耐熱性和高溫穩(wěn)定性得到了改善。

表1.3 玻璃纖維瀝青延度試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明：配方四提高瀝青延度效果最好，即增強(qiáng)瀝青塑性效果最好。摻入玻璃纖維的瀝青，其延度都明顯低于基質(zhì)瀝青，即摻入玻璃纖維后，瀝青的低溫性能沒有得到改善，反而惡化。

2、結(jié)論

（1）所有預(yù)浸配方的摻入都使得瀝青粘稠度和粘滯性增強(qiáng)，其中配方二，即用Sasobit作為浸潤劑效果最優(yōu)。

（2）Sasobit和EBS的摻入使得瀝青溫度穩(wěn)定性和耐熱性得到改善，其中配方五，即以Sasobit和EBS混合劑為浸潤劑效果最優(yōu)。

（3）所有預(yù)浸化學(xué)試劑的摻入都使得瀝青的低溫性能和塑性變差。

參考文獻(xiàn)

[1]王曉華，劉潤，王新岐.纖維對瀝青膠漿性能改善作用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2009，199（6）：68-70.

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