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聚酯纤维在沥青路面修补中的优势
发布者:本站原创 点击率:1639 发布时间:2009-8-11

随着高等级公路的迅速发展,由于超载、工期、施工质量等各方面因素的影响,路面的早期破坏现实,引起了公路各界人士的关注,近几年在沥青砼路面的维修中,为保证路面长期使用的稳定性,许多单位也在工程中使用了一些新技术,从总体上可以分为三类:宏观加筋、微观加筋以及改性沥青等工艺。
宏观加筋—即采用玻纤格栅土工布加筋沥青路面的施工工艺,因其特有的路面高温及机械化施工特征,使这项技术在施工过程中,存在翘曲,不平整的问题,凡是使用过这项技术的人,都明白此中的原因。
微观加筋—即聚酯纤维、聚稀晴纤维、维纶纤维等具有一定强度指标的微观加筋材料按一定比例掺入沥青混合料中,以达到整体改善沥青混合料的一种技术。
改性沥青—以通过改善沥青的高低温性能为入手点,达到改善沥青路面使用性能的一种技术。
对已建成公路发生的路面早期破坏的维修工作,有以下几个方面的因素是专业人士首先考虑的:
(1)维修工作面可能分散,不具备大规模的集中性,因此在对一项新技术的选择上,要求这种新技术在整个生产使用过程中具备质量控制点少,可以从各类环节上确保容易使用好这项新的技术,换言之,新技术要易操作。
(2)在现有的施工设备配置基础上能确保采用这些新的技术,使用新技术的间接成本要尽量降低。
(3)实际而有效的功用、范围,对病害的针对性。
(4)价格(维修成本)
作为公路领域加筋材料的专业生产厂家之一,前几年我们针对高等级路面维修市场,开
发并推出了玻纤格栅,在大量的应用实践中,我们发现玻纤格栅虽然对反射裂缝具有明显的抑制作用,但在施工过程中,纯机械化施工几乎不可能,而且施工过程中的工艺相对落后又要求严格,给施工单位造成很大困惑,不能确保玻纤网在混合料中摊铺状态完全平整、无翘曲。一旦发生累积翘曲变形等现象,又反而会对路面质量带来不同程度的危害。
另外一个原因,随着高等级公路的迅速发展,国内的许多专业人士,已在考虑更新的、更全面的道路维修技术。而玻纤格栅在老路维修的市场中,对许多路段,不再具有更强的针对性,比如对路面磨耗层发现的早期破坏,如网裂、松散、坑槽等病害几乎无能为力,它只
是被动的消除应力集中的现象,而不能对构成路面上面层的沥青结合料本身有改善、提高的
作用。在这种背景下,加上国外一些新产品的进入,如美国博尼维、德国德兰尼特等,随着国外的聚酯纤维和聚稀晴纤维技术的引进,我们也研究开发了对改善沥青结合料性能有帮助的聚脂纤维。
首先在选择纤维类别时,我们将维纶纤维、聚酯纤维和聚稀晴纤维做了室内试验和路用试验。见表一
表一


名称
项目

聚酯纤维

聚稀晴

 

维纶纤维

强度N/mm2

900-1100

910

990

延伸率(%)

20-30

8~12

<10

耐温性(℃)

260

200
弹性在145℃,降至最差,热变形温度为70℃

240

拌和过程中的分散性

均匀

均匀

成团

摊铺后纤维状态

无明显热变形

有明显热变形

成撮

同等数量添加
的目测效果

分布密度均匀

分布量小,均匀

分布量小,不均匀


在经过前期细致艰苦的准备工作后,我们将目标锁定在聚酯纤维上,开发出了我们自己的聚酯纤维。
目前国内纤维市场有三大品牌:美国博尼维、德国德兰尼特、国产聚脂纤维,具体技术指标对比,见表二

名称
项目

德国德兰尼特
(聚稀晴纤维)

美国博尼维
(聚酯纤维)

国产新开元聚酯纤维

强度(N/mm2)

910

517

900

延伸率(%)

8—12

50

20±5

耐温性(℃)

200
弹性在145℃,降至最差,热变形温度为70℃

250

260

表现特征

光滑

光滑

有粗糙度处理

直径(um)

13

20±5

20±5

颜色

淡黄

白色

白色

分散性

均匀

均匀

均匀

价格(万元/吨)

6.8万元

8.8万元

2.8万元

从表二中不难看出,就纤维自身指标来讲,国产聚脂纤维具有一定的性价优势,由于国产纤维有一定的糙度处理,在实际使用过程中,与沥青混合料的结合会更加紧密,精确合理的延伸率指标能充分地起到良好的对沥青混合料的加筋作用,优异的耐温性指标使纤维在使用过程中,不会因拌和温度过高而使数量和质量受损失。从而对沥青混合料本身的强度、水稳性、耐温性、抗疲劳性起到明显的改善作用。
在老路维修中,不论是桥面维修,路面局部段落维修还是补丁维修,因其投放容易,施工质量控制程序,只需控制投放数量、时间,其它工艺无需改变,这样的使用过程更适合老路维修这种特定的工程领域,能有效地降低维修周期,节省维修费用。
改性沥青虽然也是一项较好的沥青路面新技术,但一因其质量控制点繁多,如温度、碾压等;二因沥青路面的特殊性,如夏季高温时,温度应力的集中区域通常在面层表面下5~10 cm处,因此,中面层是最易产生辙槽和剪切变形的部位,这就是大家都看到的凡使用改性沥青技术为什么必须采用两层铺设方案的原因。而在老路维修的方案中,一般很少采用双层结构厚的面层加铺方案。因此,改性沥青技术方案面对老路维修市场时,不具备针对性和有效性。
同改性沥青技术与玻纤格栅技术相比,在老路维修方面,纤维的微观加筋维修技术更具有优势性与施工的实际可行性。

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