顾倩俪 陆鹏程 吴宇浩 施雨 袁益进 王天

摘要：受到日益增大的重载交通量的影响，我国沥青路面更容易出现低温裂缝等病害，因此，提出了更高的标准来提高沥青路面的低温性能。通过对玄武岩纤维吸油性能的分析，在沥青混合料中掺入长度为6mm玄武岩纤维，同时控制其掺入量为0.3%。掺加玄武岩纤维后的混合料，采用低温小梁弯曲试验来分析其低温抗裂性能。通过研究结果可知，掺加玄武岩纤维后的沥青混合料，其低温抗裂性能显著提高，同时用该混合料铺筑的路面的高温稳定性也获得了明显的提升。不同的矿料级配会影响玄武岩纤维对沥青混合料的低温抗裂性能的提升效果，其中因玄武岩纤维而提高幅度最大的是SMA-13级配沥青混合料低温抗裂性能。

Abstract： Affected by the increasing heavy traffic volume， asphalt pavement in China is more prone to low-temperature cracks and other diseases. Therefore， a higher standard is proposed to improve the low-temperature performance of asphalt pavement. Based on the analysis of oil absorption performance of basalt fibers， 6 mm basalt fibers were added into asphalt mixtures and 0.3% of basalt fibers were controlled at the same time. The low-temperature trabecular bending test was used to analyze the low-temperature crack resistance of the mixture mixed with basalt fibers. The results show that the low temperature crack resistance of asphalt mixture with basalt fiber is significantly improved， and the high temperature stability of the pavement paved with the mixture is also significantly improved. Different aggregate gradations will affect the effect of basalt fibers on the low temperature crack resistance of asphalt mixtures. Among them， SMA-13 graded asphalt mixtures have the greatest improvement because of basalt fibers.

關键词：玄武岩纤维;沥青混合料;低温抗裂性能

Key words： basalt fiber;asphalt mixture;low-temperature crack resistance

中图分类号：TU5                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）07-0177-03

0  引言

近年来，我国经济持续发展的同时，也伴随着越来越广泛的沥青路面的使用，但是由于沥青路面是一种柔性路面，承受重载交通的反复作用的同时，又因为受到高温作用的影响，随之而来的是车辙和裂缝等路面问题，这使得行车安全性大打折扣，同时也减少了路面使用寿命[1-2]。所以，我国沥青路面有了更高的标准。目前，在研究提高沥青路面的低温抗裂性能时，国内外学者多使用新材料来改善沥青混合料，其中纤维材料的应用居多。通过比较不同纤维材料沥青混合料配合比设计，李慧萍等对沥青路面路用性能进行了评价，纤维材料的不同对沥青路面的稳定性和耐久性有不同的影响。综合了室内试验和纤维沥青混合料铺筑路段的结果[4-6]。卢辉等发现在后期使用中，出现的病害较少，尤其是车辙和裂缝的出现较少的是掺加纤维材料的沥青路面。有了之前的一系列研究作为借鉴依据，我们发现沥青混合料的路用性能可以通过加入纤维材料来有效的提高，这也使得使得路面的使用质量和使用寿命得到了显著提升[7-8]。近年来，玄武岩纤维在沥青路面中广泛使用的原因，是其具有一系列优良的物理化学性能，例如较高的强度、低弹性模量、较好的温度稳定性能[9-10]。因此在基于前人的研究成果上，本文通过在不同级配沥青混合料中混入玄武岩纤维后对其进行低温小梁弯曲试验，来对其低温抗裂性能进行判定，证明沥青路面低温开裂等病害可以通过玄武岩纤维的掺入来有效减少，并提出指导意见给其他后期工程参照使用。

1  试验材料与矿料级配

1.1 试验材料

选择SBS改性沥青，粗细集料为石灰岩，填料为石灰岩磨细的矿粉，技术指标见表1、2。集料密度如表3所示。选用玻璃纤维，均为短切无碱原丝，技术指标如表4所示。

1.2 矿料级配

所选级配的各筛孔通过率见表5～7。

2  玄武岩纤维沥青混合料低温抗裂性能试验研究

2.1 试验方法

式中：RB——抗弯拉强度，MPa;？着B——最大弯拉应变;SB——弯曲劲度模量，MPa;b——试件跨中断裂截面宽度，mm;h——试件跨中断裂截面高度，mm;L——试件跨径，mm;PB——试件最大荷载，N;d——试件破坏时跨中挠度，mm。

因此本文使用此方法来评价沥青混合料的低温抗裂性。试验在UTM-25试验系统中进行，试验过程如图1～图2所示。

2.2 试验结果（图3～图5）

分析试验数据可知：SMA-13级配沥青混合料具有最高的破坏应变和最好的低温抗裂性能，与SUP-20沥青混合料相比，破坏应变有16%的提高幅度，同時有20%的弯拉劲度模量的提高，两个表征混合料低温抗裂性能的指标表现出一致性，当沥青混合料拥有更好的低温抗裂性能时，最大破坏应变就相应的变得更大，劲度模量也变得更低。

3  结论

①玄武岩纤维对沥青混合料低温抗裂性能有明显提升效果，同时沥青路面的高温稳定性得到很大程度上的提高;②矿料级配的不同，较大的影响了加入玄武岩纤维后沥青混合料的低温抗裂性能的提高，其中SMA-13级配沥青混合料受玄武岩纤维影响低温抗裂性能提升幅度最大。

参考文献：

[1]朱敏清，李志刚，张建孔.玄武岩纤维微表处配合比设计及低温抗裂性能试验研究[J].国防交通工程与技术，2014，12（04）：14-17.

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[6]李诗琦，李闯民，陈桥.一种新型沥青混合料添加剂改性沥青混合料的路用性能试验研究[J].公路，2017，62（01）：54-59.

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[10]韩民.玄武岩纤维在沥青路面中的应用研究[J].河南科学，2018，36（09）：1409-1413.