聚酯纤维在沥青混合料中的应用

近年来，纤维应用于沥青混合料中，其良好的加筋作用明显改善沥青混合料的物理力学性能和增强沥青混合料的整体强度的特点，逐渐被路面材料研究者认同，并且成为研究的重要方向。沥青路面中使用的纤维大体分为硬纤维和软纤维^[1]。其中硬纤维（如钢纤维）使得沥青混合料具有高强度、耐高温和高弯曲弹性、高取向性的特点，但是它与沥青混合料之间粘附性能较差，导致纤维的握裹力变差，影响沥青混合料路用性能。而应用较为广泛的软纤维（如聚酯纤维、聚丙烯晴纤维等）具有质量轻、耐高温、耐久性以及抗腐蚀性能较强，研究表明掺加聚酯纤维的沥青混合料路面结构整体强度明显增强，路面抗弯拉强度以及抗剪强度有所提升^[2]，从而大大降低了路面裂缝的数量。因此，本文针对聚酯纤维对改善沥青混合料的路用性能进行讨论。
1原材料
1.1基质沥青 
本文中基质沥青采用道路石油沥青70号，各项技术性能指标见表1所示，均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）中对沥青的技术要求。
表1 沥青技术性能指标试验结果

性能指标		技术指标	试验值
针入度（25℃，100g，5s）（0.1mm）		60-80	65
软化点（℃）		≥44	47.5
延度（5cm/min,15℃）（cm）		≥100	＞150
溶解度（三氯乙烯）（%）		≥99.0	99.5
动力粘度（60℃）（Pa.s）		≥180	194
老化后（163℃，85min）	针入度比（%）	61	64
	质量损失（%）	±0.8	0.4
	延度（10℃）（cm）	≥6	54

 
1.2矿料 
粗集料、细集料以及矿粉均采用石灰岩，表面洁净、干燥、无杂质、无风化，同时其性能指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中对集料以及矿粉质量的要求。如下表2、表3、和表4所示：
表2 粗集料技术性能指标试验结果

性能指标	技术指标	试验值
压碎值（%）	≤26	11.8
洛杉矶磨耗损失（%）	≤28	16.4
表观相对密度	≤2.6	2.77
吸水率（%）	≥2.0	0.7
坚固性（%）	≤12	6
针片状颗粒含量（%）	≤15	7.6
水洗法＜0.075mm颗粒含量（%）	≤1	0.5
磨光值PSV	≥42	57
与沥青粘附性	5级	5级

 
表3 细集料技术性能指标试验结果

性能指标	技术指标	试验值
表观相对密度	≥2.5	2.73
坚固性（＞0.3mm）（%）	≤12	6.3
含泥量（%）	≤3	1.4
砂当量（%）	≥60	75

 
表4 矿粉技术性能指标试验结果

性能指标	技术指标	试验值
表观密度（g/cm3）	≥2.5	2.69
含水量	≤1	0.4
外观	无团粒结块	无团粒结块
亲水系数	＜1	0.8
塑性指数	＜4	2.7

 
1.3聚酯纤维
本试验中掺加的聚酯纤维具有良好的吸油性和粘附性，耐高温性能以及抗拉强度也较高，其技术性能参数如下表5所示：
表5 聚酯纤维技术指标

材质	聚酯	熔点	＜255-256℃
长度	6-8mm	燃点	554-559℃
比重	1.37	弹性模量	＞11800Mpa
颜色	白色	抗拉强度	500Mpa