纤维碎石封层材料参数设计方法探讨

岳学军等

摘要：对纤维碎石封层使用材料的参数如何确定进行了探讨，通过测力延度、落球试验、粘结强度等试验，对纤维沥青的最大拉应力、最大延度、与集料的粘附性能以及抗剪切能力进行了检测，最后阐述了纤维碎石封层施工参数的设计方法，可为同类型的施工提供借鉴。

关键词：纤维碎石封层；参数；试验测试；设计方法

中图分类号：U416.2文献标志码：B

Abstract： A discussion was made on how to determine the parameters of materials used in fibergravel sealing. The maximum tensile stress and ductility of fiber asphalt and the adhesion property and antishear ability of the aggregate were checked in terms of the force ductility test， falling sphere test and bonding strength test. The parameters design of materials for fibergravel sealing was expounded， which provides reference for similar projects.

Key words： fibergravel sealing； parameter； test； design method

0引言

纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒（撒）布沥青粘结料和玻璃纤维，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。国外的实验数据以及现场评估观察均表明纤维封层能大大延长路面的服务寿命，减少病害，并能提供很好的防水性能，具有较为广阔的应用前景。目前已经受到了中国道路工作者的深切关注[13]。但当下关于纤维碎石封层性能的评价方法，国外也没有规范与标准，本文针对如何确定纤维碎石封层材料参数的问题进行了探讨。

1试验参数的确定

纤维碎石封层采用的原材料有纤维、碎石、乳化沥青或改性乳化沥青。本文主要从纤维碎石封层的纤维长度、纤维用量以及不同纤维用量的最佳沥青用量方面进行试验。首先要确定纤维碎石封层的碎石粒径、碎石撒布量，然后初拟沥青用量、纤维长度及纤维用量进行试验。本次试验选用的改性乳化沥青为SBR胶乳改性乳化沥青，纤维为玻璃纤维，石料采用玄武岩，初拟的试验参数见表1。

以上试验结果显示，在不同沥青洒布量下，纤维撒布量在60～100 g·m-2为最佳范围。而当纤维撒布量发生变化时，相应的沥青洒布量也应调整。沥青洒布量为1.4 kg·m-2时，其粘结强度较低，而当沥青洒布量达到2.2 kg·m-2时，剪切强度减小，所以纤维碎石封层的沥青洒布量不宜低于1.6 kg·m-2，但也不能超过2.1 kg·m-2。以80 g·m-2纤维量为例，虽然在2.2 kg·m-2时拉拔强度达到最大，但是剪切强度明显减小，所以纤维用量与沥青洒布量应合理匹配调整，使其达到最佳效果。

综上所述，根据测力延度试验、落球试验以及粘结强度试验，确定纤维长度选择60 mm，最佳纤维用量范围为60～100 g，沥青用量范围为1.6～2.1 kg·m-2。

3纤维碎石封层施工参数设计方法

根据以上试验过程和试验结果反映的情况，本文建议在确定纤维撒布量、沥青洒布量及碎石撒布量时，采用落球试验及粘结强度试验确定，具体步骤如图11所示。

图11纤维碎石封层设计流程图

（1） 调查原路面状况，根据交通量、气候条件、养护目的等进行设计。

（2） 选择原材料，取样进行材料性能检测。当材料性能满足要求的技术指标时可进行施工参数的确定，当材料性能不满足技术指标时，应更换或调整材料的配方。

（3） 当原材料指标满足技术要求时，根据施工经验选择3组沥青洒布量和纤维撒布量参数进行组合试验。

（4） 根据初拟的参数进行落球试验后，按照技术要求，对满足脱石率要求的参数组合进行粘结强度试验，选择最佳设计参数。

（5） 根据原路面的交通量、构造深度及当地气候条件等进行设计参数的调整。

（6） 铺筑试验段，对设计参数进行观察检测，确定施工参数。

4结语

目前很多国家和地区按照经验进行纤维碎石封层的材料参数确定，而经验法的结论给出的是纤维、碎石和乳化沥青等主要材料的用量范围，不能给出确切的用量值。本文采用测力延度试验、落球试验和粘结强度试验对纤维碎石封层的材料参数进行设计，并根据试验结果提出了纤维碎石封层材料参数的设计流程，该流程具有理论根据，更加科学、合理。

参考文献：

[1]郭寅川.纤维沥青碎石封层结构行为及材料设计研究[D].西安：长安大学，2012.

[2]申爱琴.沥青纤维碎石封层技术在公路养护工程中的应用研究[D].西安：长安大学，2011.

[3]李玉华.纤维碎石封启经验设计方法[J].筑路机械与施工机械化，2010，27（12）：5558.

[责任编辑：杜卫华]endprint

摘要：对纤维碎石封层使用材料的参数如何确定进行了探讨，通过测力延度、落球试验、粘结强度等试验，对纤维沥青的最大拉应力、最大延度、与集料的粘附性能以及抗剪切能力进行了检测，最后阐述了纤维碎石封层施工参数的设计方法，可为同类型的施工提供借鉴。

关键词：纤维碎石封层；参数；试验测试；设计方法

中图分类号：U416.2文献标志码：B

Abstract： A discussion was made on how to determine the parameters of materials used in fibergravel sealing. The maximum tensile stress and ductility of fiber asphalt and the adhesion property and antishear ability of the aggregate were checked in terms of the force ductility test， falling sphere test and bonding strength test. The parameters design of materials for fibergravel sealing was expounded， which provides reference for similar projects.

Key words： fibergravel sealing； parameter； test； design method

0引言

纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒（撒）布沥青粘结料和玻璃纤维，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。国外的实验数据以及现场评估观察均表明纤维封层能大大延长路面的服务寿命，减少病害，并能提供很好的防水性能，具有较为广阔的应用前景。目前已经受到了中国道路工作者的深切关注[13]。但当下关于纤维碎石封层性能的评价方法，国外也没有规范与标准，本文针对如何确定纤维碎石封层材料参数的问题进行了探讨。

1试验参数的确定

纤维碎石封层采用的原材料有纤维、碎石、乳化沥青或改性乳化沥青。本文主要从纤维碎石封层的纤维长度、纤维用量以及不同纤维用量的最佳沥青用量方面进行试验。首先要确定纤维碎石封层的碎石粒径、碎石撒布量，然后初拟沥青用量、纤维长度及纤维用量进行试验。本次试验选用的改性乳化沥青为SBR胶乳改性乳化沥青，纤维为玻璃纤维，石料采用玄武岩，初拟的试验参数见表1。

以上试验结果显示，在不同沥青洒布量下，纤维撒布量在60～100 g·m-2为最佳范围。而当纤维撒布量发生变化时，相应的沥青洒布量也应调整。沥青洒布量为1.4 kg·m-2时，其粘结强度较低，而当沥青洒布量达到2.2 kg·m-2时，剪切强度减小，所以纤维碎石封层的沥青洒布量不宜低于1.6 kg·m-2，但也不能超过2.1 kg·m-2。以80 g·m-2纤维量为例，虽然在2.2 kg·m-2时拉拔强度达到最大，但是剪切强度明显减小，所以纤维用量与沥青洒布量应合理匹配调整，使其达到最佳效果。

综上所述，根据测力延度试验、落球试验以及粘结强度试验，确定纤维长度选择60 mm，最佳纤维用量范围为60～100 g，沥青用量范围为1.6～2.1 kg·m-2。

3纤维碎石封层施工参数设计方法

根据以上试验过程和试验结果反映的情况，本文建议在确定纤维撒布量、沥青洒布量及碎石撒布量时，采用落球试验及粘结强度试验确定，具体步骤如图11所示。

图11纤维碎石封层设计流程图

（1） 调查原路面状况，根据交通量、气候条件、养护目的等进行设计。

（2） 选择原材料，取样进行材料性能检测。当材料性能满足要求的技术指标时可进行施工参数的确定，当材料性能不满足技术指标时，应更换或调整材料的配方。

（3） 当原材料指标满足技术要求时，根据施工经验选择3组沥青洒布量和纤维撒布量参数进行组合试验。

（4） 根据初拟的参数进行落球试验后，按照技术要求，对满足脱石率要求的参数组合进行粘结强度试验，选择最佳设计参数。

（5） 根据原路面的交通量、构造深度及当地气候条件等进行设计参数的调整。

（6） 铺筑试验段，对设计参数进行观察检测，确定施工参数。

4结语

目前很多国家和地区按照经验进行纤维碎石封层的材料参数确定，而经验法的结论给出的是纤维、碎石和乳化沥青等主要材料的用量范围，不能给出确切的用量值。本文采用测力延度试验、落球试验和粘结强度试验对纤维碎石封层的材料参数进行设计，并根据试验结果提出了纤维碎石封层材料参数的设计流程，该流程具有理论根据，更加科学、合理。

参考文献：

[1]郭寅川.纤维沥青碎石封层结构行为及材料设计研究[D].西安：长安大学，2012.

[2]申爱琴.沥青纤维碎石封层技术在公路养护工程中的应用研究[D].西安：长安大学，2011.

[3]李玉华.纤维碎石封启经验设计方法[J].筑路机械与施工机械化，2010，27（12）：5558.

[责任编辑：杜卫华]endprint

摘要：对纤维碎石封层使用材料的参数如何确定进行了探讨，通过测力延度、落球试验、粘结强度等试验，对纤维沥青的最大拉应力、最大延度、与集料的粘附性能以及抗剪切能力进行了检测，最后阐述了纤维碎石封层施工参数的设计方法，可为同类型的施工提供借鉴。

关键词：纤维碎石封层；参数；试验测试；设计方法

中图分类号：U416.2文献标志码：B

Abstract： A discussion was made on how to determine the parameters of materials used in fibergravel sealing. The maximum tensile stress and ductility of fiber asphalt and the adhesion property and antishear ability of the aggregate were checked in terms of the force ductility test， falling sphere test and bonding strength test. The parameters design of materials for fibergravel sealing was expounded， which provides reference for similar projects.

Key words： fibergravel sealing； parameter； test； design method

0引言

纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒（撒）布沥青粘结料和玻璃纤维，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。国外的实验数据以及现场评估观察均表明纤维封层能大大延长路面的服务寿命，减少病害，并能提供很好的防水性能，具有较为广阔的应用前景。目前已经受到了中国道路工作者的深切关注[13]。但当下关于纤维碎石封层性能的评价方法，国外也没有规范与标准，本文针对如何确定纤维碎石封层材料参数的问题进行了探讨。

1试验参数的确定

纤维碎石封层采用的原材料有纤维、碎石、乳化沥青或改性乳化沥青。本文主要从纤维碎石封层的纤维长度、纤维用量以及不同纤维用量的最佳沥青用量方面进行试验。首先要确定纤维碎石封层的碎石粒径、碎石撒布量，然后初拟沥青用量、纤维长度及纤维用量进行试验。本次试验选用的改性乳化沥青为SBR胶乳改性乳化沥青，纤维为玻璃纤维，石料采用玄武岩，初拟的试验参数见表1。

以上试验结果显示，在不同沥青洒布量下，纤维撒布量在60～100 g·m-2为最佳范围。而当纤维撒布量发生变化时，相应的沥青洒布量也应调整。沥青洒布量为1.4 kg·m-2时，其粘结强度较低，而当沥青洒布量达到2.2 kg·m-2时，剪切强度减小，所以纤维碎石封层的沥青洒布量不宜低于1.6 kg·m-2，但也不能超过2.1 kg·m-2。以80 g·m-2纤维量为例，虽然在2.2 kg·m-2时拉拔强度达到最大，但是剪切强度明显减小，所以纤维用量与沥青洒布量应合理匹配调整，使其达到最佳效果。

综上所述，根据测力延度试验、落球试验以及粘结强度试验，确定纤维长度选择60 mm，最佳纤维用量范围为60～100 g，沥青用量范围为1.6～2.1 kg·m-2。

3纤维碎石封层施工参数设计方法

根据以上试验过程和试验结果反映的情况，本文建议在确定纤维撒布量、沥青洒布量及碎石撒布量时，采用落球试验及粘结强度试验确定，具体步骤如图11所示。

图11纤维碎石封层设计流程图

（1） 调查原路面状况，根据交通量、气候条件、养护目的等进行设计。

（2） 选择原材料，取样进行材料性能检测。当材料性能满足要求的技术指标时可进行施工参数的确定，当材料性能不满足技术指标时，应更换或调整材料的配方。

（3） 当原材料指标满足技术要求时，根据施工经验选择3组沥青洒布量和纤维撒布量参数进行组合试验。

（4） 根据初拟的参数进行落球试验后，按照技术要求，对满足脱石率要求的参数组合进行粘结强度试验，选择最佳设计参数。

（5） 根据原路面的交通量、构造深度及当地气候条件等进行设计参数的调整。

（6） 铺筑试验段，对设计参数进行观察检测，确定施工参数。

4结语

目前很多国家和地区按照经验进行纤维碎石封层的材料参数确定，而经验法的结论给出的是纤维、碎石和乳化沥青等主要材料的用量范围，不能给出确切的用量值。本文采用测力延度试验、落球试验和粘结强度试验对纤维碎石封层的材料参数进行设计，并根据试验结果提出了纤维碎石封层材料参数的设计流程，该流程具有理论根据，更加科学、合理。

参考文献：

[1]郭寅川.纤维沥青碎石封层结构行为及材料设计研究[D].西安：长安大学，2012.

[2]申爱琴.沥青纤维碎石封层技术在公路养护工程中的应用研究[D].西安：长安大学，2011.

[3]李玉华.纤维碎石封启经验设计方法[J].筑路机械与施工机械化，2010，27（12）：5558.

[责任编辑：杜卫华]endprint