探讨新型玄武岩沥青混凝土路面施工要点

【摘要】加入玄武岩纤维的沥青混凝土即使是处于低于沥青硬化温度的状态下依然能够保持良好的柔韧性，跟普通的油石比沥青混凝土相比较来说，新型玄武岩沥青混凝土也具有更高的冲击韧性，但是相应的在对新型玄武岩沥青混凝土路面进行施工时涉及到的施工要点也更为严格。本文主要对于玄武岩沥青混凝土路面中添加的玄武岩纤维性能进行分析，探究在具体施工中需要注意的施工要点。

【关键词】玄武岩；沥青混凝土；路面；施工要点

随着各种新型材料在工程建设中的不断应用，具有高性能的纤维材料也成为研究的热点。作为基础道路建设的重要项目之一，沥青路面建设情况一直备受关注，在如何改善沥青路面性质层面也开展了相当多的研究，木质素纤维、有机纤维、石棉纤维等材料都被应用到沥青混合料中用来强化沥青性能。其中由于我国一直存在木材原料紧缺的问题，木质素纤维的应用范围在很大程度上无法大面积推广，而有机纤维却在耐火性能层面还存在很大的缺陷，并且价格昂贵，无形中会使得整个工程的成本增加，石棉纤维则会对人体造成一定的危害，已经被很多国家命令禁止使用。玄武岩纤维材料取材更容易，并且在各种指标上都有着绝对的优异性，也开始作为一种矿物纤维被应用到我国沥青路面施工中去，但是由于应用的时间还比较晚，相关的研究存在很少。

1、玄武岩纤维的基本性能

1.1技术参数

玄武岩纤维不仅有着高强度的抗拉性、很好的弹性模量，还有着稳定的化学性质，能够耐腐蚀，并且有着广泛的使用温度，广泛分布在诸如玄武岩、角闪岩、辉绿岩等单一岩石中。

1.2表面微观特征

纤维的表面微观特征能够对纤维本身的性质产生很直接的影响，通过对聚酯纤维的表面微观特征进行观察可以发现，它是细丝状，有着比较密集的质地以及光滑的表面，而玄武岩纤维从外观来看呈圆柱状，表面光滑，截面是一个完整的圆，在末端位置有类似触角形状的突起。对比可以发现，玄武岩纤维能够更好的进行相互之间的搭接，有着潜在的加筋作用，对路面传递过来的负荷能够有效分散，大大提升了沥青混合料的稳定性。

1.3高温性能

一般为了确保纤维材料与沥青混合料能够进行充分搅拌，在沥青中均匀分布，纤维材料都是与高温集料在拌缸中就需要进行干拌混合，因此所选择的纤维材料必须能够在180℃到200℃温度区间中性质稳定，不会发生物理与化学层面的变化。通过将玄武岩纤维与聚酯纤维放置在200℃的烤箱中，5小时后取出，可以发现，聚酯纤维在高温中发生老化，表面颜色已经由白色变成棕黄色，并且硬度发生软化，可以判断，其内部已经发生热分解，性质发生了变化。而玄武岩纤维却没有发生任何颜色上的变化，性质稳定，能够在矿料中进行很好的分散。

1.4吸油性

一般来说纤维材料的细度、表面结构、与矿物油的相溶性等都直接影響到其本身的吸油性能，而对于应用到沥青混合料的纤维材料来说，吸油性能够充分体现材料对沥青的吸附能力，通过将相同重量的玄武岩纤维与聚酯纤维完全浸入到煤油中，5min后抖动纤维进行质量检测，可以发现其吸油率存在明显区别，玄武岩纤维的吸油性优于聚酯纤维。通过设置不同的浸入时间来对比也可以发现，纤维浸入到煤油中的时间不会影响到其吸油性，纤维只有表面具有吸附作用，没有明显的矿物油吸收效果。

2、施工过程中控制要点研究

虽然新型玄武岩沥青混凝土路面施工中对原材料的具体要求与普通的沥青混凝土施工没有区别，但是具体在进行拌和、摊铺、压实以及施工温度控制等工序中还是需要注意相关的施工要点，进行相应的改进。

2.1 拌和

为了让玄武岩纤维与集料能够更均匀的混合在一起，要延长干拌的拌和时间，具体的延长时间要根据采用的间歇式装置的实际构造、模式以及添加的玄武岩纤维的类型数量来决定。在具体操作过程中可以先将玄武岩纤维与矿粉、矿料加入集料后进行干拌，30S后在加入沥青进行湿拌25到30S，均匀拌和。一般拌和均匀的混合料应该不存在明显的粗细料分离或者花白、结团问题。

2.2 摊铺和压实

在进行摊铺作业前要先彻底检查底层的表面是否存在污染物，做好清理工作，摊铺作业中螺旋送料器需要持续转动，并且保持两侧混合料的高度不低于送料器高度的三分之二，在全宽度断面上不会出现离析问题，并做好对摊铺的系数调整。

考虑到玄武岩纤维的密度比矿料小，整体体系疏松，有一定的弹性，与混合料搅拌后还需要占据一定的空间位置，因此在同样的压实力度下，玄武岩纤维沥青混合料的实际密实过程要慢一点，要加大压实力度或者温度，开展组合压实，先静碾初压后进行振动复压，多碾压几遍，确保沥青混合料的密实度达标。

2.3 温度控制

要想有效确保路面质量，就需要充分把握好在沥青混合料拌和、摊铺以及压实过程中温度的变化，在充分结合玄武岩纤维应用到沥青混合料过程中可能会对混合料产生的影响，根据沥青表面表现出的粘度，在沥青混合料施工作业过程的不同工序中开展实验可以发现，每一道工序都有着最佳的温度控制区域，而在进行沥青压实过程中，105℃以上的温度能够使得玄武岩纤维的作用得到最大程度的发挥，有效提升沥青混合料的综合技术指标，可以通过紧跟套压的作业形式来控制施工温度，减少不必要的温度损失。施工中各工序温度控制区间可参考表1。

玄武岩纤维是沥青混凝土路面铺设中出现的一种新型材料，与聚酯纤维相比较，玄武岩沥青混凝土有着更优良的性能，不仅具有很强的抗水害性能以及高温稳定性，还能够更有效的减少路面纹路的生成，从而取得更好的路面抗车辙效果，大大延长了路面的实际使用寿命，是现在以及未来一段时间内新建沥青道路以及对道路进行维修养护过程中应用比较多的一种新技术，能够最大化的确保经济效益与社会效益双收，具有很好的发展前景，值得在公路建设过程中大力推广。

参考文献：

[1]胡显奇，罗益锋，申屠年.玄武岩连续纤维及其复合材料[J].高科技纤维与应用，2002，27（2）.

[2]刘铁山，延西利，韩森.外掺纤维沥青混合料的高温稳定性研究[J].公路，2006，（7）.

作者简介：

邓小林，卓越市政园林建设集团有限公司；

周家骅，卓越市政园林建设集团有限公司。