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纖維在瀝青混合料中應(yīng)用的適應(yīng)性研究
纖維瀝青混合料是一種典型的有機材料與無機材料構(gòu)成的復(fù)合材料，人們關(guān)注較多的是纖維瀝青混合料的路用性能，但是纖維在瀝青混合料中的適應(yīng)性問題卻沒有引起人們的足夠重視。對于熱拌瀝青混合料，瀝青作為一種有機膠凝材料，施工溫度不能超過200℃，添加材料在此溫度下要求性能穩(wěn)定，并且與瀝青要有較好的相容性。本文將重點討論不同類型纖維在熱拌瀝青混合料中的適應(yīng)性問題。
原材料性能
本文選取了在纖維瀝青混凝土路面材料中常用的兩種典型纖維，即天然的木質(zhì)素纖維與無機類的玄武巖纖維，進(jìn)行研究。
吸油性
瀝青是一種有機膠凝材料，纖維若要發(fā)揮作用必須與瀝青之間具有良好的相容性。首先纖維要具有良好的吸油性。吸油性試驗采用網(wǎng)籃法。
可以看到，木質(zhì)素纖維的吸持倍數(shù)是8.6，玄武巖纖維的吸持倍數(shù)是5.2，均具有良好的吸油性，且木質(zhì)素纖維吸油性是玄武巖纖維的1.65倍。
吸水性
關(guān)于纖維與瀝青混合料之間的相容性，除了吸油性之外，還要考慮吸水性。若吸水率過大會造成纖維結(jié)團，不易分散，并且會導(dǎo)致瀝青混合料水穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)松散和坑槽等病害。
可以看出，木質(zhì)素纖維吸水率達(dá)到14.7%，玄武巖纖維的吸水率達(dá)到4.2%，木質(zhì)素纖維是玄武巖纖維吸水率的3.5倍。
耐熱性
物理性狀
纖維在200℃高溫作用后，外觀形貌是否發(fā)生變化，是考察其耐高溫性能的基本要求。
可以看到，木質(zhì)素纖維整體分布比較松散，纖維多呈彎曲的粗細(xì)不均的帶狀，并且表面凹凸不平，分枝比較多，表面有較多細(xì)小的絨毛，導(dǎo)致其吸持瀝青量和吸水率較大；200℃高溫作用后，除了纖維表面細(xì)小絨毛由于高溫變?yōu)榛曳譅钗镔|(zhì)存留下來，其余性狀與20℃比較差別不大。
看到，玄武巖纖維主要以單根形式分布，多呈光滑圓柱狀，直徑大小不均。200℃高溫作用后形貌基本沒有發(fā)生變化。
化學(xué)穩(wěn)定性
本文采用紅外光譜分析儀研究了纖維在不同溫度下的化學(xué)成分穩(wěn)定性。
可以看到，C=O特征峰、C=C特征峰、CH2特征峰、C－O特征峰的峰位和波形等特征沒有發(fā)生改變，說明了木質(zhì)素纖維在各溫度下的化學(xué)成分沒有發(fā)生變化，性質(zhì)穩(wěn)定。
從玄武巖纖維在常溫、200℃和220℃的紅外圖譜上可以看到，Si-O-Si非對稱線性收縮特征峰、Si-O非對稱伸縮特征峰、Si-O-Si彎曲振動特征峰的峰位和波形等特征沒有發(fā)生改變，說明了玄武巖纖維在各溫度下的化學(xué)成分沒有發(fā)生變化，性質(zhì)穩(wěn)定。
纖維在瀝青混合料中的分散
纖維在瀝青混合料中是否能夠均勻分散，將直接影響纖維對瀝青混合料性能的改善效果。本文采用溶劑抽提法來觀察纖維在瀝青混合料中的分散情況。
可以看到，兩種纖維能夠均勻地分散在瀝青混合料中，形成一種三維網(wǎng)絡(luò)狀分布。
結(jié)語
本文從吸油性、吸水性、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和分散效果等方面分析了木質(zhì)素纖維和玄武巖纖維在熱拌瀝青混合料中的適應(yīng)性問題。結(jié)果表明：由于木質(zhì)素纖維的表面特征，導(dǎo)致了其吸油性和吸水性均大于玄武巖纖維；兩者的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性良好，能夠均勻地分散在瀝青混合料中，滿足熱拌瀝青混合料的要求。
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