專利名稱：一種水工瀝青混凝土的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水工瀝青混凝土領域，特別涉及的是應用于防滲的瀝青混凝土結構中。
背景技術：
水工瀝青混凝土對材料的各項性能要求嚴格，如對瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等要求較高，為了改善瀝青混凝土的性能，人們又提出在瀝青混凝土中添加纖維如玻璃纖維，以達到改善混合料性能的目的。傳統(tǒng)的做法是在水工瀝青混凝土中加入石棉纖維，但是，石棉纖維應用于水工瀝青混凝土中存在著如下缺陷首先，石棉纖維不利用環(huán)保，在施工過程中對施工工人將造成極大的人體傷害；其次，從施工經(jīng)驗來看，摻入石棉后，混合物不易攪拌均勻，對水工瀝青混凝土而言，其和易性將大受影響。目前，石棉纖維正在淡出瀝青混凝土應用市場。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種簡單、可靠的纖維瀝青混凝土，對環(huán)境和人體無不利影響，并可改善水工瀝青混凝土抗水損壞的性能。
一種纖維瀝青混凝土，包括纖維和瀝青混凝土，纖維為聚丙烯腈纖維，橫截面形狀為花生果狀或圓形，縱向為平行圓柱形，長度為6毫米，細度為1.5～2.5分特。
上述聚丙烯腈纖維在瀝青混凝土中的添加量為瀝青混凝土重量的0.2～0.3％。
本發(fā)明的纖維瀝青混凝土可用各種工藝生產(chǎn)制備，用常見的施工設備施工和養(yǎng)護方法來養(yǎng)護，能夠延長水工瀝青混凝土的使用壽命，改善混合料的抗變形能力，使得瀝青混凝土具有更好的溫度穩(wěn)定性能，并可改善水工瀝青混凝土抗水損壞的性能。對環(huán)境和人體無不利影響。
具體實施方式本發(fā)明提供的纖維瀝青混凝土在水利工程中的應用范圍，主要應用于防滲的瀝青混凝土結構中，如瀝青混凝土防滲面板等結構。
實施例1聚丙烯腈纖維水工瀝青混凝土低溫性能試驗原料采用90#瀝青，集料采用玄武巖，石灰石礦粉。聚丙烯腈纖維技術指標長度為6毫米，細度為1.5～2.5分特，強度高(抗拉強度在500Mpa以上)。
試驗描述用小梁彎曲破壞試驗來評價瀝青混合料的低溫性能。該方法使用的小梁試件尺寸為35*35*240mm，采用簡支梁中心點加荷勻速方式進行試驗，梁的簡支跨徑為150mm。目前規(guī)定的試驗溫度為-10℃，以破壞時小梁底面的最大彎拉應變作為控制指標。
試驗結果表1瀝青混凝土低溫性能試驗結果
實施例2瀝青混凝土水穩(wěn)試驗原料采用AH-70號瀝青，集料采用玄武巖，石灰石礦粉。聚丙烯腈纖維技術指標長度為6毫米，細度為1.5～2.5分特，強度高(抗拉強度在500Mpa以上)。
采用浸水馬歇爾實驗來評價混合料的水穩(wěn)定性能，試件尺寸φ101.6mm×63.5mm，以60℃的水浸泡混合料48小時后的馬歇爾穩(wěn)定度與未浸泡的混合料相比較，即以馬歇爾殘余穩(wěn)定度為混合料水穩(wěn)性能的評價指標。
表2馬歇爾殘余穩(wěn)定度實驗結果對比
注級配1骨料粒徑13mm，級配2骨料粒徑16mm，級配3骨料粒徑20mm。
實施例3瀝青混凝土抗疲勞性試驗原料采用AH-70號瀝青，集料采用玄武巖，石灰石礦粉。聚丙烯腈纖維技術指標長度為6毫米，細度為1.5～2.5分特，強度高(抗拉強度在500Mpa以上)。
瀝青混合料碾壓成型為方形試件后切割成30cm×12.5cm×7.5cm的試板(保留粗糙表面)。加工好的試件要在室溫下(25±3℃)冷卻4h，然后放到自動瀝青路面分析儀中，在試驗溫度下養(yǎng)護6h。利用自動瀝青路面分析儀測試瀝青混合料試件的疲勞性能，疲勞試驗結果如表3所示。
表3瀝青混凝土抗疲勞性試驗結果
可見，摻加聚丙烯腈纖維后，混合料的疲勞壽命會明顯增加，與不摻纖維相比提高208％。差別十分明顯。
實施例4瀝青混凝土抗剪試驗瀝青混合料在路面結構中產(chǎn)生車轍破壞，還可能表現(xiàn)為高溫條件下抗剪強度不足或塑性變形過剩產(chǎn)生的推移現(xiàn)象，通常要求瀝青混合料在高溫時必須具有一定的抗剪強度和抵抗變形的能力。
采用普通瀝青混合料與聚丙烯腈增強瀝青混凝土進行對比試驗，結果列于表4中。試驗結果表明，摻加0.2％聚丙烯腈纖維混合料的抗剪強度高出普通瀝青混合料35％，其粘聚力增加36％，內摩擦角也略有增加，高溫條件下的力學性能明顯好于普通瀝青混合料。
表4 瀝青混凝土抗剪試驗結果
現(xiàn)就纖維瀝青混合料的工作原理和作用作如下說明纖維在其中起如下作用(1)在瀝青混合料中，縱橫交錯的纖維所吸附的瀝青，增大了結構瀝青的比例，減少了自由瀝青，使瀝青混合料的粘滯性增強，瀝青軟化點提高，有效地提高了高溫穩(wěn)定性。(2)加筋作用。在混合料中纖維是三維隨機分布的，由于數(shù)量眾多而且強度高，故分布極為廣泛，對混合料的開裂起到阻滯作用，從而提高瀝青混凝土結構的強度和裂紋自愈能力，減少裂縫的出現(xiàn)；(3)分散作用。如果沒有纖維，用量頗大的瀝青礦粉很可能成為膠團，不能均勻地分散在集料之間，使得瀝青混凝土結構上將清楚地看見“油斑”存在，纖維可以使膠團適當分散；(4)增韌作用。由于纖維吸附瀝青，能夠增強瀝青對集料顆粒的握裹力，通過油膜的粘結，提高集料之間的粘結力保證瀝青混凝土結構的整體性而不易松散；(5)腈綸纖維的吸水性很差，水分子只是附著于其結構表面，從而避免了纖維膨脹而導致纖維與混合料分離，使結構不致松散變形?？梢悦黠@改善瀝青混合料的水損害抵抗能力；(6)值得一提的是，加了化學腈綸纖維的瀝青混合料可以回收利用，實現(xiàn)百分之百環(huán)保。
生產(chǎn)工藝生產(chǎn)纖維增強瀝青混合料時，在干拌時(即)，時間只需在原來拌和的時間基礎上增加10～15秒即可，目的是讓纖維在混合料中充分分散，然后再加入熱瀝青油攪拌成瀝青混合料，最后攤鋪而成。
權利要求
1.一種纖維瀝青混凝土，包括纖維和瀝青混凝土，其特征是纖維為聚丙烯腈纖維，橫截面形狀為花生果狀或圓形，縱向為平行圓柱形，長度為6毫米，細度為1.5～2.5分特。
2.根據(jù)權利要求1所述的纖維瀝青混凝土，其特征是聚丙烯腈纖維的添加量為瀝青混凝土重量的0.2～0.3％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維瀝青混凝土，包括纖維和瀝青混凝土，纖維為聚丙烯腈纖維，橫截面形狀為花生果狀或圓形，縱向為平行圓柱形，長度為6毫米，細度為1.5～2.5分特。聚丙烯腈纖維在瀝青混凝土中的添加量為瀝青混凝土重量的0.2～0.3％。本發(fā)明的纖維瀝青混凝土可用各種工藝生產(chǎn)制備，用常見的施工設備施工和養(yǎng)護方法來養(yǎng)護，能夠延長水工瀝青混凝土的使用壽命，改善混合料的抗變形能力，使得瀝青混凝土具有更好的溫度穩(wěn)定性能，并可改善水工瀝青混凝土抗水損壞的性能。對環(huán)境和人體無不利影響。
文檔編號C04B26/26GK101081725SQ200610085190
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月30日 優(yōu)先權日2006年5月30日
發(fā)明者劉鳳茹, 何唯平 申請人:深圳市海川實業(yè)股份有限公司, 深圳海川工程科技有限公司