颗粒状木质素纤维比选分析报告

颗粒状木质素纤维比选分析报告 十白高速公路二期路面技术服务及 施工控制 ,颗粒状木质素纤维比选分析报告, 报告编号:SHJG-030 检测人员:刘 柏、张 松 报告编写:孙 马、胡 澍 报告审定:焦 扬 报告日期:2012年7月7日 湖北省高速公路实业开发有限公司 十白路面技术服务及施工控制项目部 颗粒状木质素纤维比选报告 6月至今项目部针对十白高速公路沥青路面上面层颗粒状木质素纤维(以下简称纤维)的选定，配合指挥部工程技术部、质量安全部对4家供应商提供的纤维进行了常规试验和掺加纤维后SMA沥青混合料性能试验，其目的是掌握和评价各供应商纤维的质量，并通过对不同品牌纤维的比对试验，为指挥部对纤维材料的选定提供指导意见。具体汇报如下: 一、纤维试验 (1)纤维的常规试验 采用JT/T 533-2004标准对纤维进行常规检测，对不同纤维的灰分含量、含水率进行比较。 (2)纤维的松密度比较 采用欧盟质量控制系统DIN 53468，检测不同纤维的松密度。如果颗粒状纤维的松密度太小，颗粒体积偏大，不够密实，容易出现碎料，且在投料和输送中时间偏长，和输送管道触碰会产生部分絮状，容易在投料机出料口出现堵塞，影响施工。如果颗粒状纤维松密度过大，纤维本身组成太细，纤维太短，会影响吸油率，且在生产过程中不容易分散均匀，影响施工和铺筑质量。欧盟标准为450g/L~480g/L。 (3)纤维的吸油效果比较 JT/T 533-2004中规定纤维的吸油率试验，各供应商样品通常都能满足，我部通过纤维的拌和试验,通过目测观察不同纤维的拌和效果, 初步选用拌和效过好、吸油能力强的纤维。再采用析漏试验, 在同样条件下析漏损失小的纤维为优质纤维, 从中选出使用性能良好的纤维。 (4)纤维掺量的确定与比较 纤维掺量的确定。常用的SMA -13混合料中纤维掺量一般为0.2%~0.3% 。本方案重新确定最佳纤维掺量。同样采用析漏试验, 不以0.1%的析漏损失作为评价标准, 做不同纤维掺量下析漏损失关系图, 综合考虑析漏损失和经济角度, 确定纤维的最佳掺量。 (5)掺加纤维的SMA-13混合料性能比较 在确定纤维的最佳掺量后，采用马歇尔试验确定最佳油石比，再用车辙、冻融劈裂试验去评价不同纤维的高低温性能。 二、纤维的常规试验 我部对4家供应商提供的样品进行了常规的纤维试验，主要包括灰分含量、含水率试验。具体的试验结果如下表: 纤维常规试验汇总表 名称 肯特来 路维德 国创 德国CFF 标准 试验项目 20.3 20.9 18.5 19.4 18?5 灰分含量(%) 4.9 5.4 4.9 3.2 ?5 含水率(%) 结果评价:通过试验结果可以看出，国创、德国CFF纤维满足施工细则中对纤维的技术要求。 三、纤维的松密度试验 采用欧盟质量控制系统DIN 53468，检测不同纤维的松密度。测量仪根据DIN53468定制的仪器, 上面筛分的孔径为10毫米(仪器见下图)。具体的试验结果如下表: 纤维松密度试验汇总表 名称 肯特来 路维德 国创 德国CFF 标准 试验项目 495 490 440 462 450~480 松密度(g/L) 结果评价:通过试验结果可以看出，德国CFF纤维满足DIN 53468中对颗粒状纤维松密度的技术要求。 测量仪示意图 四、纤维的析漏试验 混合料均采用相同的级配SMA—13(石料采用土关垭志鑫碎石场生产的4档规格料),在保持纤维掺量0.3,、油石比6.3,不变的情况下，对不同素纤维进行析漏比对试验，结果如下表。 纤维松密度试验汇总表 名称 肯特来 路维德 国创 德国CFF 标准 试验项目 2.4 2.2 0.9 0.8 ?0.1 析漏(%) 结果评价:通过试验结果可以看出，在保持纤维掺量0.3,、油石比达到6.3,不变的情况下，国创和德国CFF的析漏结果能满足施工细则中对SMA混合料析漏试验的技术要求，混合料吸油效果明显优于肯特来、路维德2种纤维。 五、纤维的最佳掺量试验 通过以上试验结果，初步确定国创和德国CFF继续试验，出采用相同的级配, 相同的最佳油石比5.9%, 纤维分别采用0.25%、0.3%、0.35% 、0.4%、0.45%(纤维与集料之比) 的掺加量, 进行了析漏试验, 试验结果见下表和图。 纤维掺量试验汇总表 析漏损失试验(%) 试验项目 纤维掺量 纤维掺量 纤维掺量 纤维掺量 纤维掺量 名称 0.25% 0.3% 0.35% 0.4% 0.45% 1.00 0.87 0.82 0.64 0.61 国创 0.92 0.81 0.63 0.57 0.54 德国CFF 纤维不同掺量试验汇总 1.1 1.05 1 0.950.9 0.85 0.8国创0.75德国CFF0.7 0.650.6析漏损失(%)0.55 0.512345 纤维掺量 结果评价: 从上图可以看出,德国CFF纤维析漏试验结果在不同掺量的情况下，结果均优于国创纤维。2种纤维掺量从0.25%增加到0.4%时, 析漏损失明显减少, 并且远小于规定的析漏损失小于0.1%的要求,表明采用3.5%的纤维掺量是比较合适的, 而当纤维掺量增加到4%和4.5%时, 析漏损失减少幅度并不明显。综合析漏试验结果及经济考虑, 确定纤维掺量0.35%( 纤维与集料之比) 为最佳掺量。 六、掺加纤维的SMA-13混合料性能比较 #通过马歇尔试验确定, 以5.9%的油石比作为最佳用油量, 采用中海泰州70道路石油沥青进行车辙试验和冻融劈裂试验。(通过采用普通沥青以移除SBS改 性沥青对抵抗车辙和冻融的贡献作用)所采用试验纤维的用量为0.35%,试验结果见下表。 车辙试验结果 油石比试验尺寸试验温试验荷载试验轮行试件制动稳定度项目 (%) (cm) 度(?) (MPa) 走速度 作方法 (次/mm) 国创 5.9 30×30×5 60 0.7 42次/min 轮碾法 780 德国CFF 5.9 30×30×5 60 0.7 42次/min 轮碾法 1534 冻融劈裂试验 击实次数(双面项目 试验条件 残留强度比(%) 要求(%) 各击) 国创 50 冻融 88.3 ?80 德国CFF 50 冻融 89.1 结果评价: 从试验结果可以看出，当采用普通沥青制作的SMA-13沥青混合料样品，德国CFF纤维的车辙试验结果明显优于国创纤维。而冻融劈裂性能验证指标并无明显优劣。 七、结论 综合以上对比试验结果分析，德国CFF颗粒状木质素纤维各项比对试验结果优于其他颗粒状木质素纤，建议优先选择使用。下阶段我部将结合各路面标段上面层石料的选择，分别完成SMA-13沥青混合料配合比设计，并完善各路面标段纤维最佳掺量试验。