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国家标准计划《道路用玄武岩纤维沥青混合料》由 TC458(全国混凝土标准化技术委员会)归口 ,主管部门为住房城乡建设部

主要起草单位 河南交院工程技术有限公司

目录

基础信息

计划号
20213558-T-333
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2021-08-24
申报日期
2020-09-18
公示开始日期
2021-01-15
公示截止日期
2021-01-29
标准类别
产品
国际标准分类号
93.080.20
93 土木工程
93.080 道路工程
93.080.20 道路建筑材料
归口单位
全国混凝土标准化技术委员会
执行单位
全国混凝土标准化技术委员会
主管部门
住房城乡建设部

起草单位

目的意义

伴随着我国经济建设的快速增长,近几年道路工程基础设施建设迅猛发展,截止到2018年底,我国已建成公路总里程为424万公里(其中高速公路通车总里程已超过13万公里)、城市道路总里程超过100万公里。

我国的道路总里程已经达到500多万公里,居世界第二位。

普通的常用的沥青混凝土路面有普通沥青混凝土路面、SMA路面等,普通的沥青混凝土路面存在裂缝破坏、寿命短,表面易发生磨光、坑槽、波浪、拥包等病害。

SMA路面尽管性能优良,但存在造价高、施工难度大、质量不容易控制、对原材料要求高等问题,推广难度大。

玄武岩纤维是以纯天然火山岩为唯一原料经1450℃-1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,具有耐高温、耐烧蚀、力学性能优越和热稳定性优越等优点,性价比高,被国家列为中长期要重点发展的四大高新技术纤维,是21世纪应用于高速公路、桥梁隧道、高速铁路、地铁等交通基础设施领域的新材料。

玄武岩被拉成细丝始于上个世纪二十年代早期的美国,但由于二战的爆发,玄武岩拉丝研究被暂时搁置。

二战后欧美等国的研究人员继续进行玄武岩拉丝的尝试。

前苏联是玄武岩纤维进行生产的最早国家,并且当时生产技术是保密的,且只用在航空、航天和军事领域。

1995年,该项技术被解密后,玄武岩纤维逐渐用于民用产品并出现了商品贸易。

美国于上个世纪九十年代铺筑了第一条玄武岩纤维沥青混凝土路面,并取得了较为理想的使用效果。

但由于受生产技术和研究层面的限制,早期生产的玄武岩纤维在品质上并不十分理想,性能稳定性稍差,并且成本一直高于其他纤维,所以玄武岩纤维的应用领域并不是很广。

此时在纤维增强沥青混合料方面,大多都是聚合物纤维、木质素纤维或玻璃纤维。

随着一些国家的研究开发和工艺技术的不断改进,玄武岩纤维的品质越来越好,同时玄武岩纤维对环境和人体健康均不产生不好的影响,这又重新引起了各个领域研究人员的兴趣,使玄武岩纤维的应用领域异常广泛,并随之出现了玄武岩纤维布、纤维格栅等产品。

在国内,2004年开始了连续玄武岩纤维及其复合材料的研发工作。

自这一年以后,我国先后在上海、广东、江西等地修筑了玄武岩沥青混凝土试验路段,主要有2005年粤赣高速河源上陵至埔前段、2007年上海金山区亭枫公路修筑的k55+450~k55+770段南半幅。

同时还有一些罩面维修工程也选用了玄武岩纤维沥青混合料,如2009年杭金衢高速公路衢向段、2010年石太高速公路河北段的挖补罩面工程。

各个高校和相关领域的人员也对玄武岩纤维沥青混凝土进行了相关性能的研究工作。

在近几年中,玄武岩纤维作为一种新型环保的路用矿物纤维,已逐步使用于道路材料中。

玄武岩纤维具有良好的物理和化学性能,它不仅可以弥补有机纤维的低强度、低弹性模量、高温性能差的缺点,还可以回收再利用。

从复合材料科学“加筋加强”的原理分析,它属于一种“增强”纤维,玄武岩纤维不但可以增加沥青混合料的抗拉强度,还可以提高高温抗车辙能力。

另外,由于玄武岩纤维有很好的“吸附”能力,因此和沥青具有较好的表面亲和力,从这个角度分析,它又是非常令人满意的“吸油”纤维,可以提高沥青含量和增加其油膜的厚度,同时改善沥青路面的抗老化氧化能力。

玄武岩纤维表面经过处理后具有良好的分散性,与沥青就可以进行均匀拌合,同时又可以充当“加筋加强”和“吸油”的角色,而且施工方便与其他纤维沥青混合料基本一致,因此施工方便。

同时玄武岩纤维是化学性能稳定的非金属材料,它不会与沥青产生化学反应。

此外,它不吸收水分也不害怕潮湿,有利于运输和储存,这就有助于抑制沥青膜的老化氧化,也促使附着的沥青膜和集料可以更好的粘合,降低了路面的损害程度。

玄武岩纤维的工作温度范围一般是-260℃-700℃,远远大于沥青工作所需要的温度范围,尽管在如此高的温度下工作,纤维自身的优异性能同样不会被破坏。

纤维沥青混合料己经被证明是解决沥青路面损坏问题的一种有效手段,在桥面铺装工程、薄层罩面工程等方面比聚合物改性沥青更具有优势。

继有机类纤维、石棉纤维等纤维之后,玄武岩纤维因其优良的特性为各国所关注。

将玄武岩纤维应用于道路工程中,既弥补了有机类纤维的强度与弹性模量低、耐高温性能差等缺点,又避免了石棉等矿物纤维存在的威胁环境及人体的缺陷,且可再生利用。

与普通的沥青混凝土路面相比,玄武岩纤维沥青混凝土路面寿命长,抗裂性好,不易发生磨光、坑槽、波浪、拥包等病害。

与SMA路面相比,玄武岩纤维沥青混凝土路面造价低、施工难度小、质量容易控制、对原材料要求不苛刻,易于推广。

一、项目目的 1.加快玄武岩纤维沥青混凝土路面的推广应用。

2.解决普通沥青混凝土路面的常见病害。

3.提高沥青混凝土路面的整体质量。

二、项目意义 1.提高我国沥青混凝土路面的水平。

2.增加沥青混凝土路面的寿命。

3.提高我国路面的整体水平。

4.提升我国路面的形象。

范围和主要技术内容

《道路用玄武岩纤维沥青混合料》属于我国“工程建设标准”体系。适用于各等级道路沥青路面新建和养护工程,尤其适用于环境友好型的“绿色”道路,是我国道路工程中先进技术的应用和发展。本标准将根据玄武岩纤维沥青混合料施工方法的特性,结合玄武岩纤维沥青混合料的规定和要求,吸取国外同行业相关技术的先进经验,制订适应于我国国情的工程建设标准。 主要技术内容如下: 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 分类和应用范围 5 材料要求和试验方法 6 玄武岩纤维沥青混合料要求和试验方法 7 检验规则 8 运输