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国家标准计划《沥青混凝土用短切玄武岩纤维》由 TC245(全国玻璃纤维标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 东南大学玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心

目录

基础信息

计划号
20193111-T-609
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2019-10-24
申报日期
2018-01-22
公示开始日期
2019-01-03
公示截止日期
2019-01-18
标准类别
产品
国际标准分类号
59.100.10
59 纺织和皮革技术
59.100 复合增强材料
59.100.10 纺织玻璃纤维材料
归口单位
全国玻璃纤维标准化技术委员会
执行单位
全国玻璃纤维标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

沥青路面以其独特的性能在高等级公路中占有绝对的优势。

随着经济的发展以及现代研究技术的进步,对沥青路面材料的耐久性、抗裂性、温度稳定性等方面提出了越来越高的要求。

这就需要从决定材料强度的基本参数入手,从材料本身的组成出发,来对其耐久性、抗裂性、温度稳定性等进行研究。

纤维对沥青混凝土性能的改善,是通过加强混合料整体性能、约束混合料内部缺陷、在纤维与沥青之间形成模量过渡区而实现的。

纤维对沥青混凝土性能的改善,不仅对强度的基本参数产生影响,而且从微观上改善了基体的性质,弥补了低温下沥青脆性大的不足,具有其独特的改善机理。

目前应用于沥青路面中的纤维主要有木质素纤维、聚合物纤维、矿物纤维。

木质素纤维的温度稳定性和化学稳定性良好,对人体和环境没有不好的影响,但其存在易吸水,并且因退化和氧化反应而分解的水和焦炭物质对沥青有污染等缺点。

聚合物纤维虽然较木质素纤维在强度、抗酸碱腐蚀能力和抗氧化等方面有所增强,但其易在高温下变黄和发生卷曲。

而玄武岩纤维作为矿物纤维中的一种,不仅具有高拉伸强度、高弹性、良好耐碱性能、耐辐射和紫外线、健康无害等优点外,同时其成丝原材料为天然的玄武岩岩石,制造时不添加其他成分,100%由矿物组成,所以玄武岩纤维又被称为“岩石之丝”。

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。

玄武岩纤维同其他用于沥青路面的纤维相比,不仅具有性能上的优势,而且还具有价格上的优势。

目前玄武岩纤维在国际市场中的价格与 E 玻璃纤维相当或略高一点,是高硅氧纤维的 6/1~4/1 ,碳纤维的 10/1。

目前玄武岩纤维在沥青混合料中的应用已经取得了良好的效果,但却并没有相关国家标准。

各玄武岩纤维生产企业及施工单位急需相应国家标准,对沥青用短切玄武岩纤维进行规范。

因此《沥青用短切玄武岩纤维》国家标准的制定,对引领此类产品的规范生产,并进一步规范产品的应用具有重要意义,更有利于我国在国际社会中玄武岩纤维的生产及应用领域争取主动权。

范围和主要技术内容

一、范围:玄武岩分类和代号 基本定义:玄武岩纤维:以一种或多种火山岩为原料(包括玄武岩矿石、安山岩矿石等),高温熔融后经铂铑合金漏板拉丝制备而成的纤维。 通用型玄武岩纤维(通用型或普通型),代号“B” 二、技术内容: 1、 用于沥青混凝土与沥青砂浆的短切玄武岩纤维性能指标 项目 防裂抗裂纤维(BF) 增韧增强纤维(BZ) 断裂强度(MPa) ≥1200 ≥1500 弹性模量(MPa) ≥7.5×103 ≥8.0×103 断裂伸长率(%) ≤3.1 吸油率(%) ≥50 耐热性,断裂强度保留率(%) ≥85 可燃性 明火点不燃 注:试验值的变异系数不应大于10%。 2 短切玄武岩纤维的性能指标试验 2.1 线密度 按GB/T 7690.1的规定测定线密度,每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 2.2 断裂强度、弹性模量、断裂伸长率 断裂强度、弹性模量、断裂伸长率按GB/T 7690.3的方法进行测定,每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 2.3 含水率 含水率按GB/T9914.1的方法进行测定,每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 2.4 可燃物含量 可燃物含量按GB/T9914.2的规定进行测定,每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 2.5 可燃性 点燃玄武岩纤维时,玄武岩纤维剪短不燃烧明火团。 2.6 耐热性 将玄武岩纤维置于250℃烘箱内加热4h后,按GB/T 7690.3规定的方法检测断裂强度,并观察其有无扭曲变形情况。按公式(1)计算耐热性断裂强度保留率。每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 耐热性断裂强度保留率=加热后断裂强度值/未加热断裂强度值×100% (1) 2.7 耐碱性 将玄武岩纤维浸泡于饱和Ca(OH)2溶液中煮沸4h,按GB/T 7690.3规定的方法检测断裂强度。按公式(2)计算耐碱性断裂强度保留率。每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 耐碱性断裂强度保留率=碱煮后断裂强度值/未碱煮断裂强度值×100% (2) 2.8 吸油率 称取5g纤维,进入煤油中不少于5min,取出后放入由孔径0.5mm筛网做成的滤勺中,再置于臂式颠击上作振幅32mm、频率240次/min的振动,持续颠击10min,除去未被纤维所吸附的煤油。然后称取纤维及其所吸附煤油的总质量(g)。按公式(3)计算吸油率。每个样本测定三次,以样本测定值的平均数作为测定结果。 吸油率=浸油处理后总质量/(纤维质量(5g))×100% (3)