摘 要：改性沥青SMA、环氧沥青混凝土、沥青玛碲脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装材料和技术，虽然它们具有较好的性能，但或者需要采用特殊设备，或者是有一定的施工难度，或者造价比较高，一时还难以大面积推广。针对扬州西北绕城高速公路的具体工程情况，文章选择了纤维沥青混合料作为桥面铺装材料。
关键词：沥青；纤维沥青混合料
1．纤维沥青混合料的路用性能研究
本研究首先通过扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2 种级配类型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能试验, 来综合评价沥青混合料的各项性能以及纤维的增强作用。
1.1沥青混合料的高温稳定性试验
试验结果表明：加入纤维后，沥青混合料的抗车辙性能得到改善。这是因为车辙的形成主要是由于试验初期沥青混合料本身的压密，以及随后沥青混合料的侧向流动变形。加入纤维与未加纤维对混合料的初期压密变形影响不大，但是对后期的侧向流动变形有较大的影响。加入纤维后，纤维吸附及稳定沥青，使沥青的粘稠度和粘聚力增大，同时由于纵横交错的纤维加筋作用，使沥青混合料的整体性、抗剪性及抗车辙能力增强。从动稳定度结果可以看出，纤维可显著改善沥青混合料的高温抗车辙性能。
1.2沥青混合料低温性能试验
低温主要是影响沥青混合料的抗拉强度和变形能力，从而造成沥青混合料的低温开裂。本研究通过试验测定沥青混合料在-10 ℃时弯曲破坏的力学性质来评价沥青混合料的低温抗裂性能。
从试验结果可以看出，纤维的加入有效地提高了铺装层材料低温时的柔韧性，这样使得铺装层在低温季节能更好地适应桥面板的变形，减少在低温季节容易出现的桥面温缩裂缝和疲劳裂缝。这对于改善桥面铺装低温时的使用性能具有重要意义。
1.3沥青混合料水稳定性试验
首先进行了浸水马歇尔试验，结果表明不同级配、不同沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度都远远高于规范要求。虽然该试验方法操作比较简单，但不能较好地反映实际沥青混凝土路面早期的水损情况。为了更有效地评价沥青混合料的水稳定性能，又进行了冻融劈裂试验。试验结果表明，加入纤维对沥青混合料的水稳性有改善作用，且纤维对普通沥青混合料的改善作用相对较大。这主要是因为纤维可以吸附部分沥青，从而增大沥青用量，提高沥青饱和度；并且使粘附在矿料上的结构沥青膜变厚，降低了水对沥青胶浆的侵蚀破坏作用，增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力，使混合料抗水损害能力增强。而改性沥青混合料本身就具有较强的水稳定性，所以，纤维对其的改善作用并不明显。
另外，对于采用相同沥青基质的混合料，纤维对A K213A 型改性沥青混合料水稳定性的改善作用要优于AC220 I 型改性沥青混合料。这是由于矿料级配越细，细矿料比表面积越大，与沥青及纤维的相互作用越强，沥青混合料水稳性的改善幅度就越大。
2．纤维沥青混合料的力学性能研究
2.1沥青混合料劈裂试验
本试验测定热拌沥青混合料在15 ℃下的劈裂抗拉强度和破坏劲度模量。
由试验结果可以看出，在A K213A 中掺加增强纤维，增加了沥青混合料的劈裂抗拉强度。这主要是由于在劈裂的条件下，试件内部呈受拉状态，试件的破坏主要是由于内部的粘结力不足以抵抗外荷载的作用，而纤维增加了沥青与矿料间的粘附性，提高了集料之间的粘结力，进而提高了沥青混合料的抗劈裂能力。
2.2沥青混合料单轴压缩试验
文章测定沥青混合料在15 ℃条件下的抗压强度和抗压回弹模量。
试验结果表明：
(1) 铺装上层沥青混合料的抗压强度有了明显提高，而抗压回弹模量却降低了，说明加入聚合物有机纤维后，沥青混合料的柔韧性增加了；
(2) 沥青混合料中掺加纤维后，无论是普通沥青混合料还是改性沥青混合料，抗压性能都有所改善，但对普通沥青混合料抗压性能的改善作用更明显；
(3) 纤维对A K213A 型沥青混合料抗压性能的改善作用要优于AC220 I 型沥青混合料。
3．纤维沥青混合料的应用
3.1纤维沥青混合料的施工
纤维沥青混合料的施工须注意的是其拌和与碾压。在本次施工中，纤维采用专用添加设备投入到沥青混合料拌和机。为了保证纤维在沥青混合料中分布均匀，同时避免干拌时间过长造成集料过多磨损，本研究对混合料进行了试拌：选择干拌的时间分别为14 s、17 s及20 s，观察纤维在混合料中的拌和效果；对混合料做抽提试验，验证油石比、级配；比较不同拌和时间下集料中粒径小于0.075 mm 的颗粒含量。通过试拌，得到了以下结论：
(1) 通过观测不同干拌时间下沥青混合料外观状况，发现干拌时间为17s及20s 的沥青混合料中纤维分散均匀，未见纤维成团现象。在干拌时间为14s的沥青混合料中，纤维分散比较均匀，偶见纤维粘连现象。
(2) 通过抽提试验，发现3 种干拌时间下沥青混合料中粒径小于01075 mm 的颗粒含量均接近于设计中值，没有因为干拌时间的增加而造成集料的过多磨损。3 种干拌时间下的沥青混合料中2.36 mm颗粒含量与设计中值偏差较大，但也在要求的范围内。
3.2纤维沥青混合料质量检测
混合料的配合比检测主要是通过抽提试验，测定混合料的级配和沥青用量。测试结果表明，混合料级配未出现异常情况，油石比接近设计的最佳油石比。取样保温，到规定的马歇尔成型温度后成型马歇尔试件，并检测其稳定度、流值、空隙率、饱和度等指标，结果各指标都比较正常。
桥面铺装施工结束后，在桥面取芯，检测铺装层的压实度，同时进行渗水试验，检测渗水系数。从试验结果看，现场取芯试样按理论最大密度计算得到的压实度平均值为94.8% ，最小压实度为94.1%，按马歇尔密度计算得到的压实度平均值为98.9% ，皆满足相应技术要求。
4．结语
文章研究了纤维沥青混合料的各项路用性能及力学性能，并针对扬州西北绕城高速公路桥面特点，考虑其施工及质量检测结果，得出以下结论：
(1) 添加纤维能显著提高沥青混合料的高温抗车辙性能，有效增加了铺装层材料低温时的柔韧性，改善了沥青混合料的水稳定性，适用于南方多雨、重载地区的高等级公路桥面铺装层。
(2) 纤维沥青混凝土力学性能的研究表明，在沥青混合料中添加一定量的有机纤维，可有效增加混合料的整体性与柔韧性，提高其抗劈裂及抗压缩强度。但其劈裂与抗压模量增加缓慢，使纤维沥青混合料适应变形性能增强。
(3) 结合扬州西北绕城高速公路桥面铺装，研究了纤维沥青混合料的拌和及压实工艺。从铺筑效果来看：纤维沥青混凝土路面级配合理，技术指标满足要求；路面压实度在要求的范围之内；路面渗水系数较小。
