瀝青馬蹄脂碎石混合料（SMA）是近年來(lái)在國(guó)際上出現(xiàn)的一種新型的瀝青混合料，由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙而成。纖維作為SMA的重要組成部分，不但具有吸附瀝青的作用，而且能起到加筋及穩(wěn)定作用，在一定程序上提高了混合料的高溫穩(wěn)定性。Brown的研究結(jié)果也表明，纖維對(duì)SMA混合料的性能尤其是抗車(chē)轍性能有重要的作用。
在進(jìn)行SMA性能評(píng)價(jià)時(shí)，國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)主要在集料級(jí)配及瀝青性能的評(píng)價(jià)上，對(duì)纖維使用性能的研究上與評(píng)價(jià)并不多，而且在纖維的摻量上經(jīng)驗(yàn)性太強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)用于SMA的纖維種類(lèi)越來(lái)越多，但摻量一般是0.3%，然后通過(guò)析漏試驗(yàn)檢驗(yàn)其析漏損失是否小于0.2%，通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)檢驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度是否達(dá)標(biāo)。這種檢驗(yàn)方法存在一定的問(wèn)題，首先目前的析漏損失標(biāo)準(zhǔn)0.2%偏大，各種纖維均比較容易滿(mǎn)足要求，以此來(lái)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法很好地區(qū)分出不同纖維在使用性能上的差別，其次對(duì)SMA進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)，如果不合格，通常會(huì)將原因歸于改性瀝青或者集料級(jí)配不合格，很少?gòu)膿郊拥睦w維上找原因，而實(shí)際上不同的纖維對(duì)車(chē)轍性能的影響很大。
針對(duì)以上問(wèn)題，本文根據(jù)某新型木質(zhì)纖維的特點(diǎn)，提出對(duì)SMA中摻加的纖維從確定摻量到性能評(píng)價(jià)的一套簡(jiǎn)單有效的系統(tǒng)評(píng)價(jià)方案，并對(duì)新型木質(zhì)纖維的抗車(chē)轍性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1、木質(zhì)纖維評(píng)價(jià)方案
選用幾種新型木質(zhì)纖維，提出了如下纖維使用性能評(píng)價(jià)方案。
（1）纖維的比選試驗(yàn)，采用析漏試驗(yàn)，在同樣條件下析漏損失小的纖維為優(yōu)質(zhì)纖維，從幾種比選纖維中選出使用性能良好的纖維。
（2）纖維摻量的確定。常用的SMA混合料中纖維摻量一般為0.3%，但對(duì)于本方案中采用的新型木質(zhì)纖維，必須重新確定其纖維摻量，同樣采用析漏試驗(yàn)，不以0.2%的析漏損失作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，做不同纖維摻量下析漏損失關(guān)系圖，綜合考慮析漏損失和經(jīng)濟(jì)角度，確定新型木質(zhì)纖維的摻量。
（3）在確定摻量后，首先采用馬歇爾試驗(yàn)確定用油量，再用車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)新型木質(zhì)纖維的高溫性能，并與其他常用纖維進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)比較，以此來(lái)評(píng)價(jià)新型木質(zhì)纖維的高溫性能。
（4）將加入新型木質(zhì)纖維的SMA混合料、普通級(jí)配混合料及改性瀝青混合料的抗車(chē)轍性能進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)新型木質(zhì)纖維SMA對(duì)抗車(chē)轍能力的提高效果。
2、木質(zhì)纖維的比選及摻量的確定
本文選用3種木質(zhì)纖維樣品，通過(guò)混合料的析漏試驗(yàn)，以纖維的吸油性能作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定質(zhì)的木質(zhì)纖維?；旌狭系奈雎┰囼?yàn)根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 052-2000）的規(guī)定進(jìn)行，混合料均采用相同的級(jí)配SMA－10。
對(duì)該級(jí)配，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值采用6.0%的油石比用油量，瀝青為SK70號(hào)瀝青，根據(jù)所選3種木質(zhì)纖維的特點(diǎn)，采用較高的用量0.5%（纖維與集料之比）來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
木質(zhì)纖維B的吸沒(méi)性能明顯優(yōu)于木質(zhì)纖維A與木質(zhì)纖維C，因此通過(guò)本試驗(yàn)確定采用木質(zhì)纖維B進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)價(jià)試驗(yàn)，以下將木質(zhì)纖維B統(tǒng)一簡(jiǎn)稱(chēng)為新型纖維。
采用相同的級(jí)配，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值采用6.0%的油石比用油量，瀝青為SK70號(hào)瀝青，新型纖維分別采用0.4%、0.6%、0.8%、1.0%（纖維與集料之比）的摻加量，進(jìn)行了析漏試驗(yàn)。
纖維摻量從0.4%增加到0.6%時(shí)，析漏損失明顯減少，并且遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的析漏損失小于0.2%的要求，表明采用0.6%的纖維量是比較合適的，而當(dāng)纖維摻量增加到0.8%和1.0%時(shí)，析漏損失減少幅度并不明顯。綜合析漏試驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)濟(jì)考慮，確定新型纖維摻量0.6%（纖維與集料之比）為摻量。
3、新型纖維SMA的車(chē)轍性能評(píng)價(jià)
3.1 油石化的確定
在確定了新型纖維的摻量后，對(duì)該纖維的抗車(chē)轍性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，仍采用級(jí)配SMA－10。
規(guī)范要求 3-4.5 ＞17 70-85 ＞5.5 20-50
根據(jù)表4的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，確定該級(jí)配的油石比為6.1%。
3.2 摻加不同木質(zhì)纖維的試驗(yàn)結(jié)果及分析
根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，以6.1%的油石化作為用油量進(jìn)行了車(chē)轍試驗(yàn)。新型纖維的用量為0.6%，同時(shí)采用某國(guó)產(chǎn)木質(zhì)纖維和德國(guó)某進(jìn)口木質(zhì)纖維進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)（用量均為0.3%），用瀝青路面分析儀（APA）進(jìn)行了車(chē)轍性能評(píng)價(jià)，即在60℃條件下對(duì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型的試件進(jìn)行8000次輪壓，測(cè)其車(chē)轍深度，車(chē)轍深度值越大表明其抗車(chē)轍性能越差。
從車(chē)轍試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在纖維摻量為0.6%時(shí)，新型纖維的抗車(chē)轍性能優(yōu)于進(jìn)口纖維，比國(guó)產(chǎn)木質(zhì)纖維的抗轍性能要差，但抗車(chē)轍性能沒(méi)有本質(zhì)的差別。
3.3 摻加新型纖維的SMA與普通及改性瀝青混合料高溫性能對(duì)比分析
加入新型纖維的SMA混合料還與普通級(jí)配混合料及使用改性瀝青的混合料的抗車(chē)轍性能進(jìn)行了比較，采用AC－10級(jí)配，成型了普通瀝青混合料與SBS改性瀝青混合料，進(jìn)行了APA車(chē)轍試驗(yàn)。
新型纖維SMA混合料的抗車(chē)轍性能明顯優(yōu)于AC瀝青混合料，但與SBS改性瀝青的抗車(chē)轍性能相比，還有一定差距。因此建議在使用纖維時(shí)，應(yīng)配合使用性能良好的改性瀝青，以進(jìn)一步提高混合料的抗車(chē)轍性能。
4、結(jié)語(yǔ)
（1）所選用的新型木質(zhì)纖維具有較好的吸油性能，摻加該纖維的SMA有較好的高溫穩(wěn)定性。
（2）纖維的使用性能對(duì)SMA性能有很大影響。進(jìn)行SMA設(shè)計(jì)時(shí)不僅要注意集料級(jí)配和瀝青對(duì)SMA性能的影響，還應(yīng)當(dāng)注意纖維的使用性能及摻量對(duì)SMA性能的影響。
（3）纖維在SMA中的摻量不應(yīng)是固定的，針對(duì)不同的纖維，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定其在SMA中的摻量。
（4）纖維的吸油性能可以通過(guò)析漏試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但析漏損失0.2%的標(biāo)準(zhǔn)較低，應(yīng)當(dāng)提高。
（5）車(chē)轍試驗(yàn)是評(píng)價(jià)纖維是否有效及所有摻量是否合適的重要方法，在車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)纖維性能時(shí)，采用非改性瀝青，以突出纖維使用性能對(duì)SMA性能的影響。
在進(jìn)行SMA性能評(píng)價(jià)時(shí)，國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)主要在集料級(jí)配及瀝青性能的評(píng)價(jià)上，對(duì)纖維使用性能的研究上與評(píng)價(jià)并不多，而且在纖維的摻量上經(jīng)驗(yàn)性太強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)用于SMA的纖維種類(lèi)越來(lái)越多，但摻量一般是0.3%，然后通過(guò)析漏試驗(yàn)檢驗(yàn)其析漏損失是否小于0.2%，通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)檢驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度是否達(dá)標(biāo)。這種檢驗(yàn)方法存在一定的問(wèn)題，首先目前的析漏損失標(biāo)準(zhǔn)0.2%偏大，各種纖維均比較容易滿(mǎn)足要求，以此來(lái)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法很好地區(qū)分出不同纖維在使用性能上的差別，其次對(duì)SMA進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)，如果不合格，通常會(huì)將原因歸于改性瀝青或者集料級(jí)配不合格，很少?gòu)膿郊拥睦w維上找原因，而實(shí)際上不同的纖維對(duì)車(chē)轍性能的影響很大。
針對(duì)以上問(wèn)題，本文根據(jù)某新型木質(zhì)纖維的特點(diǎn)，提出對(duì)SMA中摻加的纖維從確定摻量到性能評(píng)價(jià)的一套簡(jiǎn)單有效的系統(tǒng)評(píng)價(jià)方案，并對(duì)新型木質(zhì)纖維的抗車(chē)轍性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1、木質(zhì)纖維評(píng)價(jià)方案
選用幾種新型木質(zhì)纖維，提出了如下纖維使用性能評(píng)價(jià)方案。
（1）纖維的比選試驗(yàn)，采用析漏試驗(yàn)，在同樣條件下析漏損失小的纖維為優(yōu)質(zhì)纖維，從幾種比選纖維中選出使用性能良好的纖維。
（2）纖維摻量的確定。常用的SMA混合料中纖維摻量一般為0.3%，但對(duì)于本方案中采用的新型木質(zhì)纖維，必須重新確定其纖維摻量，同樣采用析漏試驗(yàn)，不以0.2%的析漏損失作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，做不同纖維摻量下析漏損失關(guān)系圖，綜合考慮析漏損失和經(jīng)濟(jì)角度，確定新型木質(zhì)纖維的摻量。
（3）在確定摻量后，首先采用馬歇爾試驗(yàn)確定用油量，再用車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)新型木質(zhì)纖維的高溫性能，并與其他常用纖維進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)比較，以此來(lái)評(píng)價(jià)新型木質(zhì)纖維的高溫性能。
（4）將加入新型木質(zhì)纖維的SMA混合料、普通級(jí)配混合料及改性瀝青混合料的抗車(chē)轍性能進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)新型木質(zhì)纖維SMA對(duì)抗車(chē)轍能力的提高效果。
2、木質(zhì)纖維的比選及摻量的確定
本文選用3種木質(zhì)纖維樣品，通過(guò)混合料的析漏試驗(yàn)，以纖維的吸油性能作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定質(zhì)的木質(zhì)纖維?；旌狭系奈雎┰囼?yàn)根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 052-2000）的規(guī)定進(jìn)行，混合料均采用相同的級(jí)配SMA－10。
對(duì)該級(jí)配，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值采用6.0%的油石比用油量，瀝青為SK70號(hào)瀝青，根據(jù)所選3種木質(zhì)纖維的特點(diǎn)，采用較高的用量0.5%（纖維與集料之比）來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
木質(zhì)纖維B的吸沒(méi)性能明顯優(yōu)于木質(zhì)纖維A與木質(zhì)纖維C，因此通過(guò)本試驗(yàn)確定采用木質(zhì)纖維B進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)價(jià)試驗(yàn)，以下將木質(zhì)纖維B統(tǒng)一簡(jiǎn)稱(chēng)為新型纖維。
采用相同的級(jí)配，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值采用6.0%的油石比用油量，瀝青為SK70號(hào)瀝青，新型纖維分別采用0.4%、0.6%、0.8%、1.0%（纖維與集料之比）的摻加量，進(jìn)行了析漏試驗(yàn)。
纖維摻量從0.4%增加到0.6%時(shí)，析漏損失明顯減少，并且遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的析漏損失小于0.2%的要求，表明采用0.6%的纖維量是比較合適的，而當(dāng)纖維摻量增加到0.8%和1.0%時(shí)，析漏損失減少幅度并不明顯。綜合析漏試驗(yàn)結(jié)果及經(jīng)濟(jì)考慮，確定新型纖維摻量0.6%（纖維與集料之比）為摻量。
3、新型纖維SMA的車(chē)轍性能評(píng)價(jià)
3.1 油石化的確定
在確定了新型纖維的摻量后，對(duì)該纖維的抗車(chē)轍性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，仍采用級(jí)配SMA－10。
規(guī)范要求 3-4.5 ＞17 70-85 ＞5.5 20-50
根據(jù)表4的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，確定該級(jí)配的油石比為6.1%。
3.2 摻加不同木質(zhì)纖維的試驗(yàn)結(jié)果及分析
根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，以6.1%的油石化作為用油量進(jìn)行了車(chē)轍試驗(yàn)。新型纖維的用量為0.6%，同時(shí)采用某國(guó)產(chǎn)木質(zhì)纖維和德國(guó)某進(jìn)口木質(zhì)纖維進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)（用量均為0.3%），用瀝青路面分析儀（APA）進(jìn)行了車(chē)轍性能評(píng)價(jià)，即在60℃條件下對(duì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型的試件進(jìn)行8000次輪壓，測(cè)其車(chē)轍深度，車(chē)轍深度值越大表明其抗車(chē)轍性能越差。
從車(chē)轍試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在纖維摻量為0.6%時(shí)，新型纖維的抗車(chē)轍性能優(yōu)于進(jìn)口纖維，比國(guó)產(chǎn)木質(zhì)纖維的抗轍性能要差，但抗車(chē)轍性能沒(méi)有本質(zhì)的差別。
3.3 摻加新型纖維的SMA與普通及改性瀝青混合料高溫性能對(duì)比分析
加入新型纖維的SMA混合料還與普通級(jí)配混合料及使用改性瀝青的混合料的抗車(chē)轍性能進(jìn)行了比較，采用AC－10級(jí)配，成型了普通瀝青混合料與SBS改性瀝青混合料，進(jìn)行了APA車(chē)轍試驗(yàn)。
新型纖維SMA混合料的抗車(chē)轍性能明顯優(yōu)于AC瀝青混合料，但與SBS改性瀝青的抗車(chē)轍性能相比，還有一定差距。因此建議在使用纖維時(shí)，應(yīng)配合使用性能良好的改性瀝青，以進(jìn)一步提高混合料的抗車(chē)轍性能。
4、結(jié)語(yǔ)
（1）所選用的新型木質(zhì)纖維具有較好的吸油性能，摻加該纖維的SMA有較好的高溫穩(wěn)定性。
（2）纖維的使用性能對(duì)SMA性能有很大影響。進(jìn)行SMA設(shè)計(jì)時(shí)不僅要注意集料級(jí)配和瀝青對(duì)SMA性能的影響，還應(yīng)當(dāng)注意纖維的使用性能及摻量對(duì)SMA性能的影響。
（3）纖維在SMA中的摻量不應(yīng)是固定的，針對(duì)不同的纖維，應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定其在SMA中的摻量。
（4）纖維的吸油性能可以通過(guò)析漏試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但析漏損失0.2%的標(biāo)準(zhǔn)較低，應(yīng)當(dāng)提高。
（5）車(chē)轍試驗(yàn)是評(píng)價(jià)纖維是否有效及所有摻量是否合適的重要方法，在車(chē)轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)纖維性能時(shí)，采用非改性瀝青，以突出纖維使用性能對(duì)SMA性能的影響。