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沥青路面用纤维
《沥青路面用纤维》JT/T 533-2020:全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会(SAC/TC 223)提出并归口,中华人民共和国交通运输部发布的《沥青路面用纤维》JT/T 533-2020,2020年7月01日实施。
标准起草单位
交通运输部公路科学研究院、安徽省交通控股集团有限公司、福建省高速公路建设总指挥部、瑞登梅尔(上海)纤维贸易有限公司、长沙北美孚新材料科技有限公司、长沙理工大学、安徽省高速公路试验检测科研中心有限公司、湖南省交通科学研究院、北京伦怀科技有限公司。
标准主要起草人
严二虎、曾俊铖、高晓影、常嵘、周震宇、陈飞、黄学文、吴林松、邵腊庚、何玉柒、冯力、李旭、浦永杰、肖菁、吴善周、王高超、张仕、罗恺彦、龚演、王志军。

纤维产品分类1木质纤维cellulose fiber:以木材为原料进行化学或机械加工而成的植物纤维,以及以木质纤维为主要成分的回收废纸加工而成的植物纤维。

絮状木质纤维

粒状木质纤维






粒状木质纤维不同形态1 木质纤维主要用于SMA、OGFC等开级配沥青混合料起吸油、稳定作用。木质纤维来源为针叶木材、阔叶木等木材,部分来源于废报纸等废纸。根据全国木质纤维大量检测结果来看,包括进口的纤维产品,尚没有发现单纯的针叶木材纤维产品。我国针叶木材资源非常紧张,限定针叶木材是不现实的,因此放宽为针叶木材或阔叶木材纤维,实际上我国纤维素的原料有70%来源于非木材资源,纤维可以是原木材纤维,也可以是针叶木材或阔叶木材纤维为主的回收报纸等二等或以上等级的废纸。粒状木质纤维由纤维、造粒剂经一定工艺造粒而成。
矿物纤维mineral fiber:以玄武岩为主材料,经高温熔融、高速离心旋转、净化加工及阳离子浸润剂处理形成的絮状纤维,或经高温熔融、拉丝、亲油浸润剂处理及合股缠绕,并切短而成的束状纤维。

絮状矿物纤维

束状矿物纤维
絮状矿物纤维与束状矿物纤维不同在于,前者单个纤维长度、直径差异非常大,而束状纤维的单个纤维长度和直径变化非常小。絮状纤维一般采用阳离子施胶剂处理,束状纤维必须亲油浸润剂处理。矿物纤维生产用原石对矿物纤维的性能影响很大。我国玄武岩纤维生产不配生料生产,而仅使用纯玄武岩碎石。国外为降低矿物纤维的生产成本,通常适当增加辉绿岩等原石的使用率。 聚合物纤维polymer fiber:以合成高分子聚合物为原料制成的化学纤维。

聚丙烯纤维

聚酯纤维

芳纶纤维

聚合物组合纤维
聚合物纤维主要用于密级配沥青混合料起增强作用,可以提高抗温度和荷载裂缝、反射裂缝及车辙等性能。
我国沥青路面中应用较多的聚合物纤维主要为聚丙烯腈纤维和聚酯纤维。美国常用聚酯纤维、聚丙烯纤维和芳纶纤维,聚丙烯腈纤非常少。通常,聚丙烯腈纤维、聚酯纤维掺量为0.1~0.3%,聚丙烯纤维为掺量0.27%。技术要求2
木质纤维
表1 絮状木质纤维技术要求

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表2 粒状木质纤维技术要求

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吸油率间接评价纤维吸收、吸附的能力。有认为高吸油率,说明纤维表面更加粗糙,能够增强纤维与沥青的粘附性。吸油率实际上反应不同长度、直径的纤维分布情况,吸油率越大,则纤维整体偏细;反之,则纤维整体偏粗。因此对于同一种纤维,吸油率可以间接反映纤维的尺寸分布。我国絮状木质纤维吸油率鲜有不合格情况,反而是吸油率有增加趋势。
粒状纤维维表面采用沥青等作为造粒剂,纤维表面及内部已经吸附了部分沥青,与纯絮状纤维相比较,降低了纤维吸油能力。颗粒纤维吸油率不仅仅取决于原絮状纤维本身能力,还受结合料类型及掺量的影响,即使打散后测定也不准确。因此,颗粒纤维应在萃取去造粒剂之后的絮状纤维进行测定。
耐热性是国内很多木质纤维无法经受考验的关键指标。大量耐热性试验发现,210℃条件下加热2h后,95%样品质量损失超过6%,一般在7%~9%,有的达10%~13%之间,有的出现收缩、变色、发脆、碳化甚至燃烧,如果出现燃烧情况其质地就非常差了,由此也反应出国产纤维价格差异大、原材料品质存在的突出问题。
矿物纤维
表3 絮状矿物纤维

表4 束状矿物纤维

絮状矿物纤维实际上是由大小不一的松散纤维团组成,这个指标主要反映纤维团的粒度大小,其与纤维团在施工拌和中纤维分散性能相关。絮状矿物纤维在纤维长度、直径、渣球含量及含水率、吸油率基础上,增加了0.15mm 质量通过率、0.15mm通过率增加值和不同粒径纤维团质量百分率。
渣球是矿物纤维中非纤维物质的总称,其长径比太小,基本具备增强作用,在沥青混合料中属无效成分,渣球含量矿物纤维生产技术水平的体现。采用充气筛分人工剔除筛上纤维后再称取渣球含量方法简单,误差小、数据稳定。
束状矿物纤维主要用于密级配沥青混合料起增强、防裂作用。沥青混合料受温度、荷载影响变形较大,同时断裂时裂缝变形也较大,束状纤维的变形能力应该与之相匹配,对于沥青混合料来说断裂伸长率越大越有利。
聚合物纤维
表5 芳香族聚酰胺纤维

表6 聚丙烯纤维

表7 聚丙烯腈纤维

表8 聚酯纤维

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聚合物纤维在自然光线下颜色单一、无色差;手感柔软;无污染、无杂质。芳香族聚酰胺纤维、聚丙烯单丝纤维和聚酯纤维应为束状丝,切口均匀;聚丙烯腈纤维应为束状丝,切口为腰果形截面;聚丙烯网状纤维应开网均匀、规则,每10mm长度至少一个连接点,且为网状结构。
熔点是聚合物纤维重要物理指标,特别是对于聚丙烯纤维,需要测定熔点以以控制纤维质量。由于芳纶纤维没有熔点,因此不予测定。
卷曲考量纤维的分散性,如果纤维容易卷曲,则纤维之间容易打结、纠缠、结团,拌和过程中不利于纤维在沥青混合料中的分散,沥青混合料易结团。
主要技术变化3
目前,纤维不仅仅应用到SMA、OGFC 中,普通AC 沥青混合料中束状聚合物纤维、束状矿物纤维应用也日益增加,这些纤维主要起到防裂、抗车辙,因此主要起加强、加筋作用,对提升沥青路面耐久性发挥重要作用。
修改了木质纤维术语和定义,增加了矿物纤维、聚合物纤维的术语和定义;
增加了产品分类和标记;
修改了木质纤维的技术要求;
增加了矿物纤维的技术要求;
增加了聚合物纤维的技术要求;
增加了检验项目;
修改了组批和抽样要求;
修改了包装要求;
修改了絮状纤维的冲气筛分析试验方法;
修改了木质纤维灰分含量试验方法;
修改了吸油率试验方法;
修改了含水率试验方法;
修改了耐热性试验方法;
增加了木质纤维含量试验方法;
修改了纤维长度测定方法;
增加了纤维密度试验方法;
增加了粒状木质纤维试验方法;
增加了絮状矿物纤维试验方法;
增加了纤维断裂强度和断裂伸长率试验方法;
增加了横截面法测定纤维直径试验方法;
增加了聚合物纤维的卷曲纤维含量试验方法。
直击纤维行业“疼点”与“乱象”4
据统计,我国纤维沥青混合料应用已达20余年,市场上纤维非常混乱,产品质量参差不齐,特别是大量使用的木质纤维。其重要原因,木质纤维的原料十分混乱,这中间不乏大量的废旧纺织纤维、草质纤维等纤维素含量极低,采购价钱也非常便宜的原材料,和正规原材料价格相差甚远,以次充好造成了路面木质纤维市场价格混乱,也引发了很多疑惑,全国各地陆续暴露出很多使用上的问题。


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新标准有利于加强行业监管,各地业主和施工单位也应提高警觉,同时也是沥青路面用纤维行业产能过剩环境下优胜劣汰、品质提升与行业规范化的重大进步,是确保交通强国、质量先行的重要举措。
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新标准有利于促进矿物纤维、聚合物纤维在路面领域的推广力度,可充分发挥此类纤维原料稳定、生产规范和性能上的综合优势,扩大了纤维应用领域,重振沥青路面用纤维行业信心,推广前景指日可待。
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新标准有利于提升国产纤维供应商的生产水平和质量意识,可改变我国对进口路面纤维产品的过度依赖局面,对促进国产纤维产业升级有重大现实意义,同时也对管理与使用单位提出了更高的监管、选择与评价要求。
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