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矿物纤维

HAID®矿物纤维,它采用特选的玄武岩等矿石为原料,经特定的预处理、在 1500℃高温熔融、提炼抽丝、并经特殊的表面处理而成。HAID®矿物纤维的品质按ISO 9001:2000质量认证体系要求贯穿于整个产品的生产和服务。 矿物纤维的软化点约1200℃,纤维外表平滑完整,使用安全性高不会造成人体伤害。
一、物理性能:
参数
平均/范围
纤维长度(mm)
平均约
6
纤维直径(μm)
平均约
5
比较表面积(㎡/g)
约:2.6㎡/g
颜色
白色/浅灰色/黄褐色
硬度
6Moh
熔点(℃)
>1450
密度(g/c㎥)
2.7±0.25

二、HAID®矿物纤维材料特性
HAID®矿物纤维与其它纤维相比具有不可比似的材料性能优势,归纳如下:
(1) 具有极大的比表面积
(2) 表面浸润性好
(3) 力学性能优异
(4) 工作温度范围大
(5) 化学稳定性好
(6) 抗老化性能好
(7) 水稳定性好
(8)  绝热性好
(9)  电绝缘性好
三、HAID®道路专用玄武岩矿物纤维 --SMAOGFCACAK、等各种沥青混合料中的作用
1、增大沥青粘度与模量
SMA及OGFC等沥青混合料采了更多的粗集料,沥青膜厚度降低,从而容易产生氧化老化、水损害及疲劳破坏。HAID®矿物纤维可有效增大沥青的粘度与模量,因此可有效增大沥青混合料的沥青用量及沥青膜厚度,是SMA及OGFC等嵌挤结构混合料不可缺少的纤维稳定剂。试验结果表明HAID®道路专用矿物纤维能有效地起到沥青载体作用,防止沥青流失。
 
2、提高高温抗车辙变形能力
由于HAID®矿物纤维可有效增大沥青粘度与模量,因此是提高各种沥青混合料抗车辙变形的有效技术手段。试验结果(表1)说明,沥青混合料动稳定度随HAID®矿物纤维用量增大而增加。(表2)说明,HAID®矿物纤维可显著提高SMA混合料抗车辙变形能力。
表1 、AK—13A沥青混合料车辙试验结果(次/mm)
混合料类型
动稳定度
同未掺矿物纤维比较(%)
未掺矿物纤维的混合料
6707
100
掺0.3%矿物纤维的混合料
7647
114
掺0.4%矿物纤维的混合料
7848
117
掺0.5%矿物纤维的混合料
8250
123
表2、SMA-13A沥青混合料车辙试验结果
项目
车辙次数    次/mm
相对变形%
掺0.3%木质纤维
3678
2.62
掺0.4%矿物纤维
5073
1.49
尤其值得指出的是,掺加HAID® 矿物纤维的沥青混合料的温度敏感性大大降低,是解决极端高温条件下路面车辙变形是最有效技术手段。
(表3)是60℃及65℃下“高粘度沥青”与“矿物纤维+SBS改性技术沥青”混合料动稳定度的试验结果。结果表明,掺加HAID®矿物纤维沥青混合料的稳定度下降率更小。
表3 、AC-20沥青混料车辙温度敏感性试验结果(次/mm)
混合料类型
动稳定度(60℃)
动稳定度(65℃)
动稳定度保在率
(%)
未掺矿物纤维的SBS沥青混合料
5728
——
 
掺0.5%矿物纤维+SBS沥青混合料
6883
5771
84
高粘度(模量)沥青混合料
7814
6108
78
3、提高低温抗裂能力
HAID®矿物纤维可大幅提高沥青混合料的抗拉强度及韧性,从而显著提高沥青路面的低温抗裂能力。各种沥青混合料的试验结果表明(表4、表5),添加HIAD®矿物纤维可大幅提高各种沥青混合料的低温抗裂能力,且提高抗裂能力的效果与纤维加入量成正比关系。因此,它是解决我国严峻的沥青路面早期水破坏及路面裂纹破坏最有效的方法。
表4 、AK-13A沥青混合料小梁弯曲试验结果
混合料
最佳沥青用量/%
最大弯拉应变/με
要求/με
同未参矿物纤维比较(%)
未掺矿物纤维的混合料
4.7
2844
 
≥2500
100
掺0.3%矿物纤维混合料
4.8
2921
103
掺0.4%矿物纤维混合料
4.9
3230
114
掺0.5%矿物纤维混合料
5.0
3349
118
表5、AC-13型级配的车辙、冻融劈裂及低温弯曲试验结果
 
试验项目
试验结果
 
技术要求
 
试验方法
掺0.5%矿物纤维
掺0.25%Boni纤维
车辙试验(次/mm)
4426
4300
≥2500
T0719-1993
冻融劈裂(%)
97.6
92.5
≥80
T0729-2000
低温弯曲(μ m)   
4883
3360
≥2500
T015-1993
4、提高沥青路面抗水损害能力
由于HIAD® 矿物纤维能显著提高沥青混合料的抗裂能力,可防止水分浸入混合料及沥青--集料界面,避免沥青—集料剥离,从而防止沥青路面的早期水破坏及改善水稳定性。此外,HAID® 矿物纤维不吸水,可避免纤维成为水分的微通道浸入沥青—集料界面。 各种沥青混合料中的试验结果表明(表5、表6),HAID® 矿物纤维可有效改善混合料的水稳定性,混合料抗水损害能力的提高与纤维加入量成正比关系。
表6 、AK—13A沥青混合料冻融劈裂试验结果
 
混合料
最佳沥青用量/%
冻融后劈裂强度/Mpa
未冻融劈裂强度/ Mpa
劈裂强度比%
要求/%
同未掺矿物纤维比较(%)
未掺矿物纤维的混合料
4.7
0.87
0.99
88.1
 
 
≥80
100
掺0.3%矿物纤维的混合料
4.8
0.93
1.01
92.3
105
掺0.4%矿物纤维的混合料
4.9
1.03
1.08
95.4
108
掺0.5%矿物纤维的混合料
5.0
1.19
1.23
96.8
110
5、提高沥青混合料抗氧化老化及疲劳耐久性
试验结果表明(表7),HAID® 矿物纤维可大幅减少沥青混合料的氧化、老化及提高疲劳耐久性,可提高达400倍。因此,HAID®矿物纤维是提高沥青混合料疲劳耐久性及使用寿命的一种非常有效手段。
表7、纤维及改性沥青对混合料疲劳耐久性的影响
SMA级配+AC20+0.3%木质纤维
编号
常数a
常数b
R2
说明
A—1
1.00×1013
3.25
0.972
传统密级配+AC20
A—4
3.78×1015
3.99
0.985,
A—6
8.42×1015
4.06
0.962
SMA级配+AC20+0.4%矿物纤维
A—3
8.47×1015
4.10
0.997
SMA级配+SBS改性沥青+0.3%木质纤维
A—4
5.14×1016
4.29
0.982
SMA级配+SBS改性沥青+0.4%矿物纤维
注:以上各项性能提高的分析数据来源于HIAD®玄武岩矿物纤维诸多工程试验,使用单位可进行相关对比试验。
 
四、HAID®矿物纤维的添加量:
  HAID®道路专用矿物质纤维的添加量应视沥青混合料结构及性能要求而定。 通常,对于SMA沥青混合料,添加量为0.3%—0.5%; 对于OGFC沥青合料,添加量为0.5%; 对于AC及AK等沥青混合料,添加量为0.3%—0.5%。
五、HAID®矿物纤维添加拌和工艺
(1)、对于间隙式(Batch)拌合楼
将预先称量好重量的HAID®矿物纤维以手工方式同步投入拌合锅,在投入集料后应立即投入纤维进行干拌。干拌时间为8-12秒,不要超过14秒!湿拌时间一般为45-50秒,可根据混合料需延长湿拌时间。HAID®矿物纤维对拌合温度没有任何要求。
(2)、对于连续式(Drum)拌合楼
将HAID®矿物纤维以风送的方式与沥青同步喷吹加入。不需要延长拌合时间。湿拌时间一般为45-55秒。HAID®矿物纤维对拌合温度没有任何要求。
(3)、实验室试验
 干拌时间可适当稍微增加。根据中国有关实验室的经验,15-16秒已可。湿拌时间可以增长,直到拌合均匀为止,例如60秒。纤维对湿拌时间没有什么限制,所以,湿拌时间完全以纤维在沥青混合料中分散均匀为原则。
六、应用领域:
1 高速公路、 重车专用道及停靠站
2 机场跑道、滑行道、高承载、高承重、高冲击的道路

 
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