木质纤维素产品用途介绍

2007-11-20 00:00

  木质纤维具有强烈的交联功能,与其他材料混合后纤维之间会立即搭接得象毯子一样,这个三维空间结构可将自身重量2-6倍的水锁在其间以保水缓凝,同时这个结构还具有传导水份的功能,使其自身表面和界面处有足够水份进行水化,从而减少空鼓、掉粉,尤其是裂缝现象的产生,当外力作用于其上时(如搅拌、刮抹,泵送等),纤维结构会被打破,这时部分水份会从纤维中甩出,使粘度降低,和易性提高;当外力停止时,纤维结构又迅速恢复并将水份吸回来,并恢复原有粘度。木质纤维所具有的这个特点可大大改善建筑材料施工过程中的操作性能。

  (一)、木质素纤维在建筑工程中的应用

  1、防渗抗裂砂浆:

  建筑物砂浆工程中防渗抗裂是普遍关注的问题.砂浆产生裂缝不仅导致渗漏等弊病,而且使砂浆耐久性降低,结构内部钢筋锈蚀,影响工程寿命.采用元泰纤维砂浆可显著提高砂浆抗裂防渗性能.

  2、水泥基抹灰浆:

   改善均一性,使得抹灰浆更容易涂布,同时提高抗滑坠能力。增强流动性和可泵性,从而提高工作效率。

  高保水性,延长灰浆的可工作时间,改善工作效率,并有助灰浆在凝固期间形成高机械强度。

  控制空气的渗入,从而消除涂层的微裂隙,形成理想的光滑表面。

  建筑防水:纤维砂浆可有效弥补结构自防水、屋面工程等现代工程技术创新应用与发展的技术性能缺陷。  

  3、瓷砖粘合剂:

  使用干混料易于混合,不会产生团块,可改善施工性,并降低成本。

  通过延长凉置时间,提高了帖砖效率。提供权佳的粘着效果。

  4、自流平地面材料:

  提高粘度,可作与抗沉淀助剂。

  增强流动性和可泵送性,从而提高铺地面的效率。

  控制保水性,从而大大减少龟裂和收缩。

  砌筑沙浆:

  强与砌体的表面的粘合性。并能增强保水性,使沙浆的强度可以提高。

  高润滑性和可塑性,从而改善施工性能,更容易施用,节省时间,并改善成本效益。

  5、填缝剂:

  良的保水性,可延长凉置时间并提高工作效率。高润滑性,使施更容易、平顺。

  提高抗收缩性和抗龟裂性,改善表面品质。

  提供细滑和均匀的质感,并且使接合表面的粘合性更强。出色的保水性,低掺量,适合于水泥体系用于砂浆:将纤维掺入砂浆中制成的纤维砂浆更有普通砂浆无法比拟的优越性,可以增加砂浆抗拉度,分散收缩压力,可以有效地克服墙面的龟裂,渗水问题。同时工地现场抹灰操作手感好,砂浆不易散落,粉刷整体感观无明显异常。

  6、用于喷射砂浆:

  能形成更厚地喷射砂浆层。

  具有更高的粘稠性。

  喷射砂浆的射流初速度仅为使用其他材料时的70%-80%,减少了对已喷射砂浆的冲击,有利于提高砂浆的强度,降低砂浆的回弹损耗。

  7、石膏基抹灰浆和石膏产品:

  改善均一性,使得抹灰浆更容易涂布,同时提高抗垂流能力。增强流动性和可泵性,从而提高工作效率。

  高保水性,延长灰浆的可工作时间,和在凝固期间形成高机械强度。

  通过控制灰浆的稠度均一,形成优质的表面涂层。

  8、用于油漆性涂料及沥青材料:

  明显改善沥青路面的粘结性,高温稳定性,疲劳耐久性。

  具有降低强抗裂和防止反射裂缝的性能,有效地提高抗拉,抗裂,抗强度。

  9、墙体砂浆面层:

  纤维抹面砂浆应用于墙体面层,可有效防止墙面龟裂现象的产生,达到抗裂防渗的效果。

  纤维砂浆面层具有良好的施工修整操作特性。对砂浆面层外观没有影响。

  纤维能最大限度地弥补新型轻质墙体材料的技术缺陷。各种轻质节能墙体材料均存在不同程度的面层开裂和抗渗性能不足的缺陷,影响了其推广应用,在使用这些墙体材料的同时,配套使用同伴纤维砂浆作为抹灰面层,可充分弥补其性能缺陷,有利于提高工质量。

  10、保温砂浆基层:

  纤维砂浆使砂浆基层刮腻批荡层牢固整洁、美观平整,适于各类建筑涂料使用。各类外墙涂料日益广泛的工程应用,对建筑砂浆提出了更高的要求,纤维砂浆因具有良好的抗裂、抗冲击及抗冻能力,可权大的改善其工程特性,满足施工工艺的各项要求并从根本上保证施工质量。

  提高抹灰施工效率减少损耗。纤维砂浆由于其粘结性、稳定性均优于净水泥砂浆,抹灰施工时上灰容易且慢灰浆跌落度大幅减少,可提高抹灰的效率减少材料的损失。

  有利于保证饰面砖面层施工质量。采用纤维砂浆做基层,由于其开裂现象的减少或基本消失,对保证饰面砖沾结强度,防止砖缝开裂和空鼓等现象的发生,起着极为重要的作用。

  (二)、木质纤维素在SMA路面中的运用

  可起到抗裂作用,在SMA(新型沥青路面--沥青玛蹄脂碎石(Stone Mustic Asphalt 简称SMA))混合料中纤维与纤维间搭接成三维立体结构可起到增强作用,再凝固或干燥过程中的机械能被纤维筋减弱,有效地减少路面低温开裂;木质纤维素具有良好的分散性,在SMA路面中如果不加纤维,在拌和中较多的沥青与矿粉就会打不开结为胶团,很难均匀地分散在集料之间,铺筑在路面上容易出现油斑。加入适量的纤维后可使胶团分散,杜绝路面油斑;木质纤维素具有良好的液体强制吸附力,木质纤维素可吸收自身质量1-2倍的液体,并用其结构吸附2-6倍的液体(吸油率可达自身质量的5倍以上)。在SMA混合料中可使沥青的用料增加,沥青油膜变厚;增粘使用在SMA混合料中,纤维增加沥青和矿粉之间的粘结力,从而增大路面与轮胎之间摩擦力;木质纤维素具有良好的稳定作用可使沥青处于比较稳定的状态,尤其是炎热的夏季,纤维内部的空隙起到缓冲做用,不致在高温下成为自由沥青而泛油。

  路用木质纤维

  木质素纤维(Cellulose Fiber)是天然木材经过化学处理所含的木质素和大部分纤维被分解后,留下来的惰性有机纤维所形成一种纤维结构链由于木材在化学处理时的温度高达250摄氏度以上,因此处理后的纤维素在通常环境条件下化学性质非常稳定,不会被酸、碱和一般的溶剂所腐蚀,因而被广泛应用SMA(沥青玛蹄脂碎石混和料)和OGFC开级抗化结构的高速公路路面上。 

  主要性能

  加筋作用:在SMA混合料中掺加纤维,纤维在混合料中以一种三维的分散相存在,像各种钢纤维砂浆、土工格栅、土工布等加筋材料一样,可以起到加筋作用。

  分散作用:如果没有纤维,用量颇大的沥青矿粉很可能成为胶团,不能均匀地分散在集料之间,铺筑在路面上将清楚地看见到“油斑”存在,纤维可以使胶团分散。

  吸附及吸收沥青的作用:在SMA混合料中加入纤维稳定剂的作用在于充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使沥青用量增加,沥青油膜变厚,提高混合料的耐久性。

  稳定作用:纤维使沥青膜处于比较稳定的状态,尤其是在夏天高温季节,沥青受热膨胀时,纤维内部空隙还将成为一种缓冲的余地,不致成为自由沥青而泛油,对高温稳定性也有好处。

  增粘作用:提高粘结力。纤维将增加沥青与矿料的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力。

  路用工程木质纤维素

  路用工程纤维是一种优质天然木质纤维素纤维,是国际公认的环保产品。它具有极好的分散性及吸附性,其主要机理是通过天然木质纤维素纤维来增厚沥青结构膜,有效地提高沥青混合料地抗老化性能。

  根据权威部门地测定,在沥青混合料中添加0.3%的路用工程纤维后,马歇尔稳定度可以明显提高。而混合料的流值降低明显,使路面处于不易蠕动状态,大大提高了结构的稳定性。其劈裂强增长幅度显著。在高温湿度条件下,残留稳定度仍保持较高的数值,从而阻止了沥青及沥青胶浆的排出。可得到最满意的高性能沥青混和料。

  其卓越的品质,保证了在生产、运输、摊铺和碾压过程中混和料的均匀性及稳定性。对沥青路面高低温稳定性和耐久性的提高,起到了相当大的作用。为修筑优质沥青路面奠定了基石。路用工程纤维已被广泛应用于新建及修建SMA沥青路面,纤维加强型沥青路面,水泥路面加罩,透水沥青混合料。

  已在全世界65个国家和地区得以应用, 包括各大洲中的高速公路, 机场跑道, 以及最能体验产品性能的世界一级方程式跑道。

  作为一种极为坚固和高耐久性的路面对于各种特殊的交通情况和气候条件都具有极好的适应性。因此SMA在全世界范围内得到了越来越广泛的应用,成为一种极为重要的路面技术。

  SMA为以下交通情况专门设计 :

  F1方程式赛车跑道

  高速公路与城市快速路、干线道路的抗滑表层

  高寒地区、防止温缩裂缝

  机场跑道、立交桥、匝道

  公路重交通路段,重载及超载车多的路段

  高温多雨地区路面、停车场  

  桥面铺装,特别是钢桥面铺装

  城市道路的公交车专用道

  城市道路交叉口,公共汔车站、停车场、货场、港口码头

  城镇地区需要降低噪音的路段,如学校、医院、居民区 

  SMA相关资料介绍

  随着交通量的不断增大以及车辆行驶的渠化,高等级沥青路面产生的早期车辙日趋严重,除了设计、施工等方面的原因外,材料性能差是很重要的原因,这就要求进一步提高沥青混合料的路用性能。沥青玛蹄脂碎石混合料( SMA )是按照内摩擦角最大的原则,以间断级配的粗集料形成相互嵌挤的矿料骨架,然后按照空隙率较小的原则,以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙,形成一种骨架密实型沥青混合料,具有优良的高温稳定性能、良好的耐久性和抗滑性能。 SMA 的各种路用性能都较普通沥青混合料均有显著提高,其中高温抗车辙性能提高最为突出。

  SMA 混合料的施工无需特殊设备,混合料生产装置、运输装备和摊铺机等与传统的沥青混合料基本相同。在与普通的沥青混合料相比,施工特性和工艺方面有如下显著特点。

  1)  因为改性沥青的粘度很大,故而提高了施工温度。详见下表:

  SMA 路面的正常施工温度范围( ℃ )  

  2)  SMA 与普通密级配沥青砂浆( AC )的最大不同之处在 SMA 为间断级配,粗集料单一、量大,细集料少,矿粉用量大,这给混合料拌和带来不少困难。为此应该在料斗、料仓安排上下功夫。首先是冷料仓,粗集料数量多,一个料斗经常不够,可能会发生冷料仓数量不够等问题。热料仓也有问题,如果按照通常的方法设置振动筛和热料仓,将会发生粗集料仓经常不足,而细集料经常溢仓的不正常情况,因此应合理安排冷仓热仓的配置。

  3)  SMA 所需的细集料数量很少,太少的细集料使冷料仓的开启成为困难,开口只能很小,稍大一些就会过量;如果细集料是露天的,下雨受潮,小小的冷料仓料口漏不下来,开大了才可以漏下来,但细集料量就多了。所以为了使很少的细集料量保持准确的数量,必须使细集料(尤其是石屑)始终保持干燥状态,细集料就不可露天堆放,加盖棚布就显得十分必要了。

  4)  从原则上讲, SMA 不能使用回收粉尘,回收粉尘必须废弃, SMA 的矿粉需要比一般热拌沥青混合料要增加 2 倍,一个螺旋升送器往往来不及供料,这就要求在矿粉设备及人力安排上特别注意。

  5)  SMA 必须使用纤维,加纤维的方法必须予以考虑。近几年来,我国铺筑的一些 SMA 工程,基本上是人工将纤维投入拌合锅内,加料口可以采用拌和锅侧面的观察口,由人工直接将纤维投入拌和锅内,颗粒纤维可采用一个容器定量投入,每拌合一锅倒入一桶,松散纤维必须预先加工成塑料小包。每拌和一锅投入一包或二包,必须在粗集料放料的同时投入纤维,利用粗集料拌和的打击力将纤维打散,所以投料员必须密切注意打开粗集料的信号,防止错过时间,为了使纤维充分分散均匀,一般需要增加干拌时间 5 - 10s ,湿拌可不再增加时间。人工投入纤维的缺点是无法保证一定是按时按量投入的,为了预防此问题的出现,使用机械投入纤维就十分重要了。

  6)  SMA 混合料拌和以后,不能象普通沥青混合料那样贮存太长的时间,这是因为贮存时间太长将使混合料表面结硬成一个硬壳,而且 SMA 的沥青用量要比普通沥青混合料沥青用量多,时间长了,会发生沥青的析漏,造成沥青用量不均匀。因此,一般规定了 SMA 混合料的贮存都不能过夜,即当天拌和的必须当天使用完。 

  SMA 的运输和摊铺

  由于 SMA 的沥青玛蹄脂粘性较大,运料车的车厢底部要涂刷较多的油水混合物。而且为了防止表面混合料结成硬壳,运料车运输过程中必须加盖篷布,运料车数量也要适当增加。

  由于改性沥青的原因,混合料比较粘,摊铺阻力大,要求混合料摊捕温度高,摊铺温度不低于 160℃ ,又因为 SMA 面层很薄温度下降快,摊铺的施工气温宜在 15℃ 以上。 

  为了保证路面的平整度,要按照规范要求做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。在摊铺过程中,不得随意变换速度中途停顿,但是由于 SMA 生产时拌合机生产效率降低等原因,摊铺机供料不足的问题比较突出,很难保证摊铺机不间断的均匀地摊铺,所以摊铺机的摊铺速度要慢一些,速度控制在 1.5m / min - 2.5m / min ,这对机手的操作技术提出挑战。

  摊铺机应增加平衡粱,摊铺时振动器采用高频低幅,并且在摊铺前加热熨平板,提高初始压实度和松铺表面的平整度,降低松铺系数,摊铺机螺旋送料器应不停地转动,两侧应保持有不少于送料高度 2 / 3 的混合料,使摊铺机全宽面上不发生离析。

  SMA 的碾压成型

  与普通沥青混合料碾压时的最大区别是不宜使用轮胎压路机,一是当轮胎温度低时,因改性沥青粘度非常大,容易粘轮;二是当油石比偏高时,轮胎搓揉会使玛蹄脂上浮,造成泛油,过度搓揉将使混合料无法稳定。在保证粗集料不被压碎的情况下,选用较重的钢轮压路机在较高的温度下紧跟在摊铺机后碾压,压实效果最佳。采用振动压路机碾压时,高频率低振幅非常重要,同时遍数不要太多。由于表面层厚度薄及 SMA 抗高温的特性,碾压过程按 “ 紧跟、慢压、高频、低幅 ” 的原则进行。

  碾压 SMA 时密切注意压实度的变化,对 SMA 来说,过碾是一大忌,所以应严格控制碾压遍数的方法来控制压实度,一般初压用 10t 钢轮紧跟在摊铺机后面压 1 - 2 遍,复压钢轮静压 3 - 4 遍,或振动压路机振动碾压 2 - 3 遍,最后用较宽的钢轮终压一遍结束。

  由于 SMA 的结构组成特点,粗集料的用量达到 70% 以上,高温状态下主要靠粗集料的嵌挤作用;混合料在摊铺机铺筑后本身就已经有相当大的压实度,一般在 85% 以上,压路机可以碾压的程度极小,所以初压的痕迹也是极小的;由于集料的充分嵌挤,压路机碾压过程中,在前轮前面,不会发生明显的推拥。在碾压过程中应注意几点:

  1) 严格控制碾压速度,初压和复压要低速进行碾压 , 碾压过程要均匀地进行,速度要慢,不能急刹车、中途停留、转向或制动,压路机必须沿原路返回,掉头时不能在碾压段向左右游动,更不能停在某一点上打方向,以免路料产生推移。为了保证压实质量,应该对压路机操作手进行培训,使他们明确碾压顺序、遍数等要求。
  2) 在桥梁、涵洞等结构物的接头、匝道道口、中分带道口等压路机难以碾压的部位,要辅以小型机械或人工操作,且要精心施工,以免影响整体质量。
  3) 要随时掌握碾压温度,温度过高,混合料易推移及产生油斑;温度过低,则难以压实,密实度不易保证。最佳压实温度为 150 ℃ 左右,终压温度不低于 120 ℃ 。
  4) 合理选择压路机的振幅及频率。
  5) 所有机械不得在未冷却的路面上停留。原则上压路机自工作后,除加水外,不得停机休息,加水时应有备用机械接替,以免局部碾压不足。
  6) 在碾压过程中,随时注意监测压实质量,定期检测压实度,用直尺检测一些关键部位的平整度,发现问题及时解决。

  在碾压过程中,有两条原则可以检验 SMA 是否成功:一看能否在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥是鉴别是不是真正 SMA 结构的第一个重要标志;二看碾压成型后表面有足够的构造深度又基本不透水是鉴别是不是真正 SMA 结构的第二个重要标志。

  SMA 的质量控制

  SMA 混合料的质量控制与普通沥青混合料的质量控制并没有多大的区别。主要有以下几个方面:
  1) 集料的质量控制;
  2) 填料的质量控制;
  3) 沥青的质量控制; 
对 SMA 所用矿质材料,必须在进场前进行严格地检查试验,对粗集科、细集料、填料取样筛分,符合质量标准的方可进场,不符合要求的应不准进场。同时料场不要轻易变动,矿质材料数量较大,应定期抽验。改性沥青及纤维稳定剂的检验,也要定期进行全分析试验,并有详细的检验与试验记录,以备查验。对以上材料的质量控制工作,就是定期检查实际使用的材料技术指标与设计采用的技术指标是否一致,施工中要严格管理。
  4) 混合料的质量控制;
  主要是检查各个环节的温度,改性沥青加热温度、集料烘干加热温度、混合料拌和温度及出厂温度;随时进行检验混合料的级配,对拌和楼,逐盘打印各个热料仓的材料质量、矿粉质量及沥青用量,计算出混合料级配与标准设计配合比进行对照。
  5) 摊铺的质量控制;主要是检查摊铺前的现场准备情况,摊铺中的温度和厚度。
  6) 压实成型的质量控制;
  主要控制:
  平整度,施工人员用直尺检测平整度指导压路机碾压。
  压实度,要求压实度不小于 98 % ( 对马歇尔标准试件而言 ) ,相当于最大理论密度的 95 %或现场钻孔试件的空隙率不大于 5 %来控制;
  碾压温度,在拌和温度保证前提下,尽量减少运输中的温度损失,摊铺后即刻进行碾压,严格控制,尤其是复压温度越高越好;
  表面构造深度和透水性,构造深度可用铺砂法,透水性在施工现场简便方法采用直接往路上倒一些水,观察表面渗水情况,良好的 SMA 结构在碾压成型后应该是基本不透水;以上的四点,达不到要求时要及时分析原因马上纠正。


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