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道路專用礦物纖維應具備的特性

道路專用礦物纖維應具備的特性

道路專用的礦物纖維與一般大眾了解常用的礦物纖維、玻璃纖維甚至是一般的玄武岩纖維到底有何不同?要如何才能真正的確認所使用的纖維是應用在瀝青混凝土拌合料的專用礦物纖維,而這些礦物纖維究竟與道道路用專用礦物纖維有何不同,在應用上有何差異呢這是目前在工程界中一直沒有一個明確的答案。 礦物纖維在瀝青拌料中所應呈現的效能很大的一部份是在分散的作用,不論是纖維的主動分散以及纖維分散後協助礦物填充料的分散,所以實際上道路專用纖維在認定上是有其應有的特殊效能,能夠具備這種基本效能的,才能被認定是道路專用的礦物纖維。 所以在採用道路專用礦物纖維添加於瀝青拌合料前,應確定道路專用礦物纖維是否經過特殊處理,使纖維能於瀝青中具有主動分、擴散的功能。當礦物纖維它遇到水(高溫時瀝青膠的狀態)時能很順利的通過水的表面,穿破水的表面張力,並將纖維團中的空氣立即排出,直接沉到水底,此時水(高溫時瀝青膠的狀態)分子緊緊的附著在每一根纖維的外表,這時以不規則方式攪拌水時約35秒(模擬濕拌時間),此時經過特殊處裡過的道路專用礦物纖維,應該會隨著攪動在水(高溫時瀝青膠的狀態)中散開(如此模擬纖維在瀝青膠中分散的狀態)並能均勻的分散在水中。而一般未經特殊處裡的礦物纖維在與水(高溫時瀝青膠的狀態)接觸時,無法立即穿透表面張力而浮在水面上,或穿過表面張力後,無法將纖維團中的空氣立即排出,纖維團將沉下水面,卻浮在水面下,兩者都將造成纖維團無法隨著水(高溫時瀝青膠的狀態)散開,被水膜包覆形成纖維團內部將存在空氣,這類的礦物纖維則是未經特殊處裡的一般礦物纖維,決對不能用在瀝青混凝土的拌合料中。雖然礦物纖維靠粒料的摩擦擠壓形成細小的小的纖維團,但是一般的礦物纖維在與瀝青混合料短暫時間拌合後,因為沒有足夠的細粒料作進一步的絞碎與攪動,所以仍會有這類細小纖維團的存在,因為濕拌的時間只有35~45秒。纖維本身如無主動擴散的功能,將無法達到完全分散拌合的狀態。而道路專用礦物纖維,因為經過特殊處裡所以能很均勻的於瀝青混凝土拌合料中分散,並進一步將礦物填充料分散,使跳躍級配這類的瀝青混凝土設計與施工能達到應有的水準。 道路專用礦物纖維特性簡易實驗介紹 1 實驗樣品 本次實驗中取樣五種分別於市場中聲稱可添加於瀝青混凝土拌合料的礦物纖維,其中有兩種確定為原廠提供專供道路專用的礦物纖維(F-2)(F-5)、玻璃纖維(F-4)、一般玄武岩纖維(F-1)、普通岩棉(F-3)。 2 實驗對比 本次實驗分為兩部份進行: A. 依據跳躍級配瀝青拌合料中的瀝青用量(55公斤)與纖維用量(4公斤)進行分散性實驗,用水量138公克對纖維10公克。 B. 依據跳躍級配瀝青拌合料中的瀝青用量(55公斤)與纖維用量(0.8公斤)進行分散性實驗,用水量138公克對纖維2公克。 並以兩次實驗進行對比礦物纖維於水中的分散情形。 3實驗方式 3. 1樣品秤重 各類礦物纖維逐一秤重後編號後分別進行纖維型態拍照。如圖(一) 3. 2實驗流程 1.將水注入燒杯內,再將纖維投入燒杯中,在纖維投入後5秒內拍照紀錄礦物纖維投入水中的反應情形。 2.以攪拌棒於燒杯中以不規則之方式攪拌並左右移動,35秒後停止攪拌動作,觀察纖維於水中分散之情形並拍照紀錄。 3.將燒杯中的水與纖維倒入紙杯中儲存,並觀察纖維經翻轉後於水底的狀態及拍照紀錄。 3. 3實驗觀察結果 1. 一般岩棉(F-3):在做完A項與B項的兩次的實驗過程中觀察,很明顯看出所有纖維在第一階段與水接觸時,纖維完全浮在水面上。經過第二階段的攪拌後,纖維仍然浮在水面下並未沉到水底,同時纖維並未有任何的分散情行發生,仍然維持投入水中時之狀態。經第三階段翻轉後,仍然維持第二階段之狀態並未改善。 2. 玻璃纖維(F-4):在做完A項與B項的兩次的實的實的實驗過程中觀察,很明顯看出所有纖維在第一階段與水接觸時,纖維完全浮在水面上。經過第二階段的攪拌後,纖維雖然已有少部份在水中散開,但是仍有部份纖維未散開,並在纖維團中明顯看出有空氣的存在,並浮在水面下,經第三階段翻轉後,仍然維持第二階段之狀態並未改善。 3. 一般玄武岩纖維(F-1):在做完A項與B項的兩次的實驗過程中觀察,很明顯看出所有纖維在第一階段與水接觸時,纖維大部份浮在水面上,僅少部份沉至水底。經過第二階段的攪拌後,纖維雖然已有少部份在水中散開但是仍有部份纖維未散開,並在纖維團中明顯看出有空氣的存在並浮在水面下。經第三階段翻轉後,仍然維持第二階段之狀態並未改善。 4. 道路專用礦物纖維(F-2):在做完A項與B項的兩次的實驗過程中觀察,很明顯看出大部份纖維在第一階段與水接觸時,纖維沉至水底。經過第二階段的攪拌後,纖維大部份在水中均勻散開,但是仍有極少部份纖維未散開,並在纖維團中明顯看出有空氣的存在並浮在水面下。經第三階段翻轉後,纖維均沉至水底。 5. 道路專用礦物纖維(F-5):在做完A項與B項的兩次的實驗過程中觀察,很明顯看出纖維在第一階段與水接觸時,纖維立即沉至水底。經實驗以水作為瀝青的替代品,可是間接的從中發現纖維在液體中的分散狀態並非是每種纖維都是相同的。在水中是如此,相信在其他的液體中也是相同,在沒有任何方式能證明纖維能在液體(瀝青)中均勻分散的現在,上述結果應該可以作為參考。
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