路用矿物纤维沥青混合料性能及增强机理研究

为了揭示路用矿物纤维对沥青混合料的增强机理及性能,通过对路用矿物纤维技术指标进行检测,采用沥青胶浆锥入度试验和沥青混合料低温弯曲试验检测路用矿物纤维对混合料性能的改善作用,结合粘弹性力学和复合材料细观力学原理综合分析矿物纤维提高沥青混合料抗车辙性能、低温抗裂性能和疲劳寿命的机理;并通过试验验证了SMA-13和AC-16型路用矿物纤维沥青混合料的路用性能.研究结果表明:路用矿物纤维通过提高沥青混合料的弹性模量、强度、抗拉强度以及纤维-基体界面附近形成的残余应力应变场和显微裂纹起到的增韧作用,改善了沥青混料的路用性能;且其易于存储及施工,在试验中表现出了较木质素纤维更加优良的性能.     

木质素纤维对OGFC性能影响的试验研究

通过在OGFC-13混合料中加入木质素纤维的掺量为0.2%、0.3%和0.4%的各项性能试验,研究木质素纤维对OGFC-13混合料路用性能的影响,并寻求最佳木质素纤维掺量.试验结果表明:加入木质素纤维后OGFC混合料的最佳油石比增加较多,但随着木质素纤维掺量的进一步增加,最佳油石比增量减缓;木质素纤维对OGFC-13的马歇尔稳定性、水稳定性和高温稳定性均有明显的改善作用,此三项性能分别提高了7%、31%和86%.综合考虑木质素纤维掺量对OGFC-13混合料各项路用性能的影响.建议最佳掺量取为0.2%.     

季冻区玄武岩纤维复合改性透水沥青混合料路用性能研究

在东北季冻区气候条件下,为提高透水沥青混合料的路用性能,提出使用玄武岩纤维与高黏改性剂制备复合改性沥青进而对透水沥青混合料进行改良的技术方案.基于预估空隙率的复合改性透水沥青混合料级配与最佳沥青用量,对不同玄武岩纤维掺量下的复合改性透水沥青混合料进行路用性能实验分析.实验结果表明：玄武岩纤维掺量为1 %（纤维质量与沥青质量的比值,下同）时,复合改性透水沥青混合料的低温抗裂性能与水稳定性提升显著;玄武岩纤维的掺入对混合料的排水性能影响较小;推荐高黏改性剂掺量与玄武岩纤维掺量最佳掺配比为（12 %,1 %）、油石比为5.5 %.     

玄武岩纤维沥青混合料车辙行为试验研究

基于纤维提高沥青混合料路用性能这一优点,选用新型的路用玄武岩纤维,分别对基于基质沥青平台和改性沥青平台的纤维沥青的性质和沥青混合料的路用性能进行了研究。通过沥青混凝土相关材料性能试验和车辙试验证明玄武岩纤维的加入有效地提升了沥青混合料的抗永久变形能力。     

纤维对OGFC沥青混合料性能影响研究

OGFC(open graded friction courses)材料组成特性使得其在贮存、运输和摊铺过程中出现严重的沥青析漏现象,掺加纤维能减少沥青析漏。依托厦门市仙岳路改造工程的OGFC应用技术,利用谢伦堡析漏试验研究了不同纤维对沥青析漏的改善效果,同时结合混合料的性能试验(车辙试验、水稳试验、低温试验等),综合优选出了纤维种类。试验结果表明:采用木质素纤维能较好改善沥青析漏现象,同时也能提高混合料其他路用性能。     

MiberⅠ型矿物复合纤维沥青混合料路用性能研究

国内外对MiberⅠ型矿物复合纤维沥青混合料的性能尚未有研究。鉴于此,采用车辙试验、低温弯曲试验和冻融劈裂试验研究了MiberⅠ型矿物复合纤维沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,并与木质素纤维沥青混合料和玄武岩纤维沥青混合料的路用性能进行对比。结果表明:掺入适量MiberⅠ型矿物复合纤维可有效提高沥青混合料的路用性能;与木质素纤维和玄武岩纤维相比,MiberⅠ型矿物复合纤维在改善沥青混合料性能方面具有一定优越性;可为MiberⅠ型矿物复合纤维在沥青混合料中的应用提供依据。     

混杂纤维沥青混合料路用性能试验研究

将水镁石纤维和海泡石纤维单独及混合掺入AC-13沥青混合料中，通过车辙试验、小梁弯曲试验和浸水马歇尔试验研究了0.3%纤维总掺量下沥青混合料的路用性能。结果表明，纤维的加入可以提高沥青混合料的高温、低温和水稳定性能；并且混掺纤维沥青混合料的性能优于单掺的。水镁石和海泡石纤维以质量比2∶3的比例混合掺入时，高温和低温性能最好；当纤维以3∶2的比例混合掺入时，水稳定性能最好。引入功效系数法确定了最佳性价比的纤维掺入方案。水镁石与海泡石纤维以1∶4的比例加入到混合料时性价比最高。     

改性沥青SMA的应用及质量控制

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是近年来广泛使用的一种新型热拌沥青混合料.SMA具有良好的高温抗车辙,低温抗裂、抗滑和水稳定性.SMA结构设计及施工工艺,与普通沥青混合料有较大的差异.结合改性沥青SMA应用实例,介绍这一产品的设计原理,配合比设计过程和施工工艺,并就如何加强改性沥清SMA的质量控制进行了探讨.     

SMA混合料GTM法与马歇尔法成型工艺的对比研究

以GTM为研究手段,对不同级配的SMA进行研究.结果表明,不同4.75,mm通过率SMA16混合料的体积特性、路用性能及力学性能均与所采用的成型方法密切相关.与传统马歇尔方法相比,采用GTM方法设计的沥青混合料体积参数及路用性能均表现出新的特点:GTM方法设计的沥青混合料胶结料含量较低、试件密度高、空隙率及矿料间隙率小、饱和度大,混合料高温抗车辙能力、抗水破坏能力、低温抗裂能力均显著提高.     

混杂纤维沥青混合料低温抗裂性的研究

为提高沥青混凝土的低温性能,将聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、木质素纤维复合掺入SMA沥青混合料中做正交分析,通过劈裂试验和小梁弯曲试验,对沥青混合料低温抗裂性能进行研究.试验表明:混杂纤维沥青混合料的低温性能明显高于仅加入木质素纤维;通过极差分析和方差分析,当聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、木质素纤维掺量分别为0.2％,0.2％,0...     

沥青稠度对SMA路用性能影响研究

通过采用不同标号的沥青对ＳＭＡ混合料进行了较为系统的路用性能试验研究,分析了沥青稠度对沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能的影响。研究结果表明,采用低标号沥青的ＳＭＡ混合料比高标号沥青具有更为优越的路用性能。     

改性多孔沥青混合料水稳定性与损伤规律

为了提高季冻区多孔沥青路面的使用质量、减轻路面冻融损伤,采用玻璃纤维、硅藻土与沥青路面旧料以改善多孔沥青混合料性能。分析不同材料掺量的多孔沥青混合料在冻融循环下的抗压强度、空隙率及应变变化,并考虑不同材料与不同材料掺量对多孔沥青混合料水稳定性的影响;基于损伤力学理论以抗压强度为指标表示强度率,研究改性多孔沥青混合料的冻融损伤演化规律;基于CT无损检测与数字图像处理技术,分析玻璃纤维多孔沥青混合料冻融前后空隙数量与空隙面积的变化规律。结果表明：混合料抗压强度随冻融循环次数的增加而降低,而空隙率与应变呈上升趋势;具有玻璃纤维掺量0.7%、沥青路面旧料掺量15%、硅藻土掺量25%和掺量15%沥青路面旧料及20%硅藻土的4种多孔沥青混合料水稳定性能最好,其中玻璃纤维的改性效果最佳;掺入玻璃纤维、15%掺量硅藻土与15%掺量沥青路面旧料能减轻多孔沥青混合料的冻融损伤,但硅藻土再生多孔沥青混合料损伤程度均较大,损伤前期强度较高,更适用于短时冻土区;与硅藻土再生多孔沥青混合料相比,玻璃纤维多孔沥青混合料、再生多孔沥青混合料与硅藻土多孔沥青混合料经历了长时间的快速损伤期、短时间的损伤稳定期与损伤发展期;玻璃纤维掺量较低的试样空隙数量增加,平均单个空隙面积减小,而掺量较高的试样表现相反。     

间断级配纤维微表处路用性能

为探讨间断级配对微表处性能的影响,通过湿轮磨耗、轮辙变形试验对比研究欧盟(EU)、俄亥俄州(OH)2种间断级配微表处路用性能与纤维掺量、油石比的关系;通过构造深度、渗水试验对比分析MS-3型连续级配与EU、OH间断级配微表处抗滑性能、防水性能的差异.结果表明:相同条件下,EU型微表处的抗车辙性能优于OH型,而耐磨耗性、抗水损害性能恰好相反;与连续级配相比,间断级配微表处路用性能同样满足规范要求,且EU型抗滑性能相对较优,OH型封水效果更好;间断级配纤维微表处路用性能优劣取决于纤维掺量及油石比,二者分别为0.10%~0.25%、7.0%~8.0%时路用性能最佳.     

柔性纤维混凝土的疲劳特性研究

将柔性纤维掺入水泥混凝土可以大幅度提高混凝土的弯曲疲劳等路用性能,并通过试验建立了柔性纤维混凝土的疲劳方程.结果表明,柔性纤维不但能使混凝土的强度提高,更主要的是可以在重交通条件下,可成倍地提高混凝土的弯曲疲劳寿命.     

玄武岩纤维增强聚合物混凝土基本力学性能试验研究

通过混凝土拌合物工作性能和基本力学性能试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维和聚合物乳液在单掺、复掺情况下对混凝土工作性能、抗压强度和抗折强度的影响规律.结果表明:玄武岩纤维和聚合物乳液单掺时,随着玄武岩纤维或聚合物乳液掺量的增加,混凝土的7 d龄期抗压强度均略微降低,28 d龄期抗压强度提高不明显,抗折强度均有显著提高;在玄武岩纤维和聚合物乳液掺量匹配时,玄武岩纤维增强聚合物混凝土具有良好的工作性能和优异的抗折强度.     

聚合物纤维改性高性能沥青混凝土的研究

在试验研究及系统分析高性能沥青混凝土路用性能的基础上 ,选用玄武岩与国创 PG76 - 2 2改性沥青作为原材料 ,设计并制备 Super12 .5型高性能沥青混凝土 ,并通过在混合料中添加聚合物纤维来改善沥青混凝土的路用性能。试验结果表明 ,在使用纤维作为改性剂后 ,混合料的动稳定度、劈裂强度等指标均有不同程度的提高     

橡胶颗粒水泥混凝土与基质混凝土路用性能对比分析

为改善路用水泥混凝土变形能力差、韧性小等传统缺陷,在混凝土中加入橡胶颗粒形成橡胶颗粒混凝土;对橡胶颗粒混凝土与普通混凝土的弯拉模量进行对比分析,采用有限元的方法分析两种混凝土的阻尼变化,采用三点弯曲小梁试验对两种混凝土的疲劳性能进行对比试验,采用车辙试验方法验证橡胶颗粒混凝土的抗剥蚀性能;根据试验取得的力学参数,应用AASHTO的MEPDG2002设计方法,预测两种混凝土路面在设计年限末期的路面破损状态.结果表明:橡胶颗粒水泥混凝土抗折强度下降3%,弯拉模量比普通水泥混凝土降低了12%,阻尼比提高了30%,疲劳寿命有大幅度提高,而且并没有发生表面剥蚀现象,橡胶水泥混凝土面板的断板率与普通混凝土相比降低了30%,路面的平整度好.橡胶颗粒混凝土路面能克服传统水泥路面的缺陷,具有优良的路用性能.     

纤维加筋材料在寒冷地区道路的适用性研究

采用两种聚酯纤维来改善AC-161沥青混合料性能,通过马歇尔试验、高低温性能试验、水稳定性试验以及疲劳试验作对比分析,并对纤维加筋沥青混合料的作用机理和贡献作研究．以期改善沥青路面性能,尤其是低温抗裂性,为寒冷地区的沥青路面温度裂缝问题提供解决途径．试验结果表明采用聚酯纤维加筋沥青混合料,可以提高混合料的高温稳定性和低温抗裂性．纤维长度不同加筋效果也会有较大差别,对于AC-16而言,12mm纤维的加筋效果较好．