不同纤维沥青混合料的路用性能研究

选择木质素、聚酯、玄武岩和聚丙烯腈4种不同的纤维,分别从高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损和抗疲劳方面研究纤维的种类和掺量对沥青混合料性能的影响,并与未掺加纤维的混合料进行对比。结果表明：4种纤维均能不同程度地改善沥青混合料的路用性能,根据动稳定度指标确定木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的最佳掺量分别为混合料质量的0.3%、0.2%、0.3%、0.3%;在几种纤维中,玄武岩纤维提高沥青混合料性能的幅度最大,建议采用掺量为0.3%的玄武岩纤维来提高沥青混合料的路用性能。     

多级配下纤维掺量对沥青混合料性能影响研究

为探究多种级配下纤维掺量对提升沥青混合料路用性能影响,研究了AC-13、AC-25密级配下掺入两种路用聚酯纤维和玄武岩纤维的沥青混合料的抗水损坏性、高低温性能;通过两种纤维试验结果的对比,研究在相同性能条件下纤维掺量的经济效益。结果表明：聚酯纤维和玄武岩纤维增强沥青混合料性能呈先增大后减小趋势,与不掺纤维相比,纤维对沥青混合料的抗车辙性和抗开裂性能改善最为明显,车辙动稳定度和最大弯拉应变最多可提高89.4%和50.3%。AC-13和AC-25级配中,当聚酯纤维和玄武岩纤维的掺量分别为0.2%、0.25%和0.3%、0.35%时,其沥青混合料各项性能指标与经济效益关系最好。     

纤维对透水沥青混合料水稳定性的影响分析

为有效提高透水沥青混合料的水稳定性,研究了纤维对透水沥青混合料的影响。通过在透水沥青混合料掺加0、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%及0.50%的玄武岩纤维和木质素纤维,进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,研究纤维种类和掺量对透水沥青混合料水稳定性能的影响。试验结果表明:木质素纤维能够提高沥青混合料的稳定度及残留稳定度,当掺量为0.40%时,残留稳定度最好;玄武岩纤维对沥青混合料冻融劈裂强度的影响比木质素纤维明显,当掺量为0.35%时,沥青混合料的冻融劈裂强度最佳。     

纤维透水沥青混合料性能试验研究

文章通过在沥青混合料中掺入不同比例的纤维后,采用低温弯曲试验、车辙试验、浸水马歇尔试验探究了透水沥青混合料的低温抗裂性能、高温稳定性和水稳定性能。结果显示,两种纤维的加入都在不同程度上提高了沥青混合料的性能,起到了植筋的作用。其中玄武岩纤维沥青混合料的抗弯拉强度和弯曲劲度模量比木质素纤维沥青混合料的增幅大,但两种纤维的最大抗弯拉应变增幅数相近;另外,加入玄武岩纤维后,沥青混合料动稳定度提高明显,当在玄武岩纤维掺量为0.25%时残留稳定度最大,木质素纤维对沥青混合料的残留稳定度影响较小。     

玄武岩纤维沥青胶浆及沥青混合料低温性能研究

为了分析玄武岩纤维掺量对沥青胶浆及沥青混合料低温性能的影响,对不同玄武岩纤维掺量的沥青胶浆进行了弯曲梁流变试验,对不同纤维掺量的沥青混合料进行了低温弯曲破坏试验,并对两者进行了相关性研究。结果表明:玄武岩纤维能增强沥青胶浆及沥青混合料的低温抗裂性能,并随着纤维掺量的增大而增强,但受拌合分散性影的响,存在最佳掺量;玄武岩纤维沥青胶浆弯曲梁流变试验与混合料低温弯曲试验结果具有较好的线性关系,可通过玄武岩纤维沥青胶浆预测沥青混合料的低温抗裂性能。     

纤维对排水沥青混合料高低温性能的影响机理分析

由纤维与高黏度改性沥青、矿粉形成的高黏度改性沥青胶浆是影响排水沥青混合料性能的关键因素。为明确纤维对排水沥青混合料高、低温性能的影响机理,测试了聚酯纤维和玄武岩纤维排水沥青混合料的动稳定度和低温破坏应变,并采用动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验等方法,对比研究了2种纤维对高黏度改性沥青胶浆高、低温性能的影响。为确定2种纤维最佳掺量范围,测试了不同纤维掺量下排水沥青混合料飞散损失。结果表明:纤维增加了高黏度改性沥青胶浆黏稠度,增大了高黏度改性沥青胶浆车辙因子,提升了排水沥青混合料的高温稳定性;纤维对高黏度改性沥青胶浆低温性能影响不明显,排水沥青混合料低温抗开裂性能的改善主要为纤维增强了集料间的黏结性能;排水沥青混合料聚酯纤维最佳掺量为0.15%左右,玄武岩纤维掺量范围推荐为0.20%~0.40%。     

玄武岩纤维对沥青混凝土抗疲劳性能的影响研究

文中以某公路工程为例，选取玄武岩纤维改性沥青混凝土面层方案，探讨玄武岩纤维对增强高速公路沥青混凝土抗疲劳性能的适用性。采用四点弯曲小梁试验机分别在四种应变水平下进行试验，比较分析添加与不添加玄武岩纤维，以及添加0.3%废渣玄武岩纤维的沥青混合料的抗疲劳性能。研究结果表明，掺加玄武岩纤维后的沥青混合料，其抗疲劳性能显著提高，同时该混合料所筑路面的高温稳定性也得到明显的提升。     

BRA复配纤维改性沥青混合料的技术性能与机理研究

基于改进后的车辙试验、低温弯曲试验、低温预切口SCB试验、四点弯曲疲劳试验,研究了布顿岩沥青(BRA)复合木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维改性沥青混合料的路用性能和耐久性。结果表明,BRA改性沥青混合料具有优良的高温性能和抗疲劳耐久性能;掺加木质素纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维均可一定程度提高BRA改性沥青混合料的弯拉强度,显著增加弯拉应变和破坏应变能,BRA复配纤维改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能;掺加纤维可显著延长BRA改性混合料的疲劳寿命,同时降低了BRA改性沥青混合料的疲劳性能对应变水平的敏感性,聚酯纤维对BRA改性沥青混合料低温性能改善效果最佳,玄武岩纤维对BRA改性沥青混合料高温性能和疲劳性能改善效果最佳。     

掺加纤维与青川岩沥青的热再生混合料配合比设计与路用性能

为了改善大比例RAP掺量热再生混合料的水稳定性、低温抗裂性及极端气候条件下的耐候性和长期使用性能。基于车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验研究了木质素、聚酯、玄武岩纤维及3种纤维组成的复合纤维与青川岩沥青改性热再生混合料的路用性能。结果表明:掺加青川岩沥青和纤维能改善热再生混合料的抗车辙性能;提高大比例RAP掺量热再生混合料的水损害及抗裂性能;以青川岩沥青与复合纤维对热再生混合料的路用性能改善效果最佳,可应用于各种气候分区内的沥青路面表面层;采用纤维与青川岩沥青复配方案是改善大比例RAP掺量热再生混合料耐久性和极端气候条件下耐候性的有效技术途径。     

自制再生剂再生沥青混合料性能研究

将自主研发的沥青再生剂B及国外生产的沥青再生剂A分别加入沥青路面回收料(RAP)掺量为30%的再生沥青混合料中,A和B的掺量均为5%。为了评价两种再生剂对再生沥青混合料性能的影响,本文对比了新拌沥青混合料、5%再生剂A和5%再生剂B再生沥青混合料、无再生剂的再生沥青混合料的水稳定性、高温性能和低温性能及动态模量,结果表明:掺加5%再生剂的再生沥青混合料均较未加再生剂的再生沥青混合料,浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比增加、动稳定度减小、低温破坏应变增加,水稳定性、高温性能、低温性能均向新拌沥青混合料恢复,且再生剂B的再生效果优于再生剂A。     

玄武岩纤维改性透水沥青混合料路用性能影响研究

文中根据析漏损失率及飞散损失率与油石比的演变规律,确定透水沥青混合料在路用性能方面的最佳配制比例,以该混合料在不同稳定条件下的性能平衡原则为基础,对其中玄武岩纤维的掺加量进行调整,最终得到路用性能最佳的玄武岩纤维掺量。结果表明,最佳油石比会随着纤维掺量从0提升到2%而逐渐降低,结合玄武岩纤维改性透水沥青混合料高低温性能,确定最佳纤维掺量为1%。     

玄武岩纤维沥青胶浆及混合料的低温性能关联性

采用拉伸试验和低温弯曲试验,研究了玄武岩纤维沥青胶浆(BFAM)及混合料的低温性能,并对两者的关联性进行了分析;同时对BFAM相态变化及混合料的微观结构进行了测试与表征,深入分析了玄武岩纤维对沥青胶浆及混合料低温性能的改善机理.结果表明:BFAM与混合料的低温性能有良好的相关性,-20℃下BFAM的拉伸断裂能与混合料的弯拉应变关联性最大;基于低温性能推荐玄武岩纤维的最佳掺量为0.4%;-20℃下最佳玄武岩纤维掺量BFAM的拉伸断裂能是普通沥青胶浆的4.6倍,-10、-20℃下玄武岩纤维沥青混合料弯拉应变比普通沥青混合料分别提高了19.0%、25.0%;BFAM具有良好的低温性能和热稳定性,其玻璃化转变温度比普通沥青胶浆低3.75℃,从高弹态到黏流态转化过程中吸热量增加0.1525J/g;普通沥青混合料内部连接较薄弱,玄武岩纤维增强了沥青混合料的整体性,同时玄武岩纤维能承受和传递应力,约束裂纹的扩展,进而改善混合料的抗裂性.     

冻融循环下的硅藻土/玄武岩纤维沥青混合料路用性能衰变分析

在季冻区由于冻融循环的反复作用下,会引起沥青路面生严重的早期破坏.本研究在沥青混合料中掺加硅藻土和玄武岩纤维,对比分析沥青混合料(AM)、硅藻土沥青混合料(DAM)、玄武岩纤维沥青混合料(BFAM)和硅藻土/玄武岩纤维沥青混合料(DBFAM)在冻融循环下的路用性能衰减情况.研究结果表明复掺玄武岩纤维和硅藻土后,沥青混合料路用性能增加,损伤度明显降低.     

不同玄武岩纤维掺量下沥青路面防水抗裂层路用性能研究

为了有效改善沥青路面防水抗裂层的路用性能,对0、3.5%、4.0%和4.5%等4种不同玄武岩纤维掺量下的沥青混合料进行了高温车辙、低温抗裂、水稳定性、渗水以及粘结强度试验。结果表明:沥青路面防水抗裂层各矿料的最佳级配比为(2.36~4.75)集料∶(0~2.36)集料∶矿粉=31.5∶67.5∶1.0;适量掺入玄武岩纤维能够有效改善防水抗裂层的高温稳定性和低温抗裂性,同时不影响其防渗和粘结性能;综合各项指标,认为沥青路面防水抗裂层的纤维掺量取值宜为3.5%~4.0%。     

岩沥青添加顺序沥青混合料路用性能的影响研究

为了比较岩沥青的不同添加顺序对所拌制沥青混合料路用性能的影响,本文采用干法拌制沥青混合料,通过调整岩沥青的添加顺序发现:后加岩沥青与先加岩沥青在1号混合料试验中相比,其沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比TSR、弯曲破坏应变分别增加了9.22%、1.77%、1.61%、5.41%;后加岩沥青与先加岩沥青在2号混合料试验中相比,其沥青混合料的动稳定度、浸水残留稳定度、冻融劈裂强度比TSR、弯曲破坏应变分别增加了21.44%、3.51%、1.92%、8.85%。采用后加法干拌制沥青混合料更有利于充分发挥岩沥青的改性价值,值得推广应用。     

冲击荷载下玄武岩纤维混凝土动态力学特性试验研究

采用φ50 mm的分离式霍普金森压杆装置（SHPB）分别对不同纤维体积掺量（0、0.1%、02%、0.3%）的玄武岩纤维混凝土在50～200 s-1应变率范围下进行了动态力学性能试验，得到了不同纤维体积掺量和不同应变率下的动态应力-应变曲线。试验结果表明，玄武岩纤维混凝土材料对应变率较为敏感，其峰值应力、DIF、峰值应变、冲击韧度都随应变率的增加呈增长趋势，但玄武岩纤维混凝土的力学性质受纤维体积掺量的影响较为复杂。试验证明玄武岩纤维的加入可进一步提高混凝土的抗压强度，同时在中高应变率下纤维的加入进一步提高了混凝土的韧性，通过对静、动态力学各性能进行，分析认为0.1%的玄武岩纤维体积掺量对各力学的提升性能最优。     

抗车辙剂与玄武岩纤维复合改性沥青混合料及性能研究

将玄武岩纤维与抗车辙剂RA进行复配,对沥青混合料进行改性。分析了抗车辙剂和玄武岩纤维掺量对复合改性沥青混合料高低温性能、水稳定性和抗疲劳性能的影响,并与5%SBS改性沥青混合料进行对比。结果表明,掺加抗车辙剂RA能显著改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,掺加玄武岩纤维能大幅度提高抗车辙剂RA改性沥青混合料的低温抗裂性能和抗疲劳耐久性能。推荐采用0.4%RA与0.35%玄武岩纤维复配方案,该复合改性沥青混合料的力学性能、路用性能与抗疲劳耐久性能优于5%SBS改性沥青混合料。     

玄武岩纤维沥青砂浆的抗裂性能研究

通过半圆弯拉试验及扫描电镜(SEM)分析,对掺加0%,0.3%玄武岩纤维的沥青砂浆试件进行抗裂性能对比研究.结果表明:掺加适当的玄武岩纤维可增强沥青砂浆的力学性能,无预切口试件破坏时的最大荷载提高了16.2%,临界内聚力提高了14.3%,有预切口试件破坏时的最大荷载提高了51.2%,临界断裂能提高了17.2%;玄武岩纤维的掺加可提高沥青砂浆的黏度,抑制沥青的流动,且沥青对纤维有很好的浸润性,进而增强了两者的黏结力,可在很大程度上降低沥青砂浆的开裂机率.     

级配玄武岩纤维增强改性沥青混合料性能试验研究

为评价纤维长度和掺量组合对沥青混合料性能的影响,在AC-20沥青混合料中掺入由3种长度组成的5种掺量组合的短切玄武岩纤维(即级配玄武岩纤维)。分别采用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究5种级配玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的影响规律。结果表明,不同级配玄武岩纤维对沥青混合料各项路用性能均有一定程度的提高;进一步的灰色关联分析表明,第Ⅳ种级配玄武岩纤维对沥青混合料路用性能增强效果较优,3种长度复掺的纤维连续级配时性能更佳。     

玄武岩纤维增强沥青混合料作用机理及性能研究

本文研究一种较为新型的矿物纤维——玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响效果并进行分析论证,从该纤维的耐高温性和耐腐蚀性分析纤维自身性能对混合料的影响,研究纤维与混合料中的集料结合所产生的良性效果,从这两个角度阐述玄武岩纤维提升沥青混合料性能的作用机理.结合作用机理和不同掺量情况下沥青混合料的路用性能进行试验,掺量为0.3％...