玄武岩纤维沥青胶浆优化设计及机理分析

采用正交试验设计方法,探讨了玄武岩纤维长度、纤维掺量和沥青标号对玄武岩纤维吸附沥青能力、玄武岩纤维沥青胶浆低温性能及冻融抗剪性能的影响规律,并基于模糊理论对玄武岩纤维沥青胶浆组成进行了优选;同时借助扫描电镜(SEM)揭示了玄武岩纤维的作用机理.结果表明:玄武岩纤维长度和纤维掺量是影响纤维吸附沥青能力、纤维胶浆低温极限拉力和低温拉伸断裂能的主要因素,而沥青标号对纤维胶浆冻融抗剪强度的影响最为显著;选用90#沥青和9mm玄武岩纤维,且纤维掺量(质量分数)为7%时,纤维胶浆模糊决策综合性能最优;玄武岩纤维与沥青浸润较好,纤维形成的网状结构可增强纤维胶浆的抗裂性,并能延缓内部微裂缝的扩展.     

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。     

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.     

纤维沥青胶浆高低温性能研究

采用软化点、锥入度、动态剪切、弯曲梁流变等试验方法,研究粉胶比、温度、纤维含量和纤维种类等因素对沥青胶浆高低温性能的影响。结果表明:粉胶比、纤维含量以及纤维种类对沥青胶浆的高低温性能影响较大;纤维的掺入能较大幅度地提高沥青胶浆高温稳定性,并且木质素纤维对沥青胶浆的改善效果优于玄武岩纤维;粉胶比和纤维含量增加均可提高沥青胶浆高温性能,但低温抗裂性能有所降低;纤维沥青胶浆具有显著的温度敏感性,提高温度有利于沥青胶浆低温抗裂性能的改善;粉胶比降低0.2并掺入1%木质素纤维,与原沥青胶浆相比,其对沥青胶浆流变性能的影响近似相同。     

路用纤维技术性能及沥青胶浆粘度试验研究

对三种路用纤维(木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维)的技术性能进行了试验研究,并应用粘度计对三种纤维沥青胶浆的粘度进行了测试,得出了不同种类纤维的技术特点,以供实际应用参考。     

粉煤灰改性环氧沥青胶浆性能增强试验研究

从复合材料角度出发,通过在环氧沥青中加入粉煤灰来增强环氧沥青胶浆的韧性和强度,进而探索提高铺装材料的抗疲劳耐久性.选用的填料包括石灰岩矿粉、Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰.对制备的环氧沥青填料胶浆进行拉伸试验和动态剪切流变实验(DSR)测试胶浆性能.试验结果表明填料能显著提升环氧沥青胶浆的力学性能,对应的胶浆性能提升越明显,且...     

纤维对沥青胶浆增强作用的动态剪切试验研究

通过SHRP计划中的动态剪切性能试验(DSR)研究了纤维对于沥青胶浆的增强作用,选择纤维掺量为0%,1%,2%,3%,4%,分别在粉胶比0.8和1.0条件下制成沥青胶浆试件,在试验温度分别为64℃,70℃,76℃的情况下分析了纤维掺量对于沥青胶浆剪切性能的影响,并对纤维的增强机理进行了研究,以期为工程实践提供参考。     

纤维沥青胶浆性能初探

针对玄武岩纤维的优良特性,进行沥青胶结料和玄武岩纤维之间的作用研究。研究结果表明:不同玄武岩纤维掺量下,胶浆的针入度随着纤维掺量的增加而减小,随着温度的升高而增大;针入度指数随纤维掺量的增加而增大,沥青胶浆的感温性得到改善;胶浆的软化点随纤维掺量的增加而减小,在纤维掺量为4%时,接近高粘沥青的软化点水平;从纤维胶浆的延度试验可得,胶浆的延度随纤维掺量的增加而减小。     

沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响

在对沥青混合料的高低温性能的研究过程中,往往忽略掉沥青胶浆对其性能的影响,本文主要在胶浆理论的指导下,通过研究粉肢比变化和纤维对沥青混合料的高低温的影响。实验结果表明,通过适当减少粉胶比和增加纤维量能够有效改善沥青混合料的低温柔性的松弛能力以及提高沥青混合料的高温性能。     

粉煤灰沥青胶浆低温收缩性能试验研究

温缩裂缝是我国北方地区十分严重的沥青路面病害。采用沥青低温体积收缩测定仪,不受沥青粘滞性和蠕变性的影响,能准确测定沥青及胶浆的收缩系数。针对沥青胶浆的低温体积收缩性能,选用70号道路石油沥青和SBS沥青,分别掺入矿粉和粉煤灰,制备不同粉胶比的沥青胶浆,用体积收缩测定仪,测得沥青胶浆在-10℃、-20℃下体积收缩系数,评价填料、粉胶比以及沥青种类对胶浆低温收缩性能的影响。研究表明,胶浆的收缩性能与沥青、填料及粉胶比有关,且对同种沥青、不同填料的胶浆,其收缩性能随粉胶比的增大趋势也不同。     

短切玄武岩纤维加筋膨胀土的试验研究

玄武岩纤维是一种新型的纯天然绿色纤维。本文将分散的玄武岩纤维丝掺入膨胀土中,研究玄武岩纤维加筋膨胀土的强度与变形特性。试验中,按纤维含量与干土质量比分别为0.0%,0.2%,0.4%和0.6%的比例配制试样。通过室内试验,研究表明:纤维的增加可抑制膨胀土的胀缩性;增加纤维含量,土的无侧限抗压强度和抗剪强度均有所增大,当纤维含量超过最优加筋量0.4%时,加筋膨胀土的无侧限抗压强度和抗剪强度反而会降低。因此,通过掺加玄武岩纤维增强材料,可以获得强度和韧性更高的纤维膨胀土,为膨胀土性质的改良提供一种可借鉴的方法。     

玄武岩纤维水泥土的冲击劈裂性能试验研究

为了研究玄武岩纤维掺量对水泥土冲击劈裂性能的影响,进行了不同冲击气压条件下水泥土的霍普金森压杆(SHPB)试验.试验结果表明:随着玄武岩纤维掺量的不断增大,水泥土试件劈裂面的破碎程度逐渐变小,吻合程度逐渐变好,但过量的玄武岩纤维具有负面效应,试件冲击劈裂强度和吸收能均出现先提高后降低的趋势,在玄武岩纤维掺量为1.5％时...     

玄武岩纤维聚合物混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

通过混凝土电通量试验,研究了不同掺量玄武岩纤维、丁苯乳液聚合物及两者复掺对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明,单掺玄武岩纤维和丁苯乳液聚合物时,随着掺量的增加,混凝土的氯离子渗透性能均呈现先降低后增加的趋势,丁苯乳液聚合物对混凝土抗氯离子渗透性能的改善作用优于玄武岩纤维;两者复掺时,可以更加显著地提高混凝土的抗氯离子渗透性能,但二者对混凝土抗氯离子渗透性能的改善作用存在一个合理的掺量范围,当玄武岩纤维掺量为2.5kg/m3、丁苯乳液聚合物掺量为10%时,混凝土抗氯离子渗透性能最好。     

玄武岩纤维混凝土梁裂缝和变形试验研究

为研究玄武岩纤维的掺入对钢筋混凝土梁裂缝和变形的影响,以玄武岩纤维体积掺率和纤维长度为变化参数,设计制作5根试验梁,通过静载试验获得了玄武岩纤维混凝土梁在受力过程中的裂缝分布、裂缝宽度和跨中挠度等试验数据,并与普通混凝土梁进行对比。基于试验数据分析结果提出了玄武岩纤维混凝土梁最大裂缝宽度和短期刚度计算方法。结果表明:玄武岩纤维的掺入可有效阻止钢筋混凝土梁裂缝的开展并提高梁构件的延性。     

硅烷偶联剂改性玄武岩纤维的机理及其路用性能

针对玄武岩纤维(BF)在中国的研究现状,为提升其在沥青混合料中的加筋和增强效果,采用硅烷偶联剂(KH550)对BF进行表面处治,并研发了一套适用于KH550表面处治BF的装置;通过红外光谱、电镜扫描和X射线能谱等试验,研究了KH550表面改性BF的机理,并通过耐热性、吸持沥青能力和离析分散性等试验,对改性BF的路用性能进行了研究.研究表明:KH550溶液可显著改善BF表面特性,形成具有稳定化学键的凸起,显著提升其与沥青的黏聚力;改性BF的路用性能得到了提升,有利于其在沥青混合料中性能的发挥.     

玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪性能试验研究

对粘贴玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能进行了试验研究,分析了不同的加固量和加固形式时的破坏模式,分析结果表明,采用玄武岩纤维布抗剪加固后,梁的抗剪承载力显著提高,随着玄武岩纤维布加固量的增加,玄武岩纤维对梁的抗剪承载力的贡献增加.     

海洋环境中玄武岩/聚丙烯纤维增强混凝土氯离子扩散性能

采用自然浸泡法模拟海洋水下区环境,研究了玄武岩/聚丙烯纤维增强混凝土(BPFRC)的氯离子扩散性能.通过固液萃取法和电位法测试了不同侵蚀时间下BPFRC中的氯离子含量,分析了纤维种类、掺量和混杂形式对氯离子含量分布、表面氯离子含量(Cs)和氯离子扩散系数的影响;此外,采用Rapid Air 457测定了BPFRC的孔径...     

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.     

玄武岩纤维对混凝土耐久性影响研究

为了提高混凝土耐久性,采用外掺玄武岩纤维的方法制备纤维混凝土试件,研究了玄武岩纤维长度及掺量对混凝土耐久性的影响规律。结果表明:玄武岩纤维可改善混凝土抗渗性能,且纤维掺量比纤锥长度对混凝土抗渗性能影响明显。