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.     

纤维对偏高岭土基地聚物开裂性能的影响

研究了不同纤维参数对偏高岭土基地质聚合物开裂性能的影响,采用裂缝宽度和裂缝面积两个性能指标分析研究了纤维种类、纤维复掺、纤维掺量、纤维长径比、纤维截面形状对偏高岭土基地质聚合物开裂性能的影响。研究表明:碳纤维的抗裂性能优于耐碱玻璃纤维、矿物纤维和聚丙烯纤维;耐碱玻璃纤维与矿物纤维的复掺性能优于其他两组复掺;聚丙烯纤维的抗裂性能随掺量的增大而逐渐提升,在掺量大于体积比为0.15%时,抗裂性能增幅较缓;长度为18mm的聚丙烯纤维优于12mm和6mm的纤维;截面形状为三叶形的聚丙烯纤维抗裂性能优于截面形状为三角形和圆形的纤维。     

秸秆纤维路用性能试验研究

以废弃秸秆为原料提取秸秆纤维,为研究秸秆纤维的路用性能,在不同的纤维掺量下,选用木质素纤维和矿物纤维作为对比,分别开展析漏损失、高温稳定性和水稳定性试验研究。实验结果表明:秸秆纤维和木质素纤维在吸油能力和高温稳定性方面远远高于矿物纤维,在耐水损害能力方面,秸秆纤维和木质素纤维要稍弱于矿物纤维,秸秆纤维和木质素纤维的各项路用性能相差不大,因此秸秆纤维完全可以取代木质素纤维作为沥青路面添加材料,从而为减少沥青路面的早期破坏提供材料支持。     

沥青混合料用纤维性能分析

试验对比分析了木质素纤维、腈纶纤维、聚酯类纤维和矿物纤维四种常见的沥青混凝土路用纤维的性能．研究表明,纤维能显著改善沥青混凝土的材料性能,但不同纤维的性能及其改善作用存在较大的差异．腈纶纤维对改善沥青混凝土的高温性能、低温性能、水稳定性效果最好,其次为聚酯纤维,木质素纤维的最差．矿物纤维虽然有天然的性能优势,但在混合料中的性能却表现一般,因此,路用纤维的选择必须结合其在沥青混合料中的性能综合确定．     

沥青混合料用纤维性能分析

试验对比分析了木质素纤维、腈纶纤维、聚酯类纤维和矿物纤维四种常见的沥青混凝土路用纤维的性能.研究认为,纤维能显著改善沥青混凝土的材料性能,但不同纤维的性能及其改善作用存在较大的差异.腈纶纤维对改善沥青混凝土的高温性能、低温性能、水稳定性效果最好,其次为聚酯纤维,木质素纤维的最差.矿物纤维虽然有天然的性能优势,但在混合料中的性能却表现一般,因此,路用纤维的选择必须结合其在沥青混合料中的性能综合确定.     

增强纤维对沥青混凝土路用性能影响的研究

通过将增强纤维加入沥青混凝土中制成试件，与普通沥青混凝土进行一系列的对比试验，研究了纤维加入后沥青混合料的最佳沥青用量、密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度和流值等马歇尔技术指标的变化；分析了纤维对沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性能、抗劈裂特性、耐水害性能等路用性能的影响；探讨了纤维作用机理，并通过试验路段铺筑总结出纤维沥青混合料施工技术和经济指标等．室内研究表明：纤维加入后，最佳沥青用量、空隙率、矿料间隙率、稳定度和流值均有不同程度增加，而密度下降；高温稳定性、低温抗裂性能、抗劈裂特性和耐水害性能等路用性能均有明显改善．试验路铺筑结果表明：纤维沥青混合料具有良好的使用效果．可延长道路使用寿命．降低养护成本．有较好的经济和社会效益．     

矿物纤维表面改性及其在造纸中应用

针对造纸常用填料(滑石粉、碳酸钙)加填量较大时填料留着低、纸张强度严重下降等问题,选用具有较高长径比的矿物纤维为原料,利用淀粉与棕榈酸反应形成疏水复合物包覆在矿物纤维表面的方法对其表面改性,研究改性矿物纤维制备工艺及改性前后矿物纤维对纸张性能的影响.结果表明:当m(淀粉):m(矿物纤维)为1:1,m(棕榈酸):m(淀粉)为3:10、反应温度80℃时,制得的改性矿物纤维性能相对最好,相同加填量下,加填改性矿物纤维的纸张不仅填料留着高,而且仍具有良好的性能,当加填量为25%时,加填改性矿物纤维纸张的耐破指数和抗张指数分别比加填原矿物纤维的纸张提高了42%和35%,纸页灰分前者比后者高9.9%,且纸张白度明显提高.     

无机矿物纤维复配填料在造纸中的应用

通过在纸料中添加填料和无机矿物纤维,考察了矿物复合纤维和硫酸钙晶须等无机矿物纤维分别与滑石粉和研磨碳酸钙(GCC)等传统填料复配对成纸性能产生的影响。结果表明,矿物复合纤维与传统填料复配后,手抄片的灰分、光学性质和物理强度明显得到改善。硫酸钙晶须与传统填料复配后,虽然手抄片物理强度得到明显改善,但其留着率较低。     

无卤阻燃芦苇纤维及PVC复合材料的制备

分别选用聚磷酸铵(APP)、聚磷酸铵/季戊四醇(APP/PER)膨胀阻燃体系,通过物理浸渍法对芦苇纤维(PA)进行阻燃化处理,以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂,PA、阻燃芦苇纤维作为填料,制备了PPA复合材料。通过力学性能、氧指数、垂直燃烧和剩炭率等测试,分析了浸渍阻燃对芦苇纤维阻燃性能和热稳定性的影响,对复合材料的力学性能、热性能和微观结构进行了分析。结果表明,阻燃改性可提高纤维的阻燃性能和热稳定性,其中,APP/PER复配阻燃芦苇纤维(PA-2)的性能最优,氧指数可达32.3%,剩炭率65%,阻燃等级为V-0级。在阻燃体系中加入适量的PER对复合材料的界面性能有益,提高了拉伸性能。     

煤矸石粉/水镁石纤维复合改性沥青胶浆性能试验研究

无机微粉填料及纤维改性沥青技术日渐成熟,但鲜见煤矸石粉/水镁石矿物纤维复合改性沥青胶浆的研究成果。通过布氏粘度试验、动态剪切流变试验(DSR)、动态热力学分析试验(DMTA)等对石灰岩矿粉、H-200、H-1250、H-4000型煤矸石粉4种填料与水镁石纤维复合改性沥青胶浆的高低温性能进行研究;运用灰熵法分析了煤矸石粉的各项技术指标对沥青胶浆高低温性能的影响显著性;借助扫描电镜(SEM)、红外光谱试验仪(IR)对其作用机理进行分析。研究结果表明,煤矸石粉复合水镁石纤维能显著改善沥青胶浆的高温抗车辙性能,而对其低温性能有一定程度的削弱;填料的平均粒径和比表面积是影响沥青胶浆车辙因子和玻璃化转变温度的两个重要因素。为固体废弃物煤矸石与水镁石矿物纤维在沥青路面工程中的资源化利用提供依据。     

动荷载作用下纤维沥青路面的黏弹性响应

目的为了分析动荷载作用下纤维的加入对路面黏弹性响应的影响.方法以Burgers模型模拟纤维沥青混凝土的黏弹性性质,基于黏弹性理论,应用有限元方法分析单周期动荷载作用下,不同荷载作用时间对不同纤维沥青路面的路表各点最大竖向位移和卸载后加载中心点竖向位移的影响规律.结果纤维加入到沥青路面后,减小了路面的竖向位移;对于不同纤维沥青路面结构,在荷载作用时间较短时,路面结构的流变性质不显著;荷载作用时间较长时,卸载后还有部分残余变形不能恢复,但路面响应规律基本相同.结论纤维的加入提高了路面的整体变形能力,但没有明显改变沥青混凝土的黏弹性性质;在单周期动荷载作用下,若荷载作用时间很短时,可以忽略纤维沥青混凝土的黏弹性特征.     

Rheological behavior of basalt fiber reinforced asphalt mastic

The characters of basalt fiber are analyzed and compared with commonly used fibers. The rheological behaviors of the basalt fiber reinforced asphalt mastic are investigated by the dynamic shear rheological tests and the repeated creep tests. The results show that basalt fiber has excellent reinforced performances, such as high asphalt absorption ratio, low water absorption ratio, high tensile strength, high elastic modulus and high temperature stability. The rutting factor of the fiber reinforced asphalt mastic is higher than the plain asphalt mastic and the reinforced effects are more remarkable under high temperature. The rheological performances of the asphalt mastic demonstrate a good linear relationship between different temperature and loading frequency. The creep stiffness modulus of the asphalt mastic at different loading time can be expressed by power function. Improved Burgers model is used to represent the rheological behaviors of the asphalt mastic with basalt fiber and the model parameters are estimated.     

纤维沥青混凝土在赤通高速的应用研究

研究普通及纤维沥青混合料各项路用性能及力学性能.结果表明,添加纤维能显著改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性能,并且能有效增加混合料的整体性与柔韧性,适于作为路面铺装材料.同时针对赤通高速公路路面铺筑,研究了纤维沥青混合料的施工控制.     

再生混凝土骨料应用于沥青路面的路用性能试验

为了将再生混凝土用于骨料沥青混合料,提出了再生混凝土骨料应用于沥青混合料时最佳沥青含量的估算方法,并运用马歇尔试验予以验证,试验结果与本文建议的理论估算值吻合较好.试验还研究了不同再生混凝土骨料掺量下的沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,分析了影响各项性能指标的因素和原因.结果表明:再生混凝土骨料沥青混合料的各项路用性能均满足国内规范要求.     

混杂纤维沥青胶浆及其混合料性能研究

分别采用动态剪切试验、马歇尔试验、车辙试验等方法研究了混杂纤维沥青胶浆的流变特性以及沥青混合料的马歇尔试件性能、路用性能,并将其与掺加单一纤维的情况进行比较。结果表明,随着混杂纤维体系中聚酯纤维比例的增加,纤维沥青胶浆的复合剪切模量增大。同时随着混杂纤维体系中木质素纤维比例的增加,沥青混合料的最佳沥青用量增加,密度下降,空隙率和马歇尔稳定度呈减小趋势。混杂纤维的掺加能显著提高沥青混合料的路用性能,且在一定程度上,混杂纤维的增强效果比单一木质素纤维更加显著。     

聚酯纤维加强沥青混凝土路面试验研究

利用基于马歇尔试验方法的多因素正交试验,运用极差分析法和综合平衡法比较了各个指标对聚酯纤维加强沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性的影响,从而确定聚酯纤维加强沥青混凝土的最佳纤维掺加量及最佳沥青用量.同时,对比研究了聚酯纤维加强沥青混凝土和SBS改性沥青混合料的路用性能.试验结果表明,掺加了纤维之后,其水稳定性、高温稳定性均有所改善,但其对高温稳定性的改善程度不如SBS改性沥青.     

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．     

开级配沥青磨耗层(OGFC)的研究

开级配沥青磨耗层是一种具有透水、防滑、降噪等功能的开级配混合料，但由于其空隙率较大，因此力学性能不足。针对路用开级配沥青磨耗层(0GFC)混合料的组成成分及其特点，在其最佳沥青用量条件下研究了OGFC沥青混合料的路用性能，并对聚合物纤维改性OGFC混合料的路用性能进行了实验研究。结果表明，在OGFC中加入纤维稳定剂可提高混合料的残留稳定度和抗车辙能力。     

Research on Alkaline Filler Flame-Retarded Asphalt Pavement

1 IntroductionDesign Specifications ofHighway Tunnel(JTG D70-2004)[1]specifies that all the highway tunnels may useconcrete pavement . When necessary the flame-retardedasphalt pavement may be used.The article explains whyall the accidents in Zhejiang highway tunnel occurred inconcrete pavements instead of in asphalt pavements .It isbecause the concrete pavement’s anti-skid coefficient andthe friction force decreased speedy. In addition, com-pared with concrete pavements ,the asphalt pavem…     

钢纤维沥青混合料路面性能及应用研究

为防止低温地区沥青路面的开裂和提高沥青路面疲劳寿命,通过室内试验研究了钢纤维沥青混合料的物理力学性能,包括钢纤维沥青混合料的马歇尔稳定度、动稳定度、常温、低温劈裂强度、纤维防腐方法等,分析了钢纤维对沥青混合料性能影响的机理。通过试验路研究了钢纤维沥青路面的现场拌和施工工艺和使用效果,研究结果表明:沥青混合料中加入钢纤维可使低温劈裂强度明显提高,开裂时的变形显著增大,从而改善沥青路面的低温抗裂性能,同时钢纤维对常温条件下沥青混合料的抗拉强度和高温抗车辙性能有一定改善,钢纤维沥青路面的施工工艺与普通沥青混凝土路面相同,可以利用沥青对钢纤维直接防腐而不需要作其它防腐处理。成果对低温地区和重载交通公路沥青路面材料选择有重要参考应用价值。