煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料低温抗裂性研究

为了研究煤矸石粉、聚酯纤维和反射裂缝对沥青混合料低温抗裂性能的影响,通过三点弯曲加载试验,选用五种煤矸石粉替代率(0％(质量分数,下同)、25％、50％、75％、100％)和六种聚酯纤维掺量(0％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％),对试件底部中心无预切口和预切口偏移中心0 mm、10 mm、20 mm(模拟反射裂缝)的沥青混合料半圆形试件的低温抗裂性能进行研究;采用扫描电镜对煤矸石粉、聚酯纤维对沥青混合料低温抗裂性能的改善机理进行微观分析.通过试验得出:对于无预切口的SCB试件,聚酯纤维的最佳掺量为0.4％,煤矸石粉的最佳替代率为50％;对于有预切口的SCB试件,聚酯纤维的最佳掺量取值范围为0.38％～0.42％;随着预切口偏移距离的增大,沥青混合料所能承受的极限荷载逐渐减小,试件更容易破坏.微观机理分析得出:煤矸石粉的掺入,使填料级配得到了进一步细化,更有利于提高沥青混合料的抗裂性能;同时,聚酯纤维在沥青混合料内部能够充分形成均匀相互搭接的网格结构,沥青混合料的低温抗裂性能也最好.因此,掺加煤矸石粉和聚酯纤维能够减小反射裂缝对沥青混合料低温抗裂性能的危害.     

粉煤灰/聚酯纤维沥青混合料马歇尔试验研究

煤炭资源的使用积累了大量的粉煤灰,对地下水资源和环境都造成污染.为了响应节能环保的号召,充分研究其在沥青混合料中的应用价值.由于粉煤灰与矿粉的物理形态相似,用不同质量百分数(0％、20％、40％、60％、80％、100％)的粉煤灰等质量替代矿粉作为沥青混合料的填料,同时掺入不同质量百分数(0％、0.3％、0.4％、0.5％)的聚酯纤维研究粉煤灰聚酯纤维沥青混合料的高温性能.借助于电镜扫描(SEM)技术,分析二者对沥青混合料高温性能的影响.试验结果表明,适量的粉煤灰和聚酯纤维对改善沥青混合料的高温性能有积极的影响.其中,当粉煤灰替代率为80％,聚酯纤维掺量为0.4％时,沥青混合料的马歇尔稳定度取得最大值10.87 kN;当粉煤灰替代率为40％,聚酯纤维掺量为0.3％时,流值取得最小值2.42 mm;当粉煤灰替代率为40％,聚酯纤维掺量为0.4％时,马歇尔模数取得最大值4.18 kN/mm,此时,沥青混合料的高温性能最优.     

煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料盐蚀抗弯性能

制备了不同聚酯纤维掺量(0%、030%、035%、040%、045%、050%)和不同煤矸石粉替代率(0%、25%、50%、75%、100%)的沥青混合料,开展了半圆弯曲断裂(SCB)试验,研究了不同浓度NaCl溶液侵蚀下的煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料抗弯性能的衰变规律.结果表明：沥青混合料的抗弯强度随着NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低;掺加适量聚酯纤维和煤矸石粉对沥青混合料的抗弯性能有显著提高,在聚酯纤维掺量为04%和煤矸石粉替代率为50%时,沥青混合料的抗侵蚀能力最佳;沥青混合料的极限拉应力与超声波波速具有较好的相关性;可以用侵蚀损伤因子B来评价沥青混合料的抗侵蚀能力,并且随着B的增大,沥青混合料的损伤程度也加重.