矿物纤维对沥青混合料路用性能影响及机理分析

对掺加2种不同形态的玄武岩矿物纤维的沥青混合料进行了路用性能试验,并通过扫描电镜观测纤维沥青混合料的断口形貌,分析了矿物纤维的改善机理。研究得出:2种矿物纤维均能有效改善沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,但是短切矿物纤维对混合料的水稳定性有不良影响,主要是纤维吸湿性较大且与沥青界面黏附不良造成的。矿物棉纤维的改善机理表现为增粘、稳定、阻裂及增韧作用;短切矿物纤维的改善机理则表现为增粘、阻裂及增韧作用。同时,2种矿物纤维吸收沥青能力均较弱,说明纤维在改善路用性能的同时,并没有过多增加沥青用量,从而节约了成本。     

矿物纤维沥青混合料低温抗裂性能研究

对掺加两种矿物纤维及未掺纤维的AC-16C沥青混合料进行了-10℃、5℃及20℃的小梁弯曲试验及小梁弯曲蠕变试验,并通过扫描电镜观测纤维沥青混合料的微观形貌,分析矿物纤维对沥青混合料的低温抗裂性能的影响及其增强机理。试验结果表明,掺加矿物纤维提高了沥青混合料的弯拉强度、弯拉应变及弯曲蠕变速率,特别是有效的改善了-10℃条件下沥青混合料的韧性,从而提高沥青混合料的低温抗裂性能;纤维的加入,增加了结构沥青的比例,可长时间的维持其粘弹性,纤维的咬合效应对沥青基体裂纹扩展起到阻滞作用。     

矿物纤维改善沥青混合料高温稳定性研究

分别采用动态模量试验、动态蠕变试验和车辙试验研究了玄武岩矿物纤维对沥青混合料的粘弹特性及高温稳定性的影响。研究结果表明,矿物纤维掺入后沥青混合料的动态模量和相位角具有相同的变化规律,且纤维的使用能提高沥青混合料的动态模量,表明玄武岩矿物纤维能明显提高沥青混合料的劲度,而60℃时沥青胶浆和沥青混合料的车辙因子增大。高温动态蠕变试验结果也表明,掺入矿物纤维后沥青混合料的流动值增大,达到流动值时循环荷载产生的应变和经历10 000次荷载作用后的应变均能得到大幅度的降低。与未掺矿物纤维相比,掺加0.4%矿物纤维后沥青混合料的动稳定度由5 869次/mm提高到7 656次/mm,同时车辙深度减小,表明矿物纤维能明显提高沥青混合料抵抗高温流动变形的能力。     

浅谈矿物纤维在SMA沥青混合料设计和施工中的特点

矿物纤维在国内沥青路面工程大规模应用较少,且没有大规模用于间断级配混合料的经验和工程实例。矿物纤维在提高胶结料弹性、强度及韧性以及混合料可再生等诸多方面有很多优势,应用前景广阔。该文在重庆绕城高速公路SMA路面工程中矿物纤维大规模的应用为例,对矿物纤维在SMA沥青混合料设计和施工中的特点进行了详细阐述和特点。其成果可为后续矿物纤维在沥青混合料中研究、应用和推广,提供参考。     

纤维种类对沥青混凝土冻融劈裂强度影响研究

为研究冻融循环条件下不同纤维种类对沥青混凝土强度的影响,采用冻融循环试验和劈裂试验方法,对比分析了不同纤维种类及不同掺量的沥青混凝土劈裂强度变化规律,研究结果表明:在冻融循环作用下,矿物纤维沥青混凝土的劈裂强度均为最佳值,其次是聚酯纤维沥青混凝土,木质素纤维沥青混凝土的劈裂强度最小;在经过9次冻融循环后,当纤维掺量为4%时,矿物纤维、聚酯纤维及木质素纤维沥青混凝土的劈裂强度均为最大值。其结论可为纤维沥青混凝土的设计及施工研究提供参考和借鉴。     

玄武岩矿物纤维改善沥青混合料性能研究

为探讨玄武岩矿物纤维增强沥青混合料的适用性,通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、劈裂试验评价了玄武岩纤维沥青混合料的路用性能及力学性能,并从机理上分析了纤维的作用.试验结果表明,沥青混凝土中掺加玄武岩矿物棉纤维能有效提高沥青混合料的抗拉强度及路用性能;掺加短切矿物纤维能提高沥青混合料的抗拉强度及高温稳定性,但抗冻融能力有所降低,在长期浸水或寒冷地区不宜使用.     

不同纤维对SMA作用的室内试验对比

生产SMA一般都采用纤维作为稳定荆.目前多数使用的纤维主要有木质素纤维、矿物纤维及聚合物化学纤维三大类.一般认为纤维具有加筋、分散、吸附沥青、稳定、增黏等作用.从不同纤维相同SMA级配的室内试验结果进行对比,得到不同纤维之间的差别.     

矿物纤维沥青混合料在长陡坡路段的应用

介绍了矿物纤维沥青混合料在粤赣高速公路的应用情况,总结了该混合料的相关室内试验结果,采用激光横断面仪与落锤式弯沉仪(FWD)对矿物纤维试验段及其对比段进行了检测。结果表明,矿物纤维沥青混合料可提高路面面层的模量,改善沥青路面的抗车辙性能。     

矿物纤维改性沥青在粤赣高速公路路面上的应用

由于重载交通的作用,一些高速公路沥青混凝土路面出现了车辙、坑槽等早期病害。粤赣高速公路沥青混凝土路面铺筑了矿物纤维改性沥青混凝土试验段,以避免早期病害的出现,提高沥青混凝土路面的耐久性。介绍了矿物纤维沥青混凝土的室内试验性能和试验路使用情况。     

矿物纤维沥青混合料在长陡坡路段的应用

该文介绍了矿物纤维沥青混合料在粤赣高速公路试验路段的应用情况,总结了该混合料的相关室内试验结果,采用激光横断面仪与落锤式弯沉仪(FWD)对矿物纤维试验段及其对比段进行了检测。结果表明,矿物纤维沥青混合料可略提高路面面层的模量,改善沥青路面的抗车辙性能。     

木质素与玄武岩纤维沥青胶浆路用性能试验

为对比分析木质素纤维与玄武岩纤维两种改性沥青胶浆的路用性能差异，采用三大指标、动态剪切流变及扫描电镜（SEM）分别对两种纤维沥青胶浆的高、低温性能及微观形貌进行了试验与分析。结果表明:玄武岩纤维的热稳定性更优，木质素纤维则具有更强的吸湿性及吸油性；两种纤维均可显著提升沥青的抗车辙性能与抗剪切性能，但低温延展性变差。扫描电镜试验结果表明:木质素纤维为呈针管状的中空结构，表面粗糙且能够吸附更多的沥青；玄武岩纤维外观形貌更加平整与光滑。两种纤维改性沥青机理主要为物理混合改性，纤维之间形成的网络结构以及纤维的脱黏与拔出效应，是沥青路用性能提升的主要原因。     

复合纤维沥青胶浆性能与混合料高温性能研究

采用复配的2种复合纤维进行了纤维沥青胶浆的旋转粘度试验（RV）、Vialit试验、接触角试验、网篮析出试验、扫描电镜试验（SEM）和沥青混合料的扭剪试验、车辙试验,分析了复合纤维与其他单纤维沥青胶浆的粘度、粘附性、吸持性能、混合料扭剪强度和动稳定度等技术性能,结果表明随着复合纤维的加入,复合纤维沥青胶浆的粘度、表面能、吸持沥青能力随之增大,大幅提高了混合料的车辙动稳定度、扭剪强度,复合纤维Ⅰ、Ⅱ均可以较好地提高沥青混合料的抵抗高温变形能力。     

不同纤维对玛蹄脂和SMA混合料性能的影响研究

对掺木质素纤维、聚酯纤维、矿物纤维的三种玛蹄脂和SMA混合料的高、低温性能进行对比研究,并结合经济性分析,对比不同纤维的技术经济性能。采用50℃锥入度试验和5℃弯曲蠕变试验评价纤维玛蹄脂的高温和低温性能,车辙试验和低温弯曲试验评价混合料的高温和低温性能。结果表明：木质素纤维玛蹄脂的高温性能最优、低温性能最差,矿物纤维玛蹄脂的低温性能最优、高温性能居中,聚酯纤维玛蹄脂的高温性能最差、低温性能居中;3种SMA混合料的动稳定度和低温性能的对比规律为矿物纤维﹥木质素纤维﹥聚酯纤维;矿物纤维和絮状木质素纤维成本低且接近,而聚酯纤维的价格最高。     

钢纤维增强混凝土性能及微观结构研究

针对不同体积分数钢纤维掺量，研究其对混凝土试件抗压性能的影响，并结合真空电镜扫描图像，分析钢纤维与水泥基体相互黏结作用机理。结果表明:钢纤维增强混凝土相对普通混凝土具备更为良好的抗压性能，随着钢纤维掺量的增加，对混凝土试样本身产生了促进作用，提高了混凝土的抗压强度。     

UHPC中钢纤维的应用研究进展

钢纤维是超高性能混凝土（UHPC）的主要增强纤维，其在提升UHPC力学性能方面较其他纤维更好。为进一步促进钢纤维对UHPC性能的优化，加速UHPC在工程领域的推广和应用，从钢纤维的取向与分布、形状特征、掺量、改性及与其他纤维的混杂等方面出发，对UHPC中钢纤维研究的一些重要成果进行介绍和评述。结果表明：①关于钢纤维顺向及乱向分布下的力学模型、纤维取向的无损检测技术及其流变控制技术有待进一步研究；②关于钢纤维形状-加载速率对基体力学性能的耦合作用、UHPC中不同掺量骨料及其粒径与钢纤维长径比之间的匹配关系及一定纤维掺量和性能前提下，纤维长径比对该性能提升的临界点等方面还有待进一步研究；③关于纤维改性过程中的成本、改性程度控制阈值及其可能带来的副作用还有待于进一步探索；④发展有效、合理的数值方法来预测钢纤维UHPC的断裂行为等仍处于探索阶段，具有较高的研究价值；⑤钢纤维的研究主要注重于单一因素对不同性能的影响，建议按UHPC工程实际情况、性能需求、现场环境及成本划分权重，开展基于权重的纤维特性及掺量的研究；⑥关于钢-合成纤维混杂后其协同作用的定量描述、高强基体与柔性纤维的匹配问题以及基于多种不同尺度和不同性能耦合的混杂纤维组合的研究具有良好的研究价值。     

掺加不同纤维对SMA疲劳性能的影响

根据对比,选用四点弯曲疲劳试验来评价木质纤维、聚丙烯腈及矿物纤维3种纤维对SMA疲劳性能的影响。四点弯曲疲劳试验结果表明,就初始劲度模量而言,在3种应变水平下掺加木质纤维SMA最大,而掺加矿物纤维SMA和掺加聚丙烯腈SMA则较小。就滞后角而言,3种掺加纤维SMA的粘弹性性能差别不大。疲劳寿命与应变水平表现出了较好的相关性,疲劳寿命曲线的走向大致相同。相同应力水平下,掺加聚丙烯腈SMA的疲劳寿命最长,掺加矿物纤维SMA次之,掺加木质纤维SMA较差。     

纤维对嵌挤骨架密实沥青混合料疲劳性能的影响

通过室内试验研究了纤维对嵌挤骨架密实沥青混合料(SISG)疲劳性能的影响,应用威布尔分布建立疲劳方程,并与规范级配沥青混合料(GF)疲劳性能进行了对比。研究结果表明,与规范级配沥青混合料相比,SISG沥青混合料疲劳寿命最少提升17%;与不掺纤维SISG级配沥青混合料相比,在最佳掺量下掺木质素纤维、矿物纤维和聚酯纤维的SISG沥青混合料的疲劳寿命最少分别可提升2%、32%、48%。     

纤维混凝土的抗弯冲击性能

纤维的最显著优势是提高了混凝土的动载性能,过去对动载性能的研究很少,掌握纤维混凝土的动载性能对设计承受冲击、撞击荷载的结构非常重要,有助于配制性能优良的纤维混凝土。本文采用自制的落锤抗弯冲击试验装置,测定了玻璃纤维、全掺钢纤维、层布钢纤维混凝土的抗弯冲击性能。研究证明:层布钢纤维混凝土破坏时的冲击次数比全掺钢纤维混凝土高,全掺钢纤维、层布钢纤维混凝土的抗弯冲击性能优于玻璃纤维。