聚酯纤维沥青混凝土动态参数与相位角研究

研究通过动态抗压试验以及间接疲劳试验,即通过相位角的研究,探究了聚酯纤维掺量为0%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的沥青混凝土动态模量的变化情况,通过分析相位角随试验温度及加载频率的变化情况,进而分析纤维沥青混凝土疲劳性能。研究表明纤维沥青混凝土的动态模量的变化规律与素混凝土类似,当纤维的掺入量为0.2%~0.3%左右时,有利于提高沥青混凝土的动态模量。此外,聚酯纤维的加入不仅可以在低温(-10℃)时提高沥青混凝土的脆性,提高其抗疲劳开裂能力,而且可以在高温(40℃)时提高沥青混凝土的劲度。     

纤维掺量对聚酯纤维沥青混凝土韧性的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土变形性能的影响,选用纤维掺量分别为沥青混凝土总质量的0、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的马歇尔试件,在MTS810材料试验机上进行劈裂试验,试验温度为15℃,分析了劈裂试验结果随纤维掺量变化的规律,应用无量纲的韧性指数和劈裂强度评价纤维沥青混凝土的变形性能。研究结果发现,纤维的加入没有显著增大沥青混凝土的劈裂强度,但其韧性得到明显的改善,反映出材料的抗变形能力得以增强,韧性指数能够作为评价纤维沥青混凝土变形性能的指标,根据劈裂强度给出聚酯纤维改善沥青混凝土变形性能的合理掺量约为0.20%。     

玄武岩纤维增强沥青混凝土试验与性能研究

为研究玄武岩纤维对沥青混凝土性能的影响,在采用车辙试验和低温弯曲试验优选纤维类型和掺加量的基础上,通过劈裂试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、车辙试验、60℃动态蠕变试验以及-10℃低温弯曲试验,将无纤维添加剂、掺加聚酯纤维、木质素纤维与玄武岩纤维的沥青混凝土性能进行对比研究.结果表明:掺加0.25%、经膨化及特定浸润...     

纤维沥青混凝土的粘弹性分析

为了研究纤维沥青混凝土的粘弹性能,制作5种20个聚酯纤维沥青混凝土圆柱试件,在MTS810材料试验机上进行单轴静压蠕变试验,试验温度为45℃。根据粘弹性力学理论,采用"四单元五参数"模型(修正的Bugers模型)模拟纤维沥青混凝土的粘弹性能,其参数值由试验数据的数值拟合获得,提出了计入纤维掺量的"四单元五参数"粘弹性本构模型。应用该模型模拟了试验的加载过程,分析了纤维掺量对沥青混凝土粘弹性的影响。结果表明:不同纤维掺量下沥青混凝土的蠕变变形增量不同,但变化规律与普通沥青混凝土是一致的;粘弹性模型计算的纤维最佳平均用量为0.18%,试验结果为0.20%,两者基本接近,因此,本研究提出的粘弹性模型可作为理论研究和材料设计的参考。     

纤维掺量对沥青混凝土强度的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土强度的影响,选用5种纤维掺量沥青混凝土的马歇尔试件和圆柱体试件,在MTS810材料试验机上进行劈裂试验和单轴压缩试验,分析了劈裂试验结果和抗压强度随纤维掺量变化的规律。研究结果发现,劈裂强度和抗压强度随着纤维掺量的增加均出现先增大后缩小的变化,在纤维掺量为0.20%时取得最大值,反映出适量的纤维加入可以提高沥青混凝土的强度值。根据破裂试验和单轴压缩试验结果分析,给出此种纤维改善沥青混凝土强度的合理掺量约为0.20%。     

聚酯纤维水泥稳定碎石力学性能试验研究

为进一步研究聚酯纤维水泥稳定碎石(polyester fiber cement-stabilized macadam,PETCSM)的力学性能,通过混合料拌合试验,确定纤维分散性较优的PETCSM混合料拌合方法,并进行力学性能试验测试,分析纤维的质量分数、直径对CSM抗压强度、抗压回弹模量等力学性能指标影响的变化规律及作用机理。结果表明:随着聚酯纤维的质量分数的增加,PETCSM抗压强度先增加后减小,最大增幅达9.95%,抗压回弹模量整体呈下降趋势;在聚酯纤维的质量分数不变的情况下,随纤维直径的增加,抗压强度递减,抗压回弹模量没有显著变化。兼顾无侧限抗压强度及抗压回弹模量两个力学性能指标综合最优,则纤维的最佳质量分数约为0.7‰,直径为20μm。     

超细纤维水泥稳定碎石的力学特性分析

通过系统的试验,分析超细纤维的掺量对水泥稳定碎石抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量等路用性能指标的影响规律,试验结果表明:超细纤维的掺入可以有效提高水泥稳定碎石的强度,对抗压回弹模量影响不大,试验范围内,超细纤维水泥稳定碎石的抗压强度、劈裂强度随着超细纤维掺量的增大而提高。     

细粒式纤维沥青混合料配合比设计与性能试验分析

为了分析纤维对沥青混合料的增强作用,选取2种代表纤维(聚酯纤维和玄武岩纤维)及3种常用表面层细粒式级配(AC-13C,SMA-13和OGFC-13),进行了大量沥青混合料配合比设计和室内性能试验.试验结果表明:玄武岩纤维比聚酯纤维具有更强的桥接、加筋和吸附作用;纤维的掺入可有效改善沥青混合料的各项物理和力学性能及路用性能,且对密实级配沥青混合料的增强效果优于开级配沥青混合料的,而玄武岩纤维的增强作用总体优于聚酯纤维的;由此确定细粒式纤维沥青混合料的适宜纤维掺量为:聚酯纤维0.2%～0.3%,玄武岩纤维0.3%～0.4%,可供工程应用参考.     

不同纤维掺量对沥青混合料性能的影响研究

新疆地区冬季与夏季温差大,为保证沥青混合料高低温路用性能在该地区气候条件下满足要求,拟通过在沥青混合料里掺加纤维的方法提升其路用性能。基于室内试验研究纤维种类和掺量对AC-20沥青混合料的性能影响规律,结果表明:AC-20沥青混合料中掺加纤维后,混合料性能随纤维掺量增加呈先提高后降低的趋势;当玄武岩纤维、木质素纤维和聚酯纤维的掺量分别为 0.3%、0.4% 和0.2%时,纤维沥青混合料的综合性能较优,可在实际工程中推广应用。     

聚酯纤维沥青混合料的高温稳定性研究

为解决路面因高温稳定性不足而引起的车辙、拥包等问题,以聚酯纤维作为沥青混合料的外掺剂,对纤维沥青混合料的高温稳定性进行了试验研究。结果表明:在4.6%最佳沥青用量的标准车辙试验条件下,0.18%的纤维掺量对沥青混合料的动稳定度提高最大,约3812次/mm;控制0.18%的纤维掺量指标,聚酯纤维沥青混合料试件制备的最佳压实次数为14次,动稳定度达4320次/mm;在60~70℃温度范围内,聚酯纤维沥青混合料的动稳定度下降比重比素沥青混合料减少22%,聚酯纤维有效提高了沥青混合料的高温稳定性。     

混杂纤维(玻璃纤维与钢纤维)活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,在活性粉末混凝土中混合掺加两种纤维,即中等模量的耐碱玻璃纤维和高模量的钢纤维.通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响.试验结果表明:两种纤维混杂后能够使活性粉末混凝土的力学性能得到一定程度的提高.     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法，采用三种不同的凝固条件，制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样，并对其拉伸性能进行了试验．试验结果表明，该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加．含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上．但塑性指标随碳纤维含量的增加而显著降低．当连续碳纤维的体积含量较小时，凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大，对弹性模量的影响较小；当碳纤维的体积含量较大时，凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小，而对弹性模量的影响较大．     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法，采用三种不同的凝固条件，制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样，并对其拉伸性能进行了试验。试验结果表明，该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加。含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上，但塑性指标随碳纤维含量的增加而显降低，当连续碳纤维的体积含量较小时，凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大，对弹性模量的影响较小；当碳纤维的体积含量较大时，凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小，而对弹性模量的影响较大。     

玄武岩纤维增强沥青混凝土路用性能研究

为探究玄武岩纤维增强沥青混凝土的路用性能,将适当用量的木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维与玄武岩纤维的混合纤维分别掺入AC-13和SMA-13两种级配中设计成7种沥青混合料.通过试验比较了7种沥青混合料的路用性能.研究表明：玄武岩纤维能明显地提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及力学性能,其增强效果优于聚酯纤维和木质素纤维.     

路基回弹模量对刚性路面疲劳寿命的影响分析

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立水泥混凝土路面结构体系三维有限元模型,针对2种路面结构形式和2种轴重的轴载作用,计算不同路基回弹模量下的路面结构响应,结合水泥混凝土疲劳方程,分析路基回弹模量对路面结构疲劳寿命的影响.结果表明,随着路基模量的增加,板底应力水平及变化率近似呈线性水平降低,而路面疲劳寿命与疲劳寿命折减率则呈现出较为明显的非线性变化,应力水平变化不大的条件将使得路面结构疲劳寿命产生显著影响；提高路基回弹模量在较高区间(40～60 kPa)将更加显著增大路面疲劳寿命,另外,增大轴载会使路面结构疲劳寿命显著降低.     

路基土和粒料回弹模量影响因素分析

路基土和粒料的回弹模量对沥青路面的结构力学响应有很大的影响,合理选择路基土和粒料的回弹模量能够延长沥青路面的使用寿命.鉴于此,在调研国内外路基土和粒料回弹模量相关研究成果的基础上,总结分析了含水量、材料级配、细料含量、最大粒径以及材料类型与颗粒形状对路基土和粒料回弹模量的影响,可为我国沥青路面设计提供一定的参考和借鉴.     

两种土工合成材料加筋沥青混凝土路面耐久性对比分析

土工合成材料加筋沥青混凝土路面结构可以提高其疲劳寿命、抗反射裂缝和抗高温车辙能力，成为沥青路面路用技术性能改善的一个有效途径。通过室内试验系统研究了无加筋层、中间加铺玻纤土工格栅或聚酯玻纤布加筋沥青混凝土的低温抗裂性、高温稳定性和抗疲劳性能。试验结果表明，聚酯玻纤布加筋结构具有较好的低温抗裂性能，而玻纤格栅加筋结构的高温稳定性较好。     

纤维丝和网加筋泡沫轻质土力学特性和抗冻性

为分析短纤维丝和纤维网加筋对泡沫轻质土力学性能和抗冻性的影响，开展了一系列的无侧限抗压强度试验、抗折强度试验、动三轴试验和冻融循环试验.试验结果表明：对提高抗压强度而言，设计湿密度为700 kg/m³的泡沫轻质土掺入短纤维丝的最优长度和掺量分别为6 mm和0.4%；采用长度6 mm和掺量0.4%的短纤维丝对设计湿密度在400～1 000 kg/m³的泡沫轻质土进行加筋后，泡沫轻质土抗压强度、抗折强度和动应力阈值得到了显著地提高，最小提高量分别为35.3%、31.4%和53.4%；采用长度6 mm和掺量0.6%的短纤维丝对泡沫轻质土进行加筋后，设计湿密度分别为400、700、1 000 kg/m³的泡沫轻质土抗冻融循环次数分别由5、25、125次提高至10、50次和超过150次，泡沫轻质土抗冻性得到了显著地提高；相对于提高泡沫轻质土抗折强度而言，纤维网0.4%短纤维丝复合加筋的效果最好，单一纤维网加筋方式次之，单一短纤维丝加筋方式最差；短纤维丝、纤维网或两者复合加筋均显著地增加泡沫轻质土的韧性.