玄武岩纤维最佳掺量和对SMA沥青混合料的路用性能的影响

玄武岩纤维近年来被作为SMA沥青混合料中的纤维稳定剂,具有突出优势。本文通过玄武岩纤维不同掺量对SMA沥青混合料的性能试验分析比对,确定玄武岩纤维在SMA沥青混合料中的最佳掺量,以及通过相同掺量的玄武岩纤维和木质素纤维对其在最佳油石比的SMA沥青混合料中的路用性能的试验对比分析,总结出各纤维在SMA沥青混合料各种性能的优势,为工程需要提供依据。     

聚酯纤维、聚丙烯腈纤维与木质素纤维SMA路用性能研究

在沥青混合料中加入纤维加筋材料可以改善其整体的物理力学性能,这是近年来的一个重要研究方向。介绍了三种典型的路用软纤维,并详细阐述了纤维材料改善沥青混合料性能的作用机理。通过沥青混合料性能试验,研究了聚酯纤维、聚丙烯腈纤维和木质素纤维对SMA路用性能的影响。对试验结果进行分析后,表明三种SMA的试验指标均满足现行规范,且在部分指标上要远超出规范要求。经过对三种SMA的试验结果比较,可知掺0．25％聚酯纤维SMA的综合路用性能要优于掺0．25％聚丙烯腈纤维SMA与掺0．3％木质素纤维SMA。     

聚酯纤维对SMA性能影响的研究

纤维复合材料是常用的道路工程材料之一，SMA是通过在沥青混合料中掺入纤维以提高混合料路用性能的一种典型复合材料。本研究以聚酯纤维、玄武岩以及SBS改性沥青作为原材料，对不同纤维掺量下的SMA混合料的路用性能进行试验和分析，利用多重回归分析，预测出了聚酯纤维在SMA中的最佳掺量。     

纤维沥青混合料的纤维掺量及路用性能研究

对天然的剑麻纤维在不同掺量下沥青混合料的各项技术指标及掺量对技术指标的影响进行了分析,得出了剑麻纤维最佳的掺量为0.2％.进一步通过高温车辙试验、水稳定试验、低温弯曲试验和渗水系数试验对基体沥青混合料和剑麻纤维混合料的路用性能进行了对比.结果表明,剑麻纤维在最佳掺量下可以明显提高沥青混合料的路用性能.     

混杂纤维对改性SMA高温稳定性影响研究

改性SMA沥青铺装常用为钢桥面铺装层,为提高其高温稳定性,加入玻璃纤维与聚酯纤维混杂,通过马歇尔试验确定最佳纤维掺量,通过将车辙试验用最佳配合比混合料与常用的单掺聚酯纤维的沥青混合料相比较,研究其性能。结果表明,最佳纤维质量分数为0.3%聚酯纤维与0.2%玻璃纤维混合,该掺量最佳油石比为6.1%,其高温稳定性提升明显。     

纤维沥青混合料最佳纤维掺量试验研究

在原材料物理力学性能试验的基础上,利用图解法并经过配合比凋整和优化,得出AC-13 Ⅰ矿料的配合比.在此基础上,通过不同纤维种类、不同纤维掺量下沥青混合料的马歇尔试验,分析纤维种类和掺量对最佳沥青用量OAC、OACmax和OACmin的影响,从纤维在沥青混合料中分散程度出发,得出纤维最佳掺量.进一步通过高温车辙试验,分析纤维增强机理,研究不同纤维种类和不同掺量对沥青混合料动稳定度的影响,从纤维对沥青混合料高温性能的影响特征出发,得出不同种类纤维的最佳掺量.结果表明,不同种类的纤维在沥青混合料中对应着不同的最佳掺量;马歇尔试验和高温车辙试验所确定的沥青混合料最佳纤维掺量具有较好的相关性;最后,建立了考虑基体沥青混合料动稳定度与纤维掺量、纤维类型影响的纤维沥青混合料动稳定度的计算模型.     

水泥冷再生沥青混合料设计与耐久性试验

分别以3种水泥掺量(3％、4％、5％)和4种旧沥青混合料(RAP)掺量(0％、30％、40％、50％)制备水泥改性冷再生沥青混合料,并将其应用于路面基层.首先,通过击实试验进行混合料配合比设计;然后,通过7 d无侧限抗压强度试验确定混合料的最佳水泥掺量和最佳RAP掺量;最后,采用干湿循环试验和冻融循环试验评价混合料的耐久性能.试验结果表明:水泥改性冷再生沥青混合料的最佳水泥用量为3％,最佳RAP掺量为40％;RAP掺量为40％时,混合料的干湿循环无侧限抗压强度达到最大值,RAP的掺加有效提升了混合料的水稳定性,并且RAP掺量越大,提升效果越明显;水泥有助于混合料抗冻性能的提升,且水泥掺量越大,对于混合料抗冻性能的改善越明显.     

玄武岩纤维对沥青混合料性能影响分析研究

为充分研究短切玄武岩掺量和长度对沥青混合料的性能影响,该文通过向混合料掺加0、0.2%、0.35%和0.5%(占混合料质量)的纤维进行马歇尔试验,分析纤维掺量对混合料马歇尔指标的影响及推荐纤维的最佳掺量;在最佳纤维掺量下,通过对掺加3、6、9 mm等不同长度纤维的混合料进行车辙试验、水稳定性试验和低温试验,分析纤维长度对混合料路用性能的影响。试验结果表明:沥青混合料的最佳油石比、稳定度和流值随纤维掺量的增加而先增加后降低,且在0.35%纤维掺量下数值达到最大;空隙率和毛体积密度随纤维掺量增大而分别增大和降低;在0.35%最佳纤维掺量下,纤维沥青混合料的各项性能均得到显著提高,其中掺加6mm纤维的混合料性能最优。     

复合纤维改性SMA沥青混合料路用性能及工程应用

为提升SMA混合料的路用性能,通过室内试验研究不同纤维比例对SMA混合料路用性能的影响规律,并依托试验段对其路用性能进行验证。结果表明,随着玄武岩纤维与木质素纤维比例从3:0变化至0:3,SMA混合料动稳定度及抗疲劳性能下降、低温抗裂性能上升、水稳定性呈抛物线变化;与单掺纤维SMA混合料相比,复合纤维SMA沥青混合料性能更加均衡全面。基于综合性能与材料经济性最佳原则,推荐SMA混合料中的玄武岩纤维与木质素纤维复掺比例为1.5:1.5,经试验段证明其路用效果较正常路段良好。     

玄武岩纤维沥青混合料的路用性能及抗裂性能

为研究玄武岩纤维对沥青混合料路用性能和断裂性能的影响,基于马歇尔试验确定了不同玄武岩纤维掺量下的最佳油石比,并基于此分析纤维掺量对路用性能、老化性能、抗断裂性能的影响规律及其改善效果。结果表明：（1）玄武岩纤维掺量将影响最佳沥青用量,需同时考虑纤维掺量以确定最佳油石比;（2）纤维质量掺量为0.1%时,具有最佳的改善效果,最大可将高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性能分别提升31.5%~38.4%、24.4%~37.3%、1.2%~5.5%。纤维对老化沥青混合料的高温稳定性的改善程度最佳,尤其是动稳定度,改善程度是其他性能的1.28~15.0倍;其次是低温抗裂性;水稳定性的改善效果最弱。纤维可通过增加沥青混合料的延性,以提高峰值荷载对应的裂纹张开位移,且玄武岩纤维在中温情况下对沥青混合料的抗断裂性能改善效果要高于低温条件,最大可提升21.64%的断裂韧性。     

经济型SMA沥青混合料级配优化与路用性能研究

对石灰岩集料的经济型SMA沥青混合料开展矿料级配优化工作,首先根据逐级填充理论和粒子干涉理论确定粗集料最佳组成,以等体积替代方法试验得出细集料各含量最佳组成;然后通过分析粗、细集料含量与路用性能的关系,确定经济型SMA沥青混合料的最佳矿料级配;最后对经济型SMA路用性能与不同集料、级配混合料做了对比分析。结果表明:石灰岩集料级配优化后的经济型SMA混合料的高温性能与玄武岩集料SMA沥青混合料相当,低温性能与水稳定性优于玄武岩集料SMA沥青混合料。     

不同纤维对复合SMA路用性能的影响分析

针对沥青混合料SMA中纤维的类型进行分析,选用玄武岩纤维、路用矿物纤维和木质纤维素,分别从耐热性、吸油性能、纤维分散程度以及储存性能方面来比较其使用性能。通过马歇尔试验确定不同纤维掺量沥青混合料的最优油石比,并成型试件,开展低温弯拉试验。结果表明:应变能相较抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量,与纤维掺量的关系显著,能较好地反映沥青混合料的低温抗裂性能;得到回归应变能与纤维掺量的3次函数关系式,据此得到导函数为零时对应的纤维掺量为最优用量。     

掺水泥对花岗岩复合集料SMA混合料路用性能的影响

基于车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验、四点弯曲疲劳试验，研究水泥掺量对掺花岗岩复合集料SMA混合料路用性能及疲劳性能的影响。结果表明：掺加水泥明显改善花岗岩复合集料SMA混合料的高温稳定性和降低车辙试验动稳定度对环境温度的敏感性；掺加1%～4%水泥可明显改善花岗岩复合集料SMA混合料的抗裂性能，同时增强SMA混合料的抗水损害耐久性和抗疲劳耐久性。但过多的水泥因分散不均匀导致花岗岩复合集料路用性能的增强作用不增反减，推荐适宜的水泥掺量为2%～3%。     

钢桥面SMA沥青铺装层应用优化研究

鉴于SMA沥青混合料近年来在正交异性钢箱梁桥面铺装层上的应用效果不是很理想,以及对国内已建钢箱梁桥面铺装层的分析研究,从混合料级配优化角度,试验室制作采用不同沥青改性剂、外加剂组合成的五种SMA沥青混合料,通过室内试验,确定每种方案的常规指标、车辙等路用性能指标,并结合复合梁疲劳试验结果进行对比分析,最终确定了最佳的沥青混合料组合方案。结果表明,高粘改性剂相对SBS改性剂有较好的路用性能,各种外加剂的选用对混合料的高温稳定性、耐疲劳性有较大提高。     

基于性能设计法的就地热再生混合料设计方法研究

通过研究沥青老化及再生机理,分析了再生剂掺量对沥青及沥青混合料性能的影响,根据工程经验及室内试验,提出了就地热再生混合料技术要求;基于性能设计方法,通过室内试验进行了最佳再生剂掺量分析,进行了就地热再生混合料设计和性能验证方法的研究。实际应用表明:基于性能设计法设计的就地热再生路面具有较好的路用性能。     

SGC设计方法与马歇尔设计方法设计SMA最佳沥青用量的比较研究

分别对细、中、粗3种不同的SMA级配,采用SGC设计方法与马歇尔设计方法,设计出SMA最佳沥青用量,进行了研究比较,结果表明:SGC设计方法确定的SMA最佳沥青用量比马歇尔设计方法确定的最佳沥青用量有大幅度减少,其原因在于当采用SGC旋转100次成型混合料试件时,其压实功显著大于马歇尔双面击实50次成型的混合料试件,而我国目前的施工条件在路面难以达到相应的压实条件,易出现空隙率偏大的问题,因此建议在我国采用SGC进行SMA混合料设计时,对美国的规范进行修改,降低旋转压实的次数以适应我国的施工条件。