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。     

SMA沥青混合料中木质素纤维用量的试验研究

目前SMA沥青混合料的木质纤维素掺量（0．3％）均以经验确定，缺乏相关的试验依据，文章提出通过SMA沥青混合料路用性能试验以选择确定混合料的最佳纤维掺量。通过评价和分析不同纤维掺量SMA沥青混合料的各项路用性能，包括析漏、肯特堡飞散、抗水损害、高温稳定性能、低温稳定性能等试验，以确定推荐SMA沥青混合料的最佳纤维掺量。研究结果表明，SMA沥青混合料木质素纤维的最佳掺量为0．33％。     

纤维种类对高RAP掺量沥青混合料路用性能的影响

为研究不同纤维对高RAP掺量沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验对聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维、钢纤维、普通沥青混合料以及添加HR-1325型再生剂的高RAP掺量再生沥青混合料进行配合比设计。对在同比例、同级配条件下混合料的高温性能、水稳定性能以及低温性能进行研究。结果表明:与玄武纤维、木质素纤维、纲纤维相比,聚酯纤维改善高RAP掺量再生沥青混合料路用性能的效果显著,若用于实际工程建设过程中可优先选择;添加HR-1325型再生剂有明显的局限性,不适用于高RAP掺量的再生沥青混合料。     

新型木质素纤维及抗车辙剂对SMA沥青混合料的性能影响评价

为了比较新型木质素纤维和抗车辙剂对SMA沥青混合料路用性能的影响,在SMA-13中分别掺加普通木质素纤维、新型木质素纤维及普通木质素纤维+抗车辙剂,通过高温车辙、浸水马歇尔、冻融劈裂和低温小梁试验,对比评价以上3种SMA的路用性能。研究发现,与普通木质素纤维SMA相比,普通木质素纤维+抗车辙剂能够明显提高SMA沥青混合料的高温、低温与水稳定性,而新型木质素纤维能显著提高混合料的高温与低温性能,且提高幅度与普通木质素纤维+抗车辙剂接近。     

掺加玄武岩纤维的SMA-13沥青混合料路用性能评价

选取间断级配SMA-13,掺入4‰的玄武岩纤维进行沥青混合料配合比设计,并将其与掺入同掺量木质素纤维的普通SMA-13沥青混合料进行路用性能对比,以研究玄武岩纤维的使用对SMA-13沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明:与普通SMA-13沥青混合料相比,掺加玄武岩纤维的SMA-13沥青混合料,其油石比得到降低,高温稳定性与低温抗裂性能有所提高,但水稳定性提高幅度有限。     

玄武岩纤维与木质素纤维复合SMA路用性能试验研究

为进一步提高SMA(沥青玛蹄脂碎石)路面的耐久性和使用品质,在SMA沥青混合料中掺入不同比例复配的玄武岩纤维和木质素纤维,采用马歇尔试验方法确定不同复配比例下SMA的最佳油石比,通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温弯曲试验研究复合纤维SMA沥青混合料的路用性能。结果表明,与单一纤维SMA相比,复合纤维SMA的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性均有提升;木质素纤维和玄武岩纤维的复配比为1∶1时复合SMA的综合路用性能最佳。     

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。     

抗车辙剂/纤维复合改性沥青混合料的路用性能

为研究抗车辙剂与★武岩纤维这2种外加剂对沥青混合料路用性能的影响，通过室内试验分析了抗车辙剂1玄武岩纤维复合改性沥青混合料的路用性能,并与基质沥青、单掺抗车辙剂、单掺玄武岩纤维的酒青混合料路用性能进行了对比分析。试验结果表明:单掺抗车辙剂能显著提升基质牺青的高湿性能，单掺玄武岩纤维能显著提升基质酒青的低湿性能,而抗车辙剂1玄武岩纤维复合改性酒青混合料的高温稳定性、低湿抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能均较2种外加剂单提时有所提升。因此.抗车辙剂和玄武岩纤维复合改性能明显提升沥青混合料的路性能,在实际I程中可加以应用。     

纤维对浇注式沥青混合料性能的影响

为了研究纤维种类及掺量对桥面铺装浇注式沥青混合料路用性能的影响,首先基于关键指标对混合料的矿料级配进行了设计。然后研究了不同掺量的颗粒木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维对浇注式沥青混合料高低温性能、水稳定性、疲劳性能的影响。再基于加速加载试验对浇注式沥青混合料的长期耐久性能进行了评价,建立了桥面全厚度沥青混合料铺装的耐久性能预测方程。最后分析了纤维增强沥青混合料性能作用机理。结果表明:纤维能够明显改善浇注式沥青混合料的路用性能;不同类别的纤维对沥青混合料性能提升作用各异,玄武岩纤维的改善效果优于木质素纤维和聚酯纤维;纤维对浇注式沥青混合料性能的增强作用随纤维掺量的增加先增大后减小;木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维在最佳掺量4%,6%,8%时,混合料的性能最优;浇注式沥青混合料高温抗永久变形能力相对较差,试验车辙动稳定度不超过500次/mm;在最佳掺量下,木质素纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维可分别提升浇注式沥青高温抗车辙性能的72%,94%,44%;纤维增强浇注式沥青混合料的疲劳寿命随应变水平的增加呈指数函数递减趋势;组合铺装结构(3.5 cmSMA13+下面层3 cmGA10)的车辙深度与加速加载次数呈良好的指数关系,加速加载试验结合数值分析方法能够较为准确地预测铺装结构的耐久性能。     

复掺纤维再生沥青混合料性能试验研究

选用木质素纤维和玄武岩纤维对SMA-13级配再生沥青混合料进行改良,对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行试验研究。结果表明:玄武岩纤维对再生沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性能的改善效果较为显著,而木质素纤维对混合料的水稳定性的增强效果更为明显;按指标控制要求,单掺木质素纤维或玄武岩纤维沥青混合料对应的铣刨料最大掺量均低于30.0 %,采用0.2 %木质素纤维和0.4 %玄武岩纤维进行复掺改善再生沥青混合料,铣刨料的掺量最大可达到50.0 %,有利于提高铣刨料的再生利用率。     

玄武岩纤维在重载SBS沥青玛蹄脂碎石混合料路面中的应用

为探讨玄武岩纤维在重载路面中的路用性能及其路面结构的力学响应，对不同掺量玄武岩纤维沥青混合料与路面结构进行研究，通过高温稳定性、低温抗裂性、浸水马歇尔和冻融劈裂试验对玄武岩纤维SMA-13沥青混合料的高低温及水稳性能进行评价，并基于ABAQUS有限元程序对路面结构在累计荷载作用下的力学响应进行分析。结果表明：玄武岩纤维沥青混合料高温、低温、水稳性能要明显优于木质素纤维沥青混合料，最佳掺量为0.3%;玄武岩纤维沥青路面上面层变形量最大，且纤维对集中于中面层的车辙变形影响尤为显著。室内试验和有限元模拟结果表明，玄武岩纤维对SBS沥青路面的改善效果显著，且ABAQUS有限元程序在研究玄武岩纤维路面结构力学性能时能够起到良好的作用。     

不同纤维SMA混合料综合性能评价研究

为研究及评价掺配不同纤维的SMA混合料综合性能,在对国内SMA混合料研究学习的基础上,研究了木质素、聚酯、聚丙烯、玄武岩和海泡石纤维对SMA混合料综合路用性能的影响,试验结果表明,不同类型的纤维对SMA混合料合理的体积组成设计和高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及疲劳抗裂性均有显著影响,海泡石纤维的综合路用性能最优,聚丙烯纤维的低温抗裂性和抗疲劳耐久性较好,而木质素纤维的低温抗裂性和抗疲劳性能最差,工程中必须结合实际工程的要求和道路所在地区的气候分区特点,对纤维材料的性能和特点进行选择和取舍,纤维对SMA混合料的改性机理在于增粘作用、界面增强作用、吸附稳定作用和加筋阻裂作用,研究成果对于SMA混合料的推广应用具有较好的借鉴。     

掺加不同纤维沥青玛蹄脂混合料性能的研究

以湖南省城郊高速公路大修改造为工程背景,对沥青玛蹄脂混合料（SMA-13）拟选用的木质素纤维、玄武岩纤维的两种混合料性能展开研究,分别从纤维、混合料的物理体积指标、马歇尔及浸水马歇尔、动稳定度等对比两种纤维混合料性能。结果表明:掺木质素纤维的沥青玛蹄脂混合料的马歇尔试件毛体积密度较掺矿物纤维的小;理论密度、空隙率、马歇尔及浸水马歇尔、动稳定度较掺矿物纤维的大。木质素纤维在抵抗荷载破坏、变形和高温稳定性方面具有比玄武岩有较大优势。     

混掺纤维沥青混合料路用性能试验研究

为改善沥青混凝土路面的路用性能,在沥青混合料中掺加一定量的纤维是一种有效的方法和途径。本研究选取了玄武岩纤维(BF)和聚丙烯腈纤维(PF),以不同比例掺加到沥青混合料中,通过高温车辙试验和浸水马歇尔试验来考察混掺纤维沥青混合料的路用性能,并通过功效系数法来分析不同纤维掺量沥青混合料路用性能的性价比。试验和计算分析表明,混掺纤维沥青混合料的路用性能明显提升,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维按纤维沥青混合料总重的0.3%加入,掺量体积比为2∶3时性价比最高。本研究为混掺纤维沥青混合料的应用提供了参考和依据。     

纤维沥青混合料抗剪强度研究

为探索纤维沥青混合料抗剪强度的特点及影响因素,研究选择新型路用矿物纤维、玄武岩纤维和木质素纤维沥青混合料的抗剪强度为研究对象,以最大公称粒径、级配类型、纤维掺量和纤维种类为参数,采用抗剪强度试验仪对纤维沥青混合料抗剪强度进行测试,并尝试利用爱因斯坦粘度原理解释纤维沥青混合料与普通沥青混合料抗剪强度差异性。研究结果表明：在一定范围内最大公称粒径越大、纤维掺量越高,沥青混合料抗剪强度越大;同条件下的SMA混合料的抗剪强度大于AC沥青混合料;抗剪强度大小排序为玄武岩纤维混合料〉新型路用矿物纤维混合料〉木质素纤维混合料。     

硅藻土与纤维复合添加剂对高比例RAP掺量热再生混合料耐久性能的增强作用

依托"特殊气候条件高RAP掺量热再生混合料耐久性研究"项目,基于室内路用性能试验、APA、MMLS1/3、四点弯曲试验系统研究了纤维硅藻土热再生混合料的长期使用性能。研究结果表明,掺加纤维可显著改善热再生混合料的低温抗裂性能和抗疲劳性能,以硅藻土为原材料的纤维硅藻土复合改性剂能够提高热再生混合料的冻融劈裂试验强度比,减小混合料受到冻融循环水损害之后劈裂抗拉强度的降低幅度。在水-高温-荷载耦合作用下的综合路用性能排序依次是:玄武岩纤维+13% 硅藻土SBS热拌沥青混合料聚酯纤维+13% 硅藻土木质素纤维+13% 硅藻土SBS热再生混合料,纤维硅藻土复合改性热再生混合料在水-高温-荷载耦合作用下有更强的适用能力。确定了最佳的纤维和硅藻土掺配比例为0.35% 纤维+13% 硅藻土,建议在高温高湿环境优先选用0.35% 玄武岩纤维+13% 硅藻土复合改性方案来改善高RAP掺量热再生混合料的抗车辙和水损害性能。     

纤维对钢渣SMA-13混合料性能的影响分析

纤维作为SMA混合料的稳定剂,对混合料的性能有重要的影响,沥青混合料中纤维的加入能够提高混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性等性能。本次研究在钢渣SMA-13混合料中掺加玄武岩短切纤维和颗粒状木质素纤维,通过浸水马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验等来分析不同纤维对钢渣SMA-13混合料性能的影响。试验结果可供钢渣SMA-13混合料在选用纤维时作重要的参考。     

钢桥面环氧沥青混合料铺装技术研究

环氧沥青混合料作为典型的桥面铺装材料被广泛应用于钢桥面建设中,但长期的重载交通及温度荷载会降低其耐久性和疲劳寿命。研究采用外掺玄武岩纤维的方式来提升环氧沥青混合料性能,通过对不同掺量(0%、0.2%、~1%)玄武岩纤维环氧沥青混合料路用性能试验分析,研究表明：玄武岩纤维以三维网状结构分散在沥青混合料中,能够有效增强混合料内部骨料及胶浆的嵌挤效果,0.6%玄武岩纤维能够显著提升沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及抗疲劳性能。     

掺加玄武岩纤维的沥青路面结构层选取对比研究

借鉴纤维提高沥青混合料路用性能这一优点,选用新型的路用玄武岩纤维,以常见密级配、间断级配沥青混合料AC—30、AC—20以及SMA—13为依托,对基质沥青纤维胶浆和改性沥青纤维胶浆及其相应的沥青混合料的高温稳定性能进行了研究。研究结果表明：玄武岩纤维对基质沥青和改性沥青胶浆抗车辙因子均有显著提高,抗剪切能力明显增强;玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度和残留稳定度均得到提高,不同的沥青混合料玄武岩纤维最佳掺量不同,且对AC—20混合料的改善效果最为明显。研究成果可为玄武岩纤维在道路工程中的应用提供参考。