疲劳荷载对水泥乳化沥青纤维复合材料黏弹行为的影响及机理分析

为了研究疲劳荷载作用下,水泥乳化沥青纤维复合材料的黏弹行为,采用动态剪切流变仪(DSR),以耗散能和累计耗散能为主要评价指标,研究了A/C(沥灰比),玄武岩纤维掺量和应力水平等因素对试件黏弹行为的影响规律,得到黏弹性能最佳时的复合材料配比,并通过扫描电镜测试从微观角度分析了纤维对复合材料黏弹行为的作用机理。结果显示:耗散能随疲劳荷载的变化规律可分为快速增长期、缓慢增长期和急速增长期3个阶段。A/C越大,胶浆中的柔性成分比例越多,复合材料的耗散能和累计耗散能越大;增大应力水平,会使复合材料的耗散能曲线急剧上升,试件的破坏速度加快;玄武岩纤维的掺入能明显改善水泥乳化沥青胶浆的疲劳寿命和黏弹行为,延缓试件的破坏速度,当纤维掺量为2%时,疲劳寿命和累计耗散能达到最大值,复合材料的黏弹性能最佳;微观分析表明,玄武岩纤维能很好地分散在水泥乳化沥青基体中,形成触角状结构,起到了良好的吸附和加筋作用,改变了水泥乳化沥青胶浆的黏弹行为,延长了复合材料的使用寿命。