纖維瀝青混合料高溫性能與最佳摻量試驗(yàn)研究

《纖維瀝青混合料高溫性能與最佳摻量試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、纖維瀝青混合料高溫性能與最佳摻量試驗(yàn)研究（1.鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院鄭州450002；2?鄭州市弘銳工程技術(shù)咨詢有限公司鄭州4500023.鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院鄭州450002）摘要：在原材料物理力學(xué)性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用圖解法并經(jīng)過配合比調(diào)整和優(yōu)化，得出AC-13I礦料的配合比。在此基礎(chǔ)上,通過不同纖維種類、不同纖維摻量下瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)，得出纖維瀝青混合料的最佳瀝青用量OAC,然后通過高溫車轍試驗(yàn)，研究不同纖維種類和摻量對(duì)瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度的影響，分析纖維增強(qiáng)機(jī)理,從纖維對(duì)瀝青混合料

2、高溫性能的影響特征出發(fā)，得出不同種類纖維的最佳摻量。結(jié)果表明：纖維能顯著改善瀝青混合料的高溫性能；不同種類的纖維在瀝青混合料中對(duì)應(yīng)著不同的最佳摻量。關(guān)鍵詞：道路工程；纖維瀝青混合料；車轍試驗(yàn)；高溫性能；最佳纖維摻量。中圖分類號(hào)：U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言纖維瀝青混合料因其優(yōu)良的路用性能，受到越來越多的重視。對(duì)于纖維瀝青混合料路用性能的研究，主要以實(shí)驗(yàn)為依托，研究纖維瀝青膠漿的性能、纖維瀝青混合料的高、低溫等路用性能以及纖維瀝青混合料的動(dòng)態(tài)性能，運(yùn)用復(fù)合材料理論、界面化學(xué)理論等對(duì)纖維的增強(qiáng)作用進(jìn)行分

3、析和探討⑴[2][3][4][5]?？偨Y(jié)這些研究成果，仍存在一定的不足。木研究通過集料篩分試驗(yàn)，調(diào)配出滿足規(guī)范要求并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證滿足要求的集料級(jí)配，然后進(jìn)行馬歇爾實(shí)驗(yàn),確定纖維瀝青混合料的最佳油石比，然后通過基體瀝青混合料與纖維瀝青混合料的高溫車轍實(shí)驗(yàn)，分析增強(qiáng)機(jī)理，研究纖維對(duì)基體瀝青混合料高溫性能的增強(qiáng)能力，從纖維增強(qiáng)能力出發(fā)，確定纖維的最佳摻量。1原材料及合成級(jí)配試驗(yàn)采用國(guó)產(chǎn)AH-70瀝青，實(shí)測(cè)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)見表S采用兩種纖維，一種是國(guó)產(chǎn)木質(zhì)素纖維，技術(shù)指標(biāo)為：纖維長(zhǎng)度＜6mm；灰分含量18%±

4、;5%,無揮發(fā)物；PH值7.5±1.0；吸油率不小于纖維質(zhì)量的5倍。另一種是國(guó)產(chǎn)聚酯纖維，主要技術(shù)指標(biāo)為：聚酯材質(zhì)，本色單絲外觀，比重1.38,直徑4?6D（9km重4?6g為1D）,熔點(diǎn)255?260°C,燃點(diǎn)554?559°C,斷裂伸長(zhǎng)率20?30%,抗拉強(qiáng)度大于500Mpa,彈性模量大于11800MPao表1AH-70瀝青主要技術(shù)指標(biāo)Tab.1ThemajortechnicalindexesofAH-70指標(biāo)針入度P/O.lmm軟化點(diǎn)SP/°C延度D/cm15°C25°C30°C測(cè)值37

5、7611349155表2集料力學(xué)性能Tab.2Mechanicalperformanceofaggregates項(xiàng)目表觀相對(duì)密度壓碎值/%磨耗度/%S10碎石2.842626.4S13碎石2.911.326.2石屑2.72//砂子2.58//礦粉2.63集料為玄武巖S13碎石、石灰?guī)rS10碎石、花崗巖砂子和石灰?guī)r礦粉，主要物理力學(xué)性能見表2。級(jí)配為AC-13Io原材料經(jīng)過篩分試驗(yàn)⑹后用圖解法⑺確定礦質(zhì)混合料初始配合比為：S10碎石：S13碎石：石屑：砂子：礦粉二25：19：24：24：8。經(jīng)調(diào)整優(yōu)化后各礦料

6、的最終級(jí)配為：S10碎石：S13碎石：石屑：砂子：礦粉二27：21：23：22：7。最終級(jí)配曲線與調(diào)整優(yōu)化前的級(jí)配曲線、規(guī)范⑻規(guī)定的AC?13&lota;級(jí)配上限、下限和中值之間的關(guān)系見圖lo2馬歇爾試驗(yàn)為得到不同種類纖維瀝青混合料的最佳組成和最佳纖維摻量，首先由馬歇爾試驗(yàn)確定無纖維瀝青混合料的最佳組成作為對(duì)比組，以形成纖維瀝青混合料的基體。在無纖維瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)確定的最佳油石比的基礎(chǔ)上，將纖維作為摻合料，分別以一定間隔的摻量添加到瀝青混合料中，同時(shí)以適當(dāng)?shù)谋壤黾訛r青用量，從而在每一纖維摻量下，又分

7、別以一定間隔的瀝青用量成型馬歇爾試件進(jìn)行試驗(yàn)，以確定此種纖維摻量下瀝青混合料的最佳油石比。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最佳瀝青用量OAC與纖維摻量的關(guān)系見圖2。可以看出，曲線的峰值點(diǎn)以前，最佳瀝青用量OAC隨著纖維摻量的增加而增加；峰值處，聚酯纖維引起最佳瀝青用量OAC增加約0.48%,木質(zhì)素纖維引起最佳瀝青用量OAC也約增加0.48%；峰值點(diǎn)后，隨著纖維摻量的增加，最佳瀝青用量OAC逐漸減少。這表明，隨著纖維摻量的增加，纖維的比表面積增人⑷，纖維要吸附一定數(shù)量的瀝青,故使得OAC增加，但當(dāng)纖維摻量進(jìn)一步增加后，過量的纖

8、維分散性降低,甚至結(jié)團(tuán)成束，使纖維總表面積不增加甚至減少，因而吸附的瀝青也不一定增多，所以岀現(xiàn)最佳瀝青用量OAC也不再增加其至減少的現(xiàn)象。由此可見,最佳瀝青用量OAC的變化反映了纖維在瀝青混合料中的分散程度。3高溫車轍試驗(yàn)依照文獻(xiàn)⑼的試驗(yàn)方法，分別測(cè)試作為對(duì)比組的基體AC-13I瀝青混合料、纖維摻量分別為0.15%、0.25%和0.35%的聚酯纖維和木質(zhì)素纖維瀝青混合料在各自最佳瀝青用量條件下60°C的動(dòng)穩(wěn)定度。