天然礦物纖維改善瀝青混合料性能

文章將木質(zhì)纖維改性瀝青sma-13瀝青混合料與礦物纖維改性瀝青sma-13瀝青混合料進(jìn)行對(duì)比研究,從水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫性能、抗疲勞性能等對(duì)比分析得出:礦物纖維在改善sma瀝青混合料的路用性能上優(yōu)于木質(zhì)纖維,并能有效降低施工成本。

摻加礦物纖維的sma瀝青混合料性能研究——為研究礦物纖維在sma瀝青混合料中的適用性，從纖維的吸油率、拌和和易性以及摻加礦物纖維的sma瀝青混合料的路用性能等幾個(gè)方面開展研究工作，并與一般的木質(zhì)素纖維進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn)礦物纖維較木質(zhì)素纖維吸油率低，分...

為研究礦物纖維在sma瀝青混合料中的適用性,從纖維的吸油率、拌和和易性以及摻加礦物纖維的sma瀝青混合料的路用性能等幾個(gè)方面開展研究工作,并與一般的木質(zhì)素纖維進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn)礦物纖維較木質(zhì)素纖維吸油率低,分散較為困難,采用礦物纖維的sma瀝青混合料的性能滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。建議sma瀝青混合料纖維穩(wěn)定劑的選用應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)和施工水平綜合考慮。

對(duì)摻加兩種礦物纖維及未摻纖維的ac-16c瀝青混合料進(jìn)行了-10℃、5℃及20℃的小梁彎曲試驗(yàn)及小梁彎曲蠕變?cè)囼?yàn),并通過掃描電鏡觀測(cè)纖維瀝青混合料的微觀形貌,分析礦物纖維對(duì)瀝青混合料的低溫抗裂性能的影響及其增強(qiáng)機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,摻加礦物纖維提高了瀝青混合料的彎拉強(qiáng)度、彎拉應(yīng)變及彎曲蠕變速率,特別是有效的改善了-10℃條件下瀝青混合料的韌性,從而提高瀝青混合料的低溫抗裂性能;纖維的加入,增加了結(jié)構(gòu)瀝青的比例,可長(zhǎng)時(shí)間的維持其粘彈性,纖維的咬合效應(yīng)對(duì)瀝青基體裂紋擴(kuò)展起到阻滯作用。

分別采用動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)和車轍試驗(yàn)研究了玄武巖礦物纖維對(duì)瀝青混合料的粘彈特性及高溫穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,礦物纖維摻入后瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量和相位角具有相同的變化規(guī)律,且纖維的使用能提高瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量,表明玄武巖礦物纖維能明顯提高瀝青混合料的勁度,而60℃時(shí)瀝青膠漿和瀝青混合料的車轍因子增大。高溫動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果也表明,摻入礦物纖維后瀝青混合料的流動(dòng)值增大,達(dá)到流動(dòng)值時(shí)循環(huán)荷載產(chǎn)生的應(yīng)變和經(jīng)歷10000次荷載作用后的應(yīng)變均能得到大幅度的降低。與未摻礦物纖維相比,摻加0.4%礦物纖維后瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度由5869次/mm提高到7656次/mm,同時(shí)車轍深度減小,表明礦物纖維能明顯提高瀝青混合料抵抗高溫流動(dòng)變形的能力。

本文就天然巖瀝青＼改性瀝青及瀝青混合料性能評(píng)價(jià)的一些課題做一簡(jiǎn)要的陳述，論述了天然巖瀝青＼改性瀝青性能評(píng)價(jià)、天然巖瀝青＼改性瀝青技術(shù)要求、天然巖瀝青＼改性瀝青混合料性能評(píng)價(jià)、確定基質(zhì)瀝青及適宜天然巖瀝青摻量等四個(gè)方面的內(nèi)容，僅供交流學(xué)習(xí)。

為了揭示路用礦物纖維對(duì)瀝青混合料的增強(qiáng)機(jī)理及性能,通過對(duì)路用礦物纖維技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),采用瀝青膠漿錐入度試驗(yàn)和瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)檢測(cè)路用礦物纖維對(duì)混合料性能的改善作用,結(jié)合粘彈性力學(xué)和復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)原理綜合分析礦物纖維提高瀝青混合料抗車轍性能、低溫抗裂性能和疲勞壽命的機(jī)理;并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了sma-13和ac-16型路用礦物纖維瀝青混合料的路用性能。研究結(jié)果表明:路用礦物纖維通過提高瀝青混合料的彈性模量、強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及纖維-基體界面附近形成的殘余應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)和顯微裂紋起到的增韌作用,改善了瀝青混料的路用性能;且其易于存儲(chǔ)及施工,在試驗(yàn)中表現(xiàn)出了較木質(zhì)素纖維更加優(yōu)良的性能。

摻配天然砂能夠使瀝青混凝土容易壓實(shí),路面易于成型,而且選擇適當(dāng)粒徑的天然砂,能適當(dāng)降低瀝青含量,降低施工成本。本文參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(jtgf40-2004)熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法,通過多種天然砂摻量做配合比設(shè)計(jì),以尋求天然砂最佳摻量,使瀝青混合料性能上既能滿足技術(shù)規(guī)范的要求,同時(shí)使工程成本最優(yōu)化。

結(jié)合某工程實(shí)例,介紹在ac-13型瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)中,可以通過摻加適量的福倍安(玄武巖)礦物纖維,來改善瀝青混合料的路用性能,提高瀝青路面的質(zhì)量,滿足工程要求。

結(jié)合某工程實(shí)例，介紹在ac—13型瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)中，可以通過摻加適量的福倍安（玄武巖）礦物纖維，來改善瀝青混合料的路用性能，提高瀝青路面的質(zhì)量，滿足工程要求。

選用ac-13f瀝青混合料,通過室內(nèi)試驗(yàn),研究不同天然砂含量對(duì)瀝青混合料空隙率、水穩(wěn)定性、高溫性能和疲勞性能的影響。結(jié)果表明,隨著天然砂含量的增加,混合料空隙率減小,高溫穩(wěn)定性降低;當(dāng)天然砂含量超過20%時(shí),混合料的動(dòng)穩(wěn)定度明顯降低;當(dāng)天然砂含量大約在10%時(shí),混合料的水穩(wěn)定性達(dá)到最大;對(duì)于混合料疲勞性能而言,天然砂含量在10%—15%范圍內(nèi)存在一個(gè)最大值。

礦物纖維在國(guó)內(nèi)瀝青路面工程大規(guī)模應(yīng)用較少,且沒有大規(guī)模用于間斷級(jí)配混合料的經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)例。礦物纖維在提高膠結(jié)料彈性、強(qiáng)度及韌性以及混合料可再生等諸多方面有很多優(yōu)勢(shì),應(yīng)用前景廣闊。該文在重慶繞城高速公路sma路面工程中礦物纖維大規(guī)模的應(yīng)用為例,對(duì)礦物纖維在sma瀝青混合料設(shè)計(jì)和施工中的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述和特點(diǎn)。其成果可為后續(xù)礦物纖維在瀝青混合料中研究、應(yīng)用和推廣,提供參考。

seam是一種新型的瀝青混合料改性劑,并能代替部分瀝青作為混合料的粘結(jié)劑.探討了seam改善瀝青混合料的機(jī)理及seam瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法,采用ac-16型瀝青混合料,通過浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)等試驗(yàn),對(duì)比分析了添加seam后瀝青混合料與基質(zhì)瀝青混合料的路用性能.結(jié)果表明:在瀝青混合料中適當(dāng)添加seam能降低混合料拌和溫度和成型溫度20℃左右,并能提高混合料的穩(wěn)定度及動(dòng)穩(wěn)定度,但抗水損害性能有待于進(jìn)一步提高.seam能較大幅度的提高混合料的部分路用性能,具有節(jié)約能源,節(jié)省公路建設(shè)投資等優(yōu)點(diǎn).

在瀝青混合料中嘗試?yán)脧U棄羽毛替代傳統(tǒng)纖維以便保護(hù)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)首先對(duì)羽毛老化溫度進(jìn)行了試驗(yàn);其次對(duì)制備的羽毛瀝青膠漿進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)和延度測(cè)試;然后在不同羽毛用量下,對(duì)羽毛加筋瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾設(shè)計(jì),最后在最佳瀝青用量下,對(duì)羽毛加筋瀝青混合料開展性能試驗(yàn)。結(jié)果表明:羽毛可以承受普通施工溫度而不老化;羽毛纖維能夠改善瀝青的針入度與軟化點(diǎn),但是羽毛含量超過1%將顯著降低延度;羽毛含量每增加0.5%,最佳瀝青用量將增加0.2%;羽毛可以改善馬歇爾穩(wěn)定度、抗水損害性能、抗車轍性能與抗分散性能。

文章針對(duì)國(guó)產(chǎn)巖瀝青的特性,對(duì)不同摻量的巖瀝青改性瀝青混合料和復(fù)合改性瀝青混合料sma-10的水穩(wěn)定性,高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性分別進(jìn)行室內(nèi)對(duì)比試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,隨著巖瀝青摻量的增加,巖瀝青改性混合料和復(fù)合改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性,高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性等路用性能改善明顯,其中,以巖瀝青摻量為瀝青混合料質(zhì)量的4%時(shí),綜合路用性能改善效果最好。

瀝青及瀝青混合料路用性能探討

為了研究粗集料性能對(duì)瀝青混合料性能的影響規(guī)律,分別將4.75mm~16mm的粗集料磨耗不同次數(shù)以形成4種棱角性不同的粗集料。采用ac-16型級(jí)配瀝青混合料研究4種棱角性不同的粗集料對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性、高溫性能與低溫性能的影響。研究結(jié)果表明:隨著磨耗次數(shù)的增加,粗集料棱角性變化明顯,進(jìn)而顯著影響瀝青混合料的路用性能。

礦物纖維具有優(yōu)異的材料性能，將礦物纖維添加到sma中，通過瀝青混合料合理設(shè)計(jì)，使礦物纖維改性sma具有良好的綜合性能。通過在不同工程上的應(yīng)用，證明礦物纖維瀝青混合料的應(yīng)用可提高瀝青路面的耐久性。

國(guó)內(nèi)外對(duì)miberⅰ型礦物復(fù)合纖維瀝青混合料的性能尚未有研究。鑒于此,采用車轍試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)研究了miberⅰ型礦物復(fù)合纖維瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性,并與木質(zhì)素纖維瀝青混合料和玄武巖纖維瀝青混合料的路用性能進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:摻入適量miberⅰ型礦物復(fù)合纖維可有效提高瀝青混合料的路用性能;與木質(zhì)素纖維和玄武巖纖維相比,miberⅰ型礦物復(fù)合纖維在改善瀝青混合料性能方面具有一定優(yōu)越性;可為miberⅰ型礦物復(fù)合纖維在瀝青混合料中的應(yīng)用提供依據(jù)。

在瀝青混合料中摻入適量玻璃纖維,通過大量試驗(yàn)確定玻璃纖維的摻量以及瀝青的最佳用量,并通過馬歇爾試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)以及凍融劈裂試驗(yàn)的試驗(yàn)指標(biāo),評(píng)價(jià)摻加玻璃纖維對(duì)瀝青混凝土路用性能的影響。研究表明,加入玻璃纖維后瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度和水穩(wěn)定性均有所提高、永久變形有所下降,改善瀝青混凝土的高溫抗變形能力和水穩(wěn)定性。

對(duì)摻與未摻聚丙烯腈纖維的密級(jí)配瀝青混合料及改性瀝青混合料進(jìn)行了馬歇爾參數(shù)特性、水穩(wěn)性、高溫抗車轍能力和低溫抗裂性等路用性能的對(duì)比試驗(yàn)研究,得出了在普通瀝青混合料中摻入適量的聚丙烯腈纖維,其水穩(wěn)性、抗車轍能力和低溫抗裂性等可得到明顯改善與提高,其主要性能指標(biāo)與改性瀝青基本相當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。

瀝青混凝土中摻加聚合物纖維能顯著提高瀝青混合料的路用性能、路面的抗水侵害能力、路面的高溫穩(wěn)定性,減少路面的反射裂縫。試驗(yàn)結(jié)果表明,摻加纖維后,瀝青混合料的穩(wěn)定度約提高20%左右,動(dòng)穩(wěn)定度提高170%左右。而摻加聚丙烯腈纖維的性能又略優(yōu)于摻加聚酯纖維,是提高瀝青混凝土路面性能比較有效的措施。