纤维碎石封层试件成型方法分析

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1、纤维碎彳i封层试仆成裂方法研究件尺寸及试模的确定、材料用量的确定、碾压方式及养护方式的确定等。然后，采用正交试验的方式，分别研究四个评价指标对碎石粘附量和试件成型质量的影响，确定出最佳的指标参数，这四个指标参数即为试件的养生碾压参数。将上述浇筑方法和养生碾压参数综合后便是本文的试件成型方法。最后，用该成型方法制备试件后，对这些试件进行路用性能检验，包括：湿轮磨耗试验、负荷轮粘附沙试验和构造深度试验，从而验证本文成型方法的可行性并分析其优劣性。本文的成型方法与文献【I肛11】的成型方法的区别在于：文献[10-111的成

2、型方法中，碾压参数是通过现场观测交通量确定的；而本文的成型方法中碾压参数是以碎石粘附量为指标，进行大量正交试验后所确定的。人连理’I：火学硕十学位论文1．4本文技术路线纤维碎石封层实验室成型方法研究施工工艺工作原理材料洗择(材料用量j试件尺寸碾乐方式养护方式[碎石粘附量的评价指：【胶挚厚席：初压次数[复乐次数养牛温席纤维碎石封层试件成型试件的路用性能检验湿轮磨耗试验负荷车轮粘砂试验构造深席试验【结论!纤维碎十l封层试什成型方法研究2纤维碎石封层施工工艺研究21纤维碎石封层结构组成纤维碎石封层的工作原理是利用专门的纤维

3、碎石封层设备，将乳化沥青和玻璃纤维几乎同时喷洒在路而上，然后在上面撒布碎石，保证沥青与集料在最短的时间内完成结合，经碾压后形成磨耗层或者应力吸收中阃层，并在自然行车荷载的长期作用下不断形成强度。经过胶轮压路机的碾压，由于流体如花沥青的表面张力，使乳化沥青能沿着集料表面向上爬升，爬升高度约为集料高度的2／3，并在集料表面形成一个半月面，使集料被沥青裹附的面积达约70％I”】，如图2．1所示。在这种情况下，乳化沥青与碎石集料可以更加充分地接触，由于沥青乳液中的沥青微粒表面带有正电荷，而湿集料表面带有负电荷，根据异性电荷相

4、吸的原理，乳化沥青微粒可以透过集料的水膜，牢牢地吸附在集料表面“”。随着乳化沥青中的水分慢慢蒸发或被吸收。乳化沥青逐步完成破乳、凝结和固化的过程，与此同时，乳化沥青与纤维和集料之间的强度也逐渐形成。开放交通后，碎石在车辆荷载的作用下，嵌挤程度逐渐完善．嵌入深度逐渐增加，沥青、原路面、纤维和碎石之间的粘结强度也得到进一步的提高，形成密实、坚固、耐磨的道路表面封层畔l。图2l乳化沥青爬升高度Fig21Climbinghighn螂ofemulsificdasphalt22纤维碎石封层原材料性能纤维碎石封层所用原材料主要包括

5、集料、纤维与沥青结合料三类。原材料的性能、指标好坏在很大程度上决定了纤维碎石封层质量的好坏，它是实现纤维碎石封层优良性能的关键和重要保证。因而，原材料的检测和选择工作非常重要{1“。2．21碎石(1)纤维碎石封层碎石的特点人连理『：-人学硕士学位论文集料是纤维碎石封层的重要组成部分之一，而且不同于其他沥青混合料的集料。作为表面磨耗层时，它的作用主要是承受车辆的荷载作用。抵抗车辆荷载的磨损，并提供具有抗滑功能的表面纹理构造为行车提供抗滑作用。因而应选用材质优良的石料，具有良好的抗磨耗性能、抗滑性能及足够的抗压强度．以保

6、证纤维碎石封层的使用效果和耐久性叫。(21纤维碎石封层碎石的要求由于我国到目前为止还没有制定相关的材料标准，因此本文参考国外对普通碎石封层集料的相关要求以及国内相关文献资料，明确纤维碎石封层集料应满足以下几点要求：1)级配要求纤维碎石封层理想的碎石集料应使用单一级配的等粒径集料，如图22所示。这种类型的碎石粒径基本相等，当车轮与路面接触时，绝大部分的碎石表面都能提供摩擦力：而且碎石颗粒之间有较大的空隙，这将有利于乳化沥青在空隙内填充与爬升．使碎石与乳化沥青粘结牢固。相反，如果集料为连续密实级配，如图2．3所示。此时纤

7、维碎石封层厚度不均匀，当车轮与封层表面接触的瞬间，只有那些粒径大于封层平均厚度的碎石提供摩擦力，不利于荷载的传递，在车轮重复作用下会加速剥落；另外，碎石之间过于密实，没有充足的空隙容纳乳化沥青，容易导致局部少油现象，造成垒料的敞失{17J。图22单一粒径封层横断面F睦2．2Crosssectionofaone-sizeseslcoalaggregale图23级配封层横断面Fig2．3Crosssectionofa口adedscalcoataggregate但是，现实中单一级配的等粒径集料很难实现，因此需要提出一种合理

8、的级配范围并可视为单一粒径。现有法国的级配范围””如表2．1所示。纤维碎彳i封层试件成耍4方法研究由于我国没有相应的筛孔，只能参考这种碎石级配的趋势。国内工程中常用的碎石粒径范围为3mm--一5mm、5mm．-一lOmm和lOmm一-．15mm三种类型：用于应力吸收中间层时，碎石粒径采用3mrn～5mm；用于磨耗层时，碎石粒径采用5咖～lO姗【