混杂纤维改性沥青混合料性能研究

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1、中文摘要目前我国正处于道路交通高速增长时期，高质量的路面材料成为发展的必需。纤维改性沥青混凝土因其优良的性能在一定程度上满足了路面使用需要。然而由于纤维材料生产并不规范，不同种类、不同厂家生产的材料质量良莠不齐、价格差距悬殊，这成为制约纤维改性沥青混凝土发展的一个重要因素。于是本文通过对沥青混合料进行混杂纤维改性，制备新型路用材料，并对其性能进行评价。所采用的混杂纤维由较为常用的木质素纤维及聚酯纤维按一定比例共同构成。按照细观到宏观的次序依次对混杂纤维改性沥青胶浆、沥青砂浆及沥青混合料进行了研究。首先对改性沥青胶浆进行了网篮析出试验、锥入度试验及动态剪切流变仪(DSR)试验。

2、分析了两种纤维材料对沥青胶浆性能影响的差异。结果显示聚酯纤维更有利于加筋、增粘，而木质素纤维更有利于稳定自由沥青；含20％～50％木质素纤维的混杂纤维能够较好地改善沥青胶浆的抗剪切及车辙性能；并通过试验结果说明DSR在测试纤维改性沥青胶浆性能方面存在的不足。在沥青胶浆研究的基础上，进行了混杂纤维改性沥青砂浆试验。设计了压缩、蠕变及直接剪切等试验，研究了混杂纤维改性沥青砂浆的流变性能。分析了混杂纤维对沥青砂浆抗低温开裂、高温变形及抗剪切性能的影响。进一步验证40％木质素纤维含量的混杂纤维具有良好的改善性能。最后进行了混杂纤维改性沥青混合料的制备及性能对比评价。研究了不同混杂比例

3、纤维的加入对最佳油石比、空隙率及稳定度等方面的影响。采用加时车辙试验评价了沥青混合料的抗车辙变形能力；通过低温弯曲试验评价了混合料的抗低温开裂能力；以马歇尔浸水稳定度及冻融劈裂强度比表征了混合料抗水损害能力；并通过间接拉伸疲劳试验方法对比了不同混杂比例纤维改性沥青混合料在耐疲劳性能方面存在的差异。对混杂纤维改性沥青混合料的各项性能进行综合分析：当混杂纤维中木质素纤维所占比例为20％．50％时，改性沥青混合料具有优异的技术性能，而当比例为40％时性能最优。以40％混杂比例为例，对混杂纤维改性沥青混合料的经济效益进行了分析，混杂纤维对降低生产成本具有显著意义。关键词：混杂纤维，纤

4、维改性，沥青胶浆，沥青混凝土，路用性能AbstractAtpresentChinaisbeinginaperiodofroadtrafficgrowingwithahighspeed，SOpavementmaterialswithhighqualityareindispensibletodevelop．Fibermodifiedasphaltmixturecanmeetdemandofroadtraffictoacertainextentbecauseofitsgoodperformances．Neverthelessdifferentsortsoffiberhavegrea

5、tdisparityonfunctionandquotationbecauseoftheproductionoffiberisstillnotverycanonical，whichhasbecameakeyproblemrestrictingtheprogressoffibermodifiedasphaltconcrete．Inthispaperakindofasphaltmixturecontaininghybridfiberispreparedandinvestigated．TheHybridFiberusedinthispaperisconstitutiveofcell

6、ulosefiberandpolyesterfiberwhicharetwokindsofmostwildlyusedfibersatpresent．Manyexperimentsfromminiscaletomacroscopyarecardedoutabouthybridfibermodifiedasphaltmortar，sandasphaltmixtureandasphaltmixtures．Firstlytheinfluencesofhybridfiberontheperformanceofasphaltmortarwereresearchedadoptingbin

7、derdrainagetest，awlpenetrationtestanddynamicshearrheometer(DSR)test．TheresultsshowthatpolyesterfiberCanincreasetendonandviscositybetter，whilecellulosefiberCanstabilitytheunrestrictedasphaltbetter．Hybridfiberwhichcontains20％—-50％cellulosefiberCanimproveth