纤维沥青混凝土劈裂性能试验研究.pdf

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1、公路2012年6月第6期HIGHWAYJun．2012No．6文章编号：O451一O712(2012)O6一O176一O9中图分类号：U414．703文献标识码：A纤维沥青混凝土劈裂性能试验研究高丹盈，黄春水，赵军(郑州大学新型建材与结构研究中心郑州市450002)摘要：通过在AC-13I基体中外掺聚酯纤维和玄武岩矿物纤维，以温度为参数，进行劈裂试验，分析温度对劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量的影响机理，建立纤维沥青混凝土劈裂破坏荷载和劈裂破坏劲度模量与温度的关系；通过在AC-13I基体中外掺不同长径比的聚酯纤维，在不同温度下进行劈裂试验，分析纤维在劈裂面上的典型分布

2、形态和不同温度下纤维的破坏形态，研究长径比变化对沥青混凝土劈裂性能的影响机理，建立不同温度纤维沥青混凝土劈裂抗拉强度与纤维长径比的关系；通过在AC-13I基体中外掺聚酯纤维和玄武岩矿物纤维，以纤维掺量和温度为参数，进行劈裂试验，分析纤维掺量对劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量的影响机理，建立劈裂抗拉强度、拉伸应变和劈裂破坏劲度模量与纤维掺量的关系。结果表明：温度是影响沥青混凝土劈裂性能的主要外部因素；纤维长径比和掺量对劈裂性能的影响规律与温度有关。关键词：道路工程；劈裂性能；试验研究；纤维沥青混凝土；纤维长径比沥青混凝土自身强度不足，难以抵抗骤然温掺量为参数，在马歇尔试

3、验确定的最佳沥青用量降产生的温度应力或者行车荷载产生的拉应力和条件下，进行不同温度下的劈裂试验，系统研究温剪应力]，是引起沥青混凝土路面开裂并导致水度、纤维类型、纤维长径比和纤维掺量对沥青混凝稳定性破坏的原因，也是路面早期损坏的主要形土劈裂性能的影响。式之一。为了解决沥青混凝土路面普遍存在的开裂、坑槽、车辙等早期损坏问题，在沥青混合料中1试验材料与方法加入纤维以提高沥青混凝土的整体力学性能是重试验采用AH一7O沥青，长度分别为3mm、要的研究方向之一。6mm、9mm和12mm的聚酯纤维(polyesterfi_对纤维沥青混凝土的研究[2]，主要以马歇ber，简称PF)和长度为

4、6mm的玄武岩矿物纤维尔、浸水马歇尔、车辙、劈裂、小梁弯曲、蠕变和疲(basaltfiber，简称BF)，纤维掺量Pr(纤维与集料劳等试验为基础，以界面理论、复合材料理论、断的质量比)分别为0．1％、0．2、0．3和0．4％。裂力学理论、黏弹性理论等为依托，研究纤维沥青2．36mm筛孔筛余集料采用玄武岩，0．075～2．361Tl／n混凝土的水稳定性、高温抗车辙变形能力、低温抗筛孔为正长岩集料，集料经过筛分、清洗、烘干后和裂性能、抗滑性能和耐久性等路用性能，阐述了纤石灰岩矿粉回配成AC一13I型级配中值。以纤维维具有加筋、吸附、稳定、增黏、阻裂和增韧等作用长度和纤维掺量为参数

5、形成12个级配系列，并通过及其作用机理。纵观现有研究成果，还存在亟待标准马歇尔试验分别确定其最佳沥青用量解决的问题，如温度对纤维沥青混凝土劈裂性能OACL1，见表1。纤维沥青混合料拌和方法为：先的影响，纤维的抗裂作用机理，纤维长径比变化对添加集料，加入纤维后搅拌2min，待纤维呈蓬松状沥青混凝土劈裂性能的影响，温度、纤维长径比对态分散于集料，再加入沥青，搅拌2min，然后加入劈裂性能的综合影响等。本文以AC～13I混合矿粉，再搅拌1min。料为基体，以温度、纤维类型、纤维长径比和纤维试验以普通AC一13工沥青混合料为基体，在基金项目：国家自然科学基金资助项目，项目编号5067

6、8159收稿日期：2011—09—162012年第6期高丹盈等：纤维沥青混凝土劈裂性能试验研究表1最佳沥青用量混合料类型纤维长度／ram纤维长径比纤维掺量Pr／OAC1／OAC2／OAC／AC一13I}}5．485．175．323162O．26．2O6．226．21O．15．345．475．41O．26．125．735．936324PFAC一13IO．36．316．2O6．25O．46．336．406．379486o．26．O55．725．8912649o．26．0O5．745．870．15．325．365．34o．25．635．355．49BFAC一13I61200o．35

7、．915．635．77o．46．326．oo6．16马歇尔试验确定的最佳沥青用量条件下成型试件，2．1．1温度对劈裂抗拉强度的影响进行劈裂试验[】，其中，研究温度对劈裂试验性能由表2可以看出，基体沥青混凝土和纤维沥青影响时，外掺纤维掺量P，为0．2、长度为6mm混凝土的劈裂破坏荷载和劈裂抗拉强度均随温度升的聚酯纤维和玄武岩矿物纤维，在最佳沥青用量下高而降低。这是因为，沥青混凝土的劈裂强度主要成型标准马歇尔试件，试验温度为一30。C、一2O℃、由集料间的嵌挤力、内摩阻力、集料的抗剪强度和沥～1O℃、O℃、