钢纤维沥青混凝土路用性能的试验研究

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1、第33卷第6期华北水利水电学院学报VoL33No．62012年12月JournalofNoahChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDec．2Ol2文章编号：1002—5634(2012)06—0098—08钢纤维沥青混凝土路用性能的试验研究汤寄予，高丹盈，赵军(郑州大学土木工程学院，河南郑州450001)摘要：在不同的钢纤维掺量下，对密级配沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性开展了系列试验研究，结合试验结果分析了钢纤维改善沥青混凝土各项路用性能的工作机理，首次从材料组成决定性能的角度阐明了钢纤维掺量和沥青含

2、量的交互作用对各路用性能指标的影响规律，分别建立了考虑钢纤维和沥青含量综合影响的动稳定度预估模型、考虑温度及钢纤维影响的弯拉强度预估模型以及考虑钢纤维和相应沥青增加量综合影响的冻融劈裂抗拉强度比经验模型．研究结果可为相关研究和工程应用提供有益的借鉴．关键词：钢纤维；沥青混凝土；动稳定度；弯曲强度；冻融劈裂抗拉强度比目前，纤维已成为混凝土的主要改性材料．在水期可能产生“凸尖现象”，对轮胎的磨损不利，再加泥混凝土中添加纤维可提高建筑构件及其结构在峰上人们对钢纤维与沥青的粘附力产生疑问，使钢纤值荷载时的应变和能量吸收能力，并显著提高混凝维在沥青混凝土路面中的推广应用受到很大限制．土破坏时的

3、抗弯强度、抗冲击强度、抗拉强度、破坏但科研人员并没有放弃钢纤维对沥青混凝土改性效延性和弯曲韧性¨．纤维对沥青混凝土也具有显著果的探究．2005年，我国学者朱建民和马敬坤首先改性效果，尤其是在连续密级配沥青混凝土(As—报道了历经10a之久完成的钢纤维在沥青混凝土phahConcrete，AC)和沥青马蹄脂碎石混合料(Stone路面面层中的应用研究结果¨．此后，国内外科研MasticAsphalt，SMA)中使用纤维，可以克服混合料人员开展的相关工作进一步证明了钢纤维对沥青混在运输和施工过程中沥青的老化劣化，并提高沥青凝土路用性能的有益效果，一定程度上也回的稳定性．纤维可改变沥青混合料

4、的黏弹性能，答了人们对钢纤维使用效果存在的质疑．但目前关提高沥青混合料的动弹模量、抗水敏感性，提高流变于钢纤维改性沥青混凝土的研究成果仍十分有限，性能和抗车辙能力，减少沥青路面反射裂缝的数所得结果相对分散．量．在纤维水泥混凝土中，以钢纤维的应用最基于此，笔者进一步对钢纤维沥青混凝土各项为广泛．在过去几十年，由于钢纤维混凝土的优异性路用性能开展了系统研究，尤其注重钢纤维掺量和能，使用范围不断扩大．不仅用于常规的工业和民用沥青增量交互作用产生的综合影响．所得系列结果建筑，还广泛用于其他领域，如机场跑道和公路路可为相关研究和工程应用提供借鉴．面、抗震和耐冲击的结构、隧道、桥梁、水工建筑1试

5、验物等他．在道路工程中，尽管多种类型的纤维已用于热1．1原材料拌沥青混合料中，但关于钢纤维在柔性沥青路面中所用原材料包括粗集料、细集料、填料、沥青和研究和应用的报道较少¨．这与人们对钢纤维的认钢纤维．识有关，有人认为钢纤维沥青混凝土路面在使用后沥青为重交AH一70沥青，其25℃针入度P：收稿日期：2012—09—16基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178434)．作者简介：汤寄予(1974～)，男，河南淮阳人，高级工程师，博士研究生，主要从事复合沥青混合料高性能化设计方面的研究高丹盈(1962一)，男，河南三门峡人，教授，博导，博士，主要从事新型复合材料结构理论及其应用方面的

6、研究．第33卷第6期汤寄予，等：钢纤维沥青混凝土路用性能的试验研究6．5mm，延度Duc>100ClTI，软化点SP=47℃(环前将粗、细集料筛分成具有单一粒径的集料，便于对球法)，密度Den=1．055g／cm．级配进行精确控制．粒径在1．18mm以上的为多孔粗集料为多孔玄武岩，细集料和矿粉为石灰岩．玄武岩，1．18mm以下的为石灰岩，填料为磨细石灰为避免级配偏离对试验结果带来的不利影响，试验石粉．各粒径矿料的实测密度见表1．表1各粒径矿料的实测密度g／em钢纤维长12．5mm，等效直径0．32mm，长径比对改性沥青及SMA等难以分散的混合料，按为39，抗拉强度大于380MPa．《

7、公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)计1．2配合比设计算得：合成矿料的毛体积相对密度。=2．674g／cm’，1．2．1矿料级配表观相对密度7=2．876g／cm，吸水率W=矿料级配选用《公路沥青路面施工技术规范》2．602％，沥青吸收系数C=0．393，有效相对密度(JTGF40-2004)规定的密级配沥青混凝土混合料=2．755g／cm．。AC一13级配范围中值，各筛孔通过率见表2．实际由马歇尔试验结果绘制油石比与各物理、力学应用时按级