混杂纤维沥青混合料增强作用机理探讨.doc

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1、混杂纤维沥青混合料增强作用机理探讨摘耍：交通量和轴载的不断增大使普通沥青路面早期病害频发。国内外针对这一问题进行了大量研究，其屮在沥青混合料屮掺入增强纤维受到了广泛关注，一定程度上促使了使由两种或两种以上的单种纤维复合而成的混杂纤维的应用与推广，而探明混杂纤维对沥青及沥青混合料的增强作用机理无疑对提高混杂纤维沥青混合料的性能及进行混杂纤维沥青路面的结构设计具有重耍的现实意义。木文基于前人的研究成果，针对现存的一些问题，提出了进一步研究的思路。关键词：道路工程；沥青混合料；混杂纤维；增强机理中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：Abstract：Withtheincreaseof

2、thetrafficandaxleload，thetraditionalasphaltpavementissubjectedtotheseveretestfortheearlydisease.Extensiveresearchhavebeenundertakentosolvetheproblemathomeandabroad・Mixingreinforcingfibersintheasphaltmixtureisanewandeffectiveapproachattractingwidespreadconcern,whichpromotestheapplicationofhybrid

3、fiebrsmadeupoftwoandmorekindsofsinglefiber・Undoubtedly,itisofgreatsignificancetomakecertainthereinforcementmechanismofhybridfiber-reinforcedasphaltmixturetoenhancetheperformanceofasphaltmixtureandconductthepavemenlstructuredesignofhybridfiberasphaltpavement.Basedonthepreviousresearchachievement

4、s,furtherresearchideasareproposedinviewofexistingproblems.Keywords:roadengineering;asphaltmixture;hybridfiber;reinforcementmechanism1引言沥青路曲是我国目前高等级路血最主要的结构形式，但随着交通量及轴载的增大，出现了高温车辙、低温开裂、水损坏及疲劳损伤等早期病害［1、2］o为有效解决这一问题并提高沥青路而的使用品质，在沥青混合料中掺加新型增强纤维成为一种新途径。纤维沥青混合料是典型的复合材料，其力学性能和损伤破坏的规律不仅取决于各组分材料的性能，还取决于

5、细观结构特征，如纤维的体积率、分布规律、形状及界面性质等［3］。目前研究最多、应用最广的仍是单一尺度和单一品种的纤维增强［4］,而通过掺入混杂纤维以改善沥青混合料整体性能及其增强机理的研究鲜有报道。混杂纤维是由两种或两种以上的单种纤维层相间形成的复合材料，在掺配合理的情况下可在不同尺度和性能层次上相互激发，取长补短，弥补单一纤维增强作用有限的不足，对改善和提高具有多组分、多相、多尺度层次结构特性的沥青混合料的性能具有重耍作用。然而，冃前针对混杂纤维增强沥青混合料性能的研究较少，部分进行的也往往偏重于宏观角度的唯象研究，忽略了其复杂的细观结构，所得到的试验成果乂往往囿于材料木身和混合料

6、结构的复杂性，难以量化混杂纤维沥青混合料细观增强机理与宏观力学行为间的联系。因此，研究混杂纤维对沥青及沥青混合料的增强作用机理，合理选用各种纤维材料、提高混杂纤维沥青混合料的性能及进行混杂纤维沥青路面的结构设计具有重耍的现实意义。2概述国内外许多关于纤维沥青混合料性能的研究表明掺入纤维后可改善混合料的使用性能[5-9],而且由于施工工艺简单，无需增加额外设备，具有广阔的应用前景。这促使一些研究者为进一步研究纤维沥青混合料的作用机理而进行了探讨[10-14],认为纤维的作用主要表现为：①纤维的吸附作用，使纤维与沥青接触形成巨大的浸润界面，起着连接两相并传递、缓冲两相间的应力，乃至影响整

7、个纤维沥青材料物理和力学性能的关键；②纤维的稳定、增粘作用，一方面增大了结构沥青的比例，使沥青膜处于比较稳定的状态，另一方血提高了沥青胶浆的粘结力，保证沥青混合料的整体性；③数以万计的单丝纤维在沥青混合料中呈三维网状分布，约束了混合料内部缺陷或裂纹的进一步发展，增加了材料的破坏强度，起到“加筋”作用；④纤维的增韧、阻裂作用，不仅增加了沥青混合料的抗变形能力，而且对裂纹的扩展起到阻滞作用，维持沥青混合料多相体系的稳定性。以上研究虽一定稈度上阐述了纤维对沥青混