聚酯纤维沥青混合料配合比设计论文

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1、聚酯纤维沥青混合料配合比设计毕业论文第一章前言1.1目的与意义我国高速公路建设发展飞速，高等级沥青路面通车的总里程不断增加，鉴于我国目前重载车多、交通量大、超载车所占的比例很大的实际状况及我国地域辽阔、气候条件复杂等因素，因此沥青路面的破损较为严重，除交通荷载、气候的原因之外，沥青混合料本身是主要的原因之一。目前沥青路面出现破损的主要形式为：车辙、拥包、裂缝、坑槽等，究其原因是沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及沥青混合料的抗水损坏的性能不佳所造成。纤维作为沥青混凝土加筋稳定剂广泛用于沥青混合料中。在沥青混凝土中加入纤维，可提高其高温稳定性、低温抗裂性、疲劳性能和水稳定性能，

2、纤维成为了增强沥青混凝土性能的新手段，但是工程人员对纤维沥青混凝土的认识仍然不够准确，对纤维添加剂的使用缺乏正确的指导和规范，我国现阶段对于纤维沥青混凝土的研究大多停留在聚酯纤维对沥青混合料的性能的提升方面，但是对聚酯纤维掺量的多少很少研究。聚酯纤维的掺量百分比不仅对混合料性能的提升幅度有影响，也对工程成本有较大影响。如果聚酯纤维掺量过低，那么对沥青混合料的性能提升有限；纤维掺量过高，也可能反而影响沥青混合料的性能，并且提高工程的成本，影响施工单位的经济性。为了进一步研究聚酯纤维掺量对于纤维沥青混凝土性能的影响，本研究通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等来评价聚酯纤维沥

3、青混合料的性能，来确定聚酯纤维的最佳掺量,为聚酯纤维沥青混凝土路面的应用和推广提供了参考依据。为了改善沥青混合料以上性能，国内外许多道路工作者及材料开发商均进行了大量的研究与探索，比如采用各种改性沥青、新型矿料级配以及各种添加材料，各种新材料、新工艺的使用均对沥青混合料的各方面性能有不同程度的提高。综合考虑，加入聚酯纤维对改善各项性能具有很好的效果。本文主要研究讨论聚酯纤维加入沥青混合料的最佳用量，确保各种性能达到最佳状态的同时节约成本和时间。311.2国内外发展概况20世纪70年代美国Kapejo公司开发研制了BoniFibers路用工程纤维，经欧美等国家将近3年的应用、研究

4、和观测，总结出博尼维可以提高沥青混合料的路用性能，尤其是高温稳定性和抗疲劳性能，同时低温抗裂性能也有所改善，能够较好的防止反射裂缝的形成，因此，沥青混合料路面寿命得以提高。我国在20世纪90年代末才逐渐引进该纤维，经过试验和实际应用性能确实有明显提高，但是当时国内很难承受其昂贵的价格，因而妨碍了纤维沥青混合料在国内的发展。之后国内开始自己研究既能提高混合料性能又能节约成本的工程纤维，聚酯纤维就是其中之一。进入21世纪以来，我国公路建设与研究部门将加强沥青混合料路面铺筑技术研究、改善沥青混合料路面使用品质、延长其使用寿命列为研究对象。其中聚酯纤维在沥青混合料路面上的应用，被视为一

5、个提高沥青混合料路面路用性能的有效措施，正越来越受到公路行业的重视。1、国外研究情况20世纪80年代初，美国著名企业杜邦公司工程师博尼先生采用聚酯材料和特殊配方试制成功一种适合于沥青混凝土加强筋的纤维，并取得发明专利，博尼聚酯纤维结束了沥青混凝土不能用软纤维加强的时代，是真正的沥青混凝土加强筋。美国专利US4297414通过对纤维表“起皱”和“压纹”处理来增加纤维与沥青的接触面积，达到改善纤维在沥青中的分散效果，但是纤维表面物理变形的方法会导致纤维的刚度下降，增加“纤维球”产生的概率。1989年，Freeman对聚酯纤维沥青混合料进行了全面的路用性能研究，结果表明，在沥青混合料

6、中加入聚酯纤维可以提高混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐疲劳性和韧性。美国专利US6197423使用机械方法周期性压扁圆截面纤维，以获得沿纤维轴向有可变的宽度和厚度且表面粗糙和无应力缺陷的纤维，从而减小“纤维球”产生概率，改进纤维与沥青的粘结性，保证纤维的均匀分散。美国专利US5753368在纤维表面上涂敷特殊的乙二醇醚表面活性剂来改善纤维表面与混凝土的结合力，使纤维更好的分散在混凝土中。Serfass在1996年的沥青混合料铺筑技术国际会议上，对聚酯纤维加入沥青混合料以增强混合料路用性能提出了可行性建议，后来取得了良好效果，最近几年越来越多的研究者开展了相关方面的研

7、究。德国等欧洲一些国家先预制纤维沥青混合母料，然后再进行沥青混凝土的混合料制备。美国则使用专门设备添加纤维，将纤维直接投到连续式拌合机中，可以精确地添加并使纤维均匀地分散在沥青混凝土中。Mahabir等通过对沥青混合料中加入废旧的聚酯纤维的研究，研究表明，聚酯纤维可以提高混合料的力学性能和路用性能。另外，Putman采用报废的汽车轮胎和地毯提取的纤维，加入到SMA沥青混凝土中31，与加入木质素纤维的沥青混凝土进行了对比实验，结果表明，应用废料提取出的纤维和木质素纤维加强沥青混凝土具有同样的水