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玄武岩纤维SMA-13的路用性能研究与应用
| 论文题名： | 玄武岩纤维SMA-13的路用性能研究与应用 |
| 关键词： | 道路工程;玄武岩纤维;纤维胶浆;最佳掺量;最佳油石比;路用性能 |
| 摘要： | 在各种沥青混合料类型里加入增强纤维已经成为了提高沥青混合料各种路用性能的一种新手段。但是所有纤维都面临一些无法克服的问题:不耐高温、强度低等。因此，寻找一种环保高效、化学性能稳定的路用纤维迫在眉睫，玄武岩纤维作为一种新型环保的路用矿物纤维，已逐步使用于道路材料中，它不仅可以弥补有机纤维的低强度、低弹性模量、高温性能差的缺点，还可以回收再利用。因此本文选取SMA-13沥青混合料和新型矿物纤维—玄武岩纤维开展了纤维沥青混合料性能的室内试验研究，并且与其他纤维沥青混合料性能对比，为进一步提高沥青路面性能提供借鉴。 通过几种纤维本身性能进行对比研究，然后通过动态剪切试验对不同纤维胶浆的高温性能进行研究分析，通过锥入度试验和延度试验不同纤维沥青胶浆的低温性能进行系统研究和对比，从而分析玄武岩纤维沥青胶浆的增强效果，证明玄武岩纤维具有良好的物理力学性能。再通过延度试验分析不同的玄武岩纤维长度对纤维沥青延度、最大拉力及消耗功的影响，为玄武岩纤维沥青混合料路用性能试验研究确定合理的玄武岩纤维长度。之后根据马歇尔试验确定不同掺量的玄武岩纤维所对应的最佳油石比。最后通过车辙试验、劈裂实验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、渗水试验、表面构造深度、抗弯拉试验对玄武岩纤维SMA-13的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性、构造深度、弯拉性能进行了系统研究，以此检验不同掺量的玄武岩纤维对SMA-13的改善效果以及与木质素纤维SMA-13改善性能的对比，通过谢伦堡析漏试验与肯塔堡飞散试验的结合确定玄武岩纤维的最佳掺量，最终确定最佳掺量为0.4％。 试验研究发现，玄武岩纤维自身的物理化学性能要强于木质素纤维和聚酯纤维，纤维胶浆的高温性和低温性也强于其他纤维，并且玄武岩纤维对SMA-13的路用性能都有显著的改善，与常用木质素纤维SMA-13对比，高温性、低温性、以及抗弯拉性能都有很大的提高，各种性能的提升也使得SMA-13路面的使用寿命增长，说明玄武岩纤维确实有广阔的前景。 通过对实体工程（甬金高速公路绍兴段）采用玄武岩纤维SMA-13路面，进一步了解了玄武岩纤维SMA-13的施工工艺和施工注意事项，使用玄武岩纤维的SMA-13的路面行车良好，路面无损坏情况，本文还对对工程进行了经济性能评价，分析得出玄武岩纤维的成本较高，但是从长远角度来说，它增加了路面使用寿命，实际上减少了SMA-13路面的成本，说明了玄武岩纤维的适用性，为玄武岩纤维在我国高速公路的推广提供了实践经验。 |
| 作者： | 王安 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 刘朝晖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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