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季冻区硅藻土-木质素纤维复合改性沥青混合料试验研究
| 论文题名： | 季冻区硅藻土-木质素纤维复合改性沥青混合料试验研究 |
| 关键词： | 季冻区路面;沥青混合料;硅藻土;木质素纤维;复合改性;抗冻性能 |
| 摘要： | 辽宁省季冻区昼夜温差大、夏季气温高、冬季气温低且存在严重的冻融循环易产生裂缝、车辙及松散等病害。为了提高沥青路面综合性能，延长季冻区沥青路面的使用寿命，降低工程造价，论文开展了硅藻土-木质素纤维复合改性沥青混合料试验研究。 论文首先分析了季冻区沥青路面病害的成因，总结出季冻区沥青路面存在低温及高温性能不足、冻融下疲劳性能不足及抗冻性能差的问题。于是，论文制备了硅藻土一木质素纤维复合改性沥青，对其进行了基本性能试验和微观试验。试验发现，当硅藻土掺量为11%-13%时，木质素纤维掺量为1%-2%时，复合改性沥青的低温性能较优，软化点提高最明显。荧光显微镜试验发现，当硅藻土掺量超过15%时，硅藻土在沥青中出现了出现堆叠和结团的现象。扫描电镜结果观察到木质素纤维对硅藻土有较强的吸附作用，硅藻土附着在纤维的表面形成“接枝结构”，提高了界面强度。 其次，论文对复合改性沥青混合料的高低温性能、疲劳性能和抗冻性能进行研究。低温弯曲试验结果表明，硅藻土对低温抗裂性能提高不显著，但是与木质素纤维协同作用能进一步提高其低温性能。车辙试验表明：硅藻土能够显著提高沥青混合料高温性能。四点疲劳弯曲试验表明，复合改性沥青混合料的疲劳寿命得到了较大的改善，且冻融后疲劳寿命的损失率较小。抗冻性能试验表明，复合改性沥青混合料的抗冻性能得到提高。对抗冻性能机理进行了总结，发现了硅藻土可以增强冻融后沥青与集料的粘附性，有利于提高沥青混合料的抗冻性能。木质素纤维穿插在沥青混合料中起到阻裂和搭接裂缝的作用，分散及传递冻胀应力，缓解裂缝尖端产生的应力集中。由于硅藻土和木质素纤维共同作用，复合改性沥青混合料抗冻性能进一步增强。 |
| 作者： | 毛国宇 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 张擎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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