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原文传递聚酯纤维温拌沥青混合料路用性能试验研究

论文题名：	聚酯纤维温拌沥青混合料路用性能试验研究
关键词：	温拌沥青混合料;聚酯纤维;路用性能;空隙率
摘要：	近年来，能源消耗与日俱增，生态环境日趋严峻，传统热拌沥青混合料（HMA）因其拌和、摊铺及压实过程所要求的高温度，消耗大量能源，排放出粉尘及有毒气体，温拌沥青混合料（WMA）作为一种资源节约型环境友好型材料问世，通过控制温度来达到节能减排的目的。但由于沥青路面本身的缺陷、气候环境的复杂、交通量与超载货车比例的增长等原因导致目前沥青路面病害不断加重，车辙、坑槽以及使用寿命过短等问题频发。如何保证节能减排和性能优良两者并驾齐驱成为亟待解决的问题。本文依托深圳市龙岗区建筑工务局“沥青路面节能减排评价方法及其在市政道路建设中的应用”（项目编号：LGCG2016109）研究课题，通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、高温车辙试验、四点弯曲疲劳试验，研究四种聚酯纤维掺量（0%、0.1%、0.25%、0.4%）和四种聚酯纤维长度（0mm、3mm、6mm、12mm）对聚酯纤维温拌沥青混合料路用性能的影响规律，并确定了最佳聚酯纤维掺量和长度，研究内容及主要成果如下：　　（1）不同温拌剂掺量下温拌沥青性能评价。对不同EC130温拌剂掺量下温拌沥青的针入度、软化点、延度、粘附性等指标进行研究，试验结果表明随着温拌剂掺量的提高，温拌沥青感温性能有所改善，高温性能略有上升，低温性能不断下降，温拌剂最佳掺量为沥青质量的6%。　　（2）聚酯纤维温拌沥青混合料配合比设计。采用马歇尔试验法和沥青膜厚度计算确定各纤维掺量和长度下混合料的最佳油石比，试验结果表明石料表面沥青膜厚度为6.506μm，聚酯纤维表面沥青膜厚度为9.102μm，相比于石料，聚酯纤维对沥青的吸附作用更强。　　（3）不同聚酯纤维掺量和长度下纤维温拌沥青混合料压实性能研究。采用马歇尔试验确定各纤维掺量和长度下混合料的毛体积相对密度、空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度等体积指标，试验结果表明聚酯纤维的加入会导致混合料毛体积相对密度的降低，但空隙率随着聚酯纤维掺量的提高先上升后下降，纤维掺量为0.25%时最接近最佳空隙率4%；空隙率随着聚酯纤维长度的增长先上升后下降，纤维长度为6mm时最接近最佳空隙率4%。　　（4）不同聚酯纤维掺量和长度下纤维温拌沥青混合料水稳定性研究。采用马歇尔试验和浸水马歇尔试验确定各纤维掺量和长度下混合料的残留稳定度，试验结果表明混合料的水稳定性随着聚酯纤维掺量的提高先上升后下降，纤维掺量为0.25%时混合料水稳定性最优；水稳定性随着聚酯纤维长度的增长不断上升，纤维长度为12mm时混合料水稳定性最优。　　（5）不同聚酯纤维掺量和长度下纤维温拌沥青混合料高温稳定性研究。采用高温车辙试验确定各纤维掺量和长度下混合料的动稳定度、相对变形率和综合稳定指数，试验结果表明混合料的高温稳定性随着聚酯纤维掺量的提高先上升后下降，纤维掺量为0.25%时混合料高温稳定性最优；高温稳定性随着聚酯纤维长度的增长先上升后下降，纤维长度为6mm时混合料高温稳定性最优。　　（6）不同聚酯纤维掺量和长度下纤维温拌沥青混合料疲劳性能研究。采用四点弯曲疲劳试验确定各纤维掺量和长度下混合料的疲劳寿命和弯曲劲度模量，试验结果表明四种纤维掺量下混合料疲劳寿命排序为：WMA+0.25%PF＞WMA+0.4%PF＞WMA+0.1%PF＞WMA，四种纤维长度下混合料疲劳寿命排序为：WMA+6PF＞WMA+12PF＞WMA+3%PF＞WMA。综合考虑，确定最佳聚酯纤维掺量为0.25%，最佳聚酯纤维长度为6mm。
作者：	周泽宁
专业：	结构工程
导师：	刘素梅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉大学
学位年度：	2019