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不同纤维对灌注式半柔性路面材料性能影响研究
| 论文题名： | 不同纤维对灌注式半柔性路面材料性能影响研究 |
| 关键词： | 灌注式半柔性路面材料;纤维掺入;沥青混合料;矿物掺合料;抗裂性能 |
| 摘要： | 灌注式半柔性路面材料是由基体沥青混合料与水泥基胶浆组成，拥有“刚柔并济”的优点。我国针对灌注式半柔性路面材料技术的研究日趋成熟，并且半柔性路面在实际工程应用上拥有广阔的前景。本文研发出易于灌浆的高性能水泥基胶浆，并将不同纤维掺入到基体沥青混合料中，研究不同纤维对灌注式半柔性路面材料性能的影响。 本文首先针对每一种矿物掺合料进行单因素适配分析，确定出粉煤灰、硅灰、矿粉与水泥掺入比例的范围分别是：10%-20%，6%-12%，10%-20%。进行多因素正交试验，确定出满足半柔性路面水泥基胶浆指标的最佳配合比，并对水泥基胶浆的干缩性能进行分析。为了研究纤维种类对基体沥青混合料性能的影响，选定掺入的纤维为：玄武岩纤维、PVA纤维、钢纤维，并确定出三种纤维的掺量。将三种纤维分别掺入到三种级配中，加上无纤维对照组，共设计出12种不同类型的基体沥青混合料，确定出每种类型基体沥青混合料的沥青用量。对基体沥青混合料进行马歇尔稳定性能试验，表明在相同级配下马歇尔稳定度由大到小分别为：玄武岩纤维、PVA纤维、钢纤维、无纤维。基体沥青混合料的马歇尔稳定度在掺入纤维的情况下与无纤维情况规律相同，由大到小分别为：级配一、级配二、级配三。 其次对半柔性路面材料的高温稳定性能、水稳定性能、低温抗裂性能进行研究，得出纤维的掺入对半柔性路面材料性能有所改善，并且作用效果依次为：钢纤维、玄武岩纤维、PVA纤维。通过对级配二下的半柔性路面材料抗剪强度试验进行分析，四种掺入纤维情况下的抗剪强度由大到小分别为：钢纤维、玄武岩纤维、PVA纤维、无纤维。在级配二条件下，通过对掺入钢纤维与无纤维情况的疲劳寿命研究表明掺入钢纤维的半柔性路面材料相较于无纤维的半柔性路面材料拥有更好的抗疲劳性能。 最后通过对半柔性路面材料微观与细观分析得出：玄武岩纤维与PVA纤维的掺入，一方面优化了基体沥青混合料的性能，进而改善了半柔性路面材料性能；另一方面，使基体沥青混合料表面光滑的沥青膜形貌发生变化，为后灌入的水泥基胶浆提供了胶结受力点，使水泥基胶浆与基体沥青混合料连结成为一个整体。钢纤维可以均匀的分散在半柔性路面材料的内部，既对水泥基胶浆与基体沥青混合料起到了连结作用，又可以对水泥基胶浆起到很好的阻裂作用。 |
| 作者： | 杨清尘 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 凌天清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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