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玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层性能试验研究
| 论文题名： | 玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层性能试验研究 |
| 关键词： | 玄武岩纤维;橡胶沥青;应力吸收层;层间黏结;抗反射裂缝 |
| 摘要： | 半刚性基层沥青路面易在荷载、温度等因素的耦合作用下出现反射裂缝，使得路面的使用性能和耐久性能大幅度降低。加铺纤维沥青应力吸收层可以有效地阻止或减缓半刚性基层裂缝的扩展。玄武岩纤维作为一种新型无机高性能纤维材料，其力学性能优良、材料性能稳定。目前开展了较多关于玄武岩纤维对沥青混合料的路用性能影响的研究，而将其应用至橡胶沥青应力吸收层中的研究较少。因此，本文选取玄武岩纤维作为研究对象，研究不同纤维组合对橡胶沥青应力吸收层性能的影响。 首先，通过室内试验分别对基层水泥稳定碎石和面层AC-20沥青混合料进行配合比设计，确定水泥稳定碎石基层的矿料组成、最佳含水率和水泥掺量;确定AC-20的矿料组成和最佳油石比并对橡胶沥青应力吸收层进行设计，确定橡胶沥青应力吸收层的撒铺碎石粒径为4.75mm～9.5mm、碎石撒铺量为14kg/m2、沥青洒布量为2.3kg/m2，室内成型碾压次数为三次。 其次，选取四种纤维长度(3cm、6cm、9cm、12cm)、四种纤维掺量(1209/m2、1409/m2、1609/m2、1809/m2)，交织确定纤维的掺配组合，通过层间直剪试验、层间拉拔试验、三点弯曲试验、OverlayTest(OT)试验，从层间性能和抗反射裂缝性能两个方面分别研究玄武岩纤维对橡胶沥青应力吸收层性能的影响。结果表明:与不掺纤维相比，掺玄武岩纤维的橡胶沥青应力吸收层抗反射裂缝性能提升效果显著，提升幅度可达305.5％，层间性能也有一定的增强。这表明橡胶沥青应力吸收层可有效吸收和分散外部荷载，纤维与沥青层形成的网状结构在裂缝处有助于分散外部应力，起到极好的阻裂效果。 最后，通过极差分析来探究影响玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层性能的主要因素。结果表明，影响玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层层间剪切强度的主次因素分别是纤维长度、纤维掺量，影响玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层层间黏结强度、抗反射裂缝性能的主次因素分别是纤维用量、纤维长度，并基于玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层性能与经济性的综合分析，推荐最佳纤维掺配组合为纤维长度9cm、纤维掺量1609/m2。 本文研究可为玄武岩纤维橡胶沥青应力吸收层的设计提供技术参考，具有一定的理论意义和应用价值。 |
| 作者： | 王漾博 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 肖鹏;张兴明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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