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玄武岩纤维几何参数对薄层罩面沥青混合料性能影响试验研究
| 论文题名： | 玄武岩纤维几何参数对薄层罩面沥青混合料性能影响试验研究 |
| 关键词： | 薄层罩面;玄武岩纤维;几何参数;路用性能;功能特性 |
| 摘要： | 薄层罩面凭借突出优点，在养护工程中得到了越来越多道路工作者的青睐。但薄层罩面也因为厚度较薄、集料粒径较小而导致其耐久性较低，表现为抗裂性能不足、抗松散性能不足以及高温性能有待进一步提升，这些问题限制了薄层罩面技术的进一步应用。玄武岩纤维(BF)作为一种高性能无机纤维，已被很多学者用于沥青混合料以提升其路用性能，但目前针对玄武岩纤维薄层罩面的研究还较少，尤其是缺少玄武岩纤维几何参数对薄层罩面混合料性能影响的研究。因此，本文拟针对玄武岩纤维(BF)几何参数(即长度和直径)对薄层沥青混合料性能的影响展开研究。 首先，采用马歇尔设计法对薄层罩面SMA-5和OGFC-5进行配合比设计，结果表明玄武岩纤维的降低了SMA-5的最佳油石比，而升高了OGFC-5的最佳油石比，因几几何参数不同对最佳油石比的影响范围在0.1％～0.2％之间。 其次，基于SMA-5和OGFC-5级配，采用车辙试验、单轴贯入试验、低温小梁弯曲试验、IDEAL-CT试验和肯塔堡飞散试验，探究了玄武岩纤维几何参数(长度和直径)对薄层罩面路用性能的影响。结果表明，纤维的掺入明显改善了薄层罩面的路用性能，对高温性能的改善幅度达10％～30％，对抗裂性能的改善幅度为15％～40％，对抗松散性能的改善幅度为15％,～50％。纤维的长径比越大，对高温性能的改善效果也明显，且长径比类似时，长度为6mm比3mm的改善效果更佳;对于低温抗裂性能而言，纤维长度越长、长径比越小，对其改善效果越明显;在中温抗裂缝起裂性能阶段，玄武岩纤维对其影响规律与玄武岩纤维几何参数对低温性能影响效果类似，但对混合料中温抗裂缝扩展性能的影响规律不仅与玄武岩纤维的几何参数有关，还与级配类型有关;对于抗松散性能而言，玄武岩纤维的长度相同时，直径越小，薄层罩面沥青混合料得到的改善效果越明显，纤维直径相同时，长度对抗松散性能的影响并不明显。 最后，采用摆式仪法和自动电子渗水仪分别测试薄层罩面的抗滑性能和排水性能。测试结果表明，玄武岩纤维对薄层罩面的抗滑性能和排水性能的影响较小。在综合分析玄武岩纤维几何参数对薄层罩面沥青混合料路用性能影响的基础上，本文推荐了适用于薄层罩面沥青混合料的玄武岩纤维几何参数。 |
| 作者： | 罗楚凡 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 康爱红;赵明方 |
| 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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