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大跨径钢桥面环氧沥青混合料纤维增韧技术试验研究
| 论文题名： | 大跨径钢桥面环氧沥青混合料纤维增韧技术试验研究 |
| 关键词： | 大跨径钢桥面;环氧沥青混合料;纤维增韧;路用性能;冲击韧性;疲劳寿命 |
| 摘要： | 环氧沥青混合料主要应用于大跨径钢桥面面层铺装，重载交通及钢桥面正交异性结构的特点，对环氧沥青混合料的变形性能、材料强度、疲劳性能提出了较高的要求，环氧沥青混合料铺装存在开裂破坏和疲劳破坏等问题。本文通过纤维对环氧沥青混合料进行增韧，满足抗开裂、耐疲劳等需要，研究不同纤维（玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维）对环氧沥青混合料增韧效果。 首先，对环氧沥青进行粘度试验与拉伸试验，确定其施工温度及断裂伸长率，通过马歇尔试验，对未掺纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维EA-10环氧沥青混合料进行配合比设计，确定四种EA-10环氧沥青混合料最佳油石比。研究结果表明:环氧沥青容留时间与拉伸强度满足工程需求，未掺纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维环氧沥青混合料最佳油石比为6.5％、6.7％、6.6％、6.8％。 其次，通过车辙试验、低温小梁试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、耐油耐腐蚀试验、抗滑性能试验，对四种EA-10环氧沥青混合料性能进行研究。结果表明:与未掺纤维混合料相比，纤维对高温车辙与低温抗裂性提升效果较优，水稳定性能也有一定的增强。表明纤维可以提升混合料的路用性能，玄武岩纤维的提升效果最佳。 然后，通过冲击试验、疲劳试验、紫外老化小梁弯曲试验，对四种EA-10环氧沥青混合料增韧效果进行研究，结果表明:环氧沥青混合料冲击韧性受中低温、纤维种类影响较为明显，环氧沥青混合料在1000με作用下疲劳寿命大幅度下降，紫外老化21d后的环氧沥青混合料最大弯拉应变发生较大程度的衰减，掺入纤维可以增加环氧沥青混合料冲击韧性、高应变疲劳寿命及延缓紫外老化衰减程度。 最后，通过半圆弯拉试验、数字图像技术、环境扫描电镜试验，研究纤维对环氧沥青混合料抗裂性能的影响。结果表明:温度和纤维类型可以影响环氧沥青混合料开裂模式，低温时，纤维可以提升环氧沥青混合料刚度，延缓断裂时间，中温时，纤维可以弱化开裂后裂缝扩展速率，并阻碍原裂缝扩展路径。 本文的研究成果为指导纤维应用于环氧沥青混合料提供科学依据，对环氧沥青混合料纤维增韧技术研究提供参考。 |
| 作者： | 孔贺誉 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 康爱红;陈李峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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