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不同种类纤维SMA--13沥青混合料性能试验研究
| 论文题名： | 不同种类纤维SMA--13沥青混合料性能试验研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;纤维种类;路用性能;粘弹性 |
| 摘要： | 沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt,SMA)是一种由沥青、集料、矿粉和纤维稳定剂组成的间断级配沥青混合料，虽然纤维稳定剂在SMA中占比很少，但对于改善沥青混合料的性能起着重要作用。不同纤维因其自身宏微观结构不同，对沥青混合料的改善效果也不尽相同，且目前沥青混合料中常用的纤维种类繁多、形态不一，为最大程度地发挥纤维对沥青混合料的性能增强作用，需对不同纤维沥青混料的性能进行试验研究。 本课题在SMA中分别添加四种纤维——颗粒状木质素纤维、絮状木质素纤维、短切玄武岩纤维和絮状玄武岩纤维，研究了纤维种类和纤维形态对沥青混合料路用性能和粘弹性能的影响。并基于复合材料协同作用的理念，研究了不同纤维的复掺对SMA-13路用性能和粘弹性能的影响。为后期设计和施工提供一定的参考。主要内容和结论归纳如下: 首先，对比分析了颗粒状木质素纤维、絮状木质素纤维、短切玄武岩纤维以及絮状玄武岩纤维的物理力学性能、热稳定性、吸湿性和吸油性，结果表明:相较于木质素纤维，玄武岩纤维具有较好的力学性能和热稳定性，并且吸湿性和吸油率较小;纤维类型相同时，相较于其它形态的纤维，絮状纤维具有较高吸油率和吸湿率。 其次，通过对不同纤维沥青混合料进行单轴贯入试验、高温车辙试验、低温小梁弯曲试验、IDEAL-CT试验和冻融劈裂试验，对比分析了不同纤维对沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明，玄武岩纤维沥青混合料路用性能优于木质素纤维沥青混合料;两种形态木质素纤维沥青混合料路用性能差别不大;玄武岩纤维形态对沥青混合料影响较大，絮状玄武岩纤维沥青混合料表现出更好的高温稳定性，短切玄武岩纤维沥青混合料在低温方面表现更好;而混合料的水稳定性基本不受纤维种类和纤维形态的影响。 最后，通过单轴压缩动态模量试验分析了环境温度和加载频率对不同种类纤维沥青混合料动态模量的影响规律，其动态模量与试验温度成负相关，与加载频率成正相关;同时基于时-温等效原理，通过最小二乘法和Sigmoidal模型建立了不同纤维沥青混合料的主曲线，不同纤维沥青混合料的主曲线走势相同，动态模量随着频率的增加而增加;实测动态模量与沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和中温抗裂性具有较好的相关性。 |
| 作者： | 陈闯闯 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 吴帮伟;毕连居 |
| 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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