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原文传递不同性状玄武岩纤维密级配沥青混合料性能试验研究

论文题名：	不同性状玄武岩纤维密级配沥青混合料性能试验研究
关键词：	玄武岩纤维;沥青混合料;密级配沥青混合料;流变特性;动态模量试验;性能试验
摘要：	玄武岩纤维作为21世纪无污染高性能的路面材料，已广泛应用于沥青路面工程实践中。其长度、掺量是关系到沥青混合料性能的重要参数，受到越来越多的研究人员和工作从业者的关注并已探明纤维长度、掺量与密级配沥青混合料的适应性。然而,关于纤维性状对密级配沥青混合料综合性能的影响研究非常有限。因此本文拟对不同性状玄武岩纤维密级配沥青混合料进行性能试验研究，尤其是对混合料动态模量试验进行深入分析。　　首先，采用两种不同性状的玄武岩纤维(短切玄武岩纤维和絮状玄武岩纤维)，研究纤维-沥青胶浆流变特性并分析其微观形貌。结果表明，掺入玄武岩纤维后增强了沥青粘结剂的抗车辙性能，并且掺入絮状玄武岩纤维后沥青粘结剂高温稳定性更优。　　其次，采用马歇尔设计方法对三种密级配沥青混合料进行配合比设计。结果表明,掺入不同性状的玄武岩纤维后密级配沥青混合料的最佳油石比均略有上升。其中，普通无纤维密级配沥青混合料的最佳油石比为4.9％;短切玄武岩纤维密级配沥青混合料的最佳油石比为5.1％;絮状玄武岩纤维密级配沥青混合料的最佳油石比为5.2％。　　然后，通过对不同密级配沥青混合料进行一系列室内试验。试验结果表明，与普通无纤维密级配沥青混合料相比，在高温稳定性能试验中，掺入短切玄武岩纤维将普通无纤维密级配沥青混合料的动稳定度和贯入强度分别提高了约27.8％和23.2％,而掺入絮状玄武岩纤维将普通无纤维密级配沥青混合料的动稳定度和贯入强度分别提高了约31.7％和31.6％;在抗开裂性能试验中，掺入短切玄武岩纤维和絮状玄武岩纤维后混合料的开裂指标CTIndex分别提高81.7％和109.1％,并且柔性指数FI有不同程度的提升，同步结合数字图像散斑技术，掺入短切玄武岩纤维和絮状玄武岩纤维后混合料的裂纹发展速度分别延缓39.6％和55.4％;在水稳定性能试验中，掺入短切玄武岩纤维后混合料水稳定性能的变化没有明显影响，而掺入絮状玄武岩纤维后混合料的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比分别提升20.0％和34.5％;在抗疲劳性能试验中，在450με、650με和850με应变作用下，絮状玄武岩纤维沥青混合料疲劳作用次数比短切玄武岩纤维沥青混合料分别提高22.6％、41.9％和37.8％。　　最后，对三种密级配沥青混合料进行动态模量试验。在掺量相同的情况下，絮状玄武岩纤维沥青混合料在高频区动态模量高于短切玄武岩纤维，而絮状玄武岩纤维沥青混合料在低频区动态模量低于短切玄武岩纤维，说明絮状玄武岩纤维对沥青混合料的高温和低温性能的影响较短切玄武岩纤维更为突出。并对动态模量与性能进行相关性分析，结果表明动态模量与性能呈现出较好的相关性。　　研究成果对提高密级配沥青混合料性能具有一定的指导作用，并为纤维沥青混合料设计提供一定的借鉴价值。
作者：	裴昭辉
专业：	交通运输
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：	2023