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纤维沥青胶浆--集料界面作用特性与混合料性能研究
| 论文题名： | 纤维沥青胶浆--集料界面作用特性与混合料性能研究 |
| 关键词： | 纤维沥青混合料;纤维沥青胶浆;界面作用;抗裂性能;水环境影响 |
| 摘要： | 纤维沥青混合料能够有效减少路面病害，延长道路的使用寿命。纤维的加入改变了沥青胶浆性质，进而影响纤维沥青胶浆-集料界面作用特性，最终对混合料的性能产生影响。因此，对纤维沥青胶浆-集料界面作用特性展开深入研究，是解析纤维改善沥青混合料性能规律的关键。本文研究纤维掺量、纤维种类、集料种类、环境温度、水环境对界面作用特性与混合料性能的影响，并探究两者之间的关联。 首先，选用了3种纤维（玄武岩纤维、玻璃纤维、聚酯纤维）、5种纤维掺量（沥青混合料质量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％）、2种集料（石灰岩粗骨料、玄武岩粗骨料），完成了不同类型纤维沥青胶浆与纤维沥青混合料的配合比设计。 其次，为了探究纤维沥青胶浆-集料界面作用特性与破坏模式，采用界面拉拔试验（BBS）对界面作用强度进行测试，并对破坏界面进行图像处理，分析归纳不同界面的破坏模式。结果表明，随着纤维掺量增加，界面作用强度呈现先增后减的变化趋势，玄武岩纤维对界面作用强度的增强效果最好;低温下的界面作用强度明显大于常温，石灰岩集料对应的界面作用强度更好;常温环境下，界面破坏模式为综合破坏模式，低温下则为单一的内聚破坏。 然后，通过混合料的圆盘拉伸试验（DCT）对纤维沥青混合料的抗裂性能展开研究，并采用线性拟合与灰关联分析，探究开裂性能与界面作用特性之间的关联。结果表明，玄武岩纤维对沥青混合料抗裂性能的综合提升效果最佳，随着纤维掺量增加，沥青混合料的抗裂性能整体呈现先增后减的变化趋势，石灰岩粗骨料沥青混合料抗裂性能优于玄武岩粗骨料。界面作用强度与断裂能、峰值荷载处开口位移（P-CMOD）的线性相关性较好，在多个影响因素中，界面作用强度对断裂能、P-CMOD的影响程度最大。 最后，分别对纤维沥青胶浆与纤维沥青混合料进行浸水处理，通过浸水界面拉拔试验与浸水圆盘拉伸试验探究水环境对界面作用特性与混合料抗裂性能的影响。结果表明，水环境下纤维沥青胶浆-集料界面作用强度明显降低，纤维沥青混合料的峰值荷载、P-CMOD均有所下降，断裂能下降幅度较大，界面作用强度仍是影响断裂能和P-CMOD的最主要因素。 本研究有助于深入认识纤维沥青胶浆-集料界面作用特性，为纤维沥青混合料细观机理的深入研究提供支撑。 |
| 作者： | 吴宇浩 |
| 专业： | 土木工程（结构工程） |
| 导师： | 肖鹏 |
| 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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