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玄武岩纤维系列增强沥青混凝土性能及机理研究
| 论文题名： | 玄武岩纤维系列增强沥青混凝土性能及机理研究 |
| 关键词： | 沥青混凝土;沥青胶浆;玄武岩纤维;聚酯玄武岩纤维布;路用性能 |
| 摘要： | 近几年国内外广泛采用在沥青混合料中掺入纤维，以改善沥青混凝土的综合性能。早期使用的石棉纤维因对环境有污染、对人体呼吸系统有危害而被禁用；应用较多的木质素纤维和聚合物纤维存在有机纤维无法克服的耐火性能缺点。目前尚处于起步阶段的玄武岩纤维，是由玄武岩经过高温熔融拉拔而成的矿物纤维，具有原材料分布广且低廉、优良物理化学性能、无污染等特点。因此，全面了解玄武岩纤维技术特点，系统研究其增强沥青混凝土性能及作用机理，具有重要的工程应用价值。 本文首先检测分析了玄武岩纤维与矿物纤维的成分差异，以玄武岩纤维增强沥青混凝土性能为评价标准，对不同生产工艺、表面处理剂、长径比的沥青混凝土用短切玄武岩纤维进行优化选择，并结合拌合分散性，确定了合理的玄武岩纤维用量。 分别通过室内不同掺量玄武岩纤维增强沥青胶浆的高温、低温和疲劳性能试验，比较了短切玄武岩纤维及其不同掺量增强沥青胶浆性能的效果，对表征沥青胶浆流变性能的参数进行了分析；通过室内纤维增强沥青混凝土性能试验，全面比较分析了玄武岩纤维与木质素纤维、聚酯纤维增强沥青混凝土性能的效果；依托试验路铺筑，提出了掺加玄武岩纤维的沥青混合料的施工工艺和路用玄武岩纤维技术指标。 然后比较分析玄武岩纤维沥青胶浆、混合料高低温性能的相关性；针对玄武岩纤维增强沥青混凝土低温抗裂性能突出的特点，应用应力约束试验和冲击韧性试验深入研究了短切玄武岩纤维增强沥青混凝土的抗裂性能，分析了玄武岩纤维增强沥青混凝土低温性能的作用机理。 最后利用玄武岩纤维的高弹性模量、高抗拉强度以及聚酯纤维的韧性及亲油性能，研发了聚酯玄武岩纤维布，进行相关性能试验，结合实体工程施工，提出了合理的施工工艺和注意事项。 本文的研究结果表明：玄武岩纤维具有力学性能优异、化学性能稳定、吸持沥青能力强和防潮耐火特点，可作为阻燃材料应用于隧道等封闭结构施工，适用于高湿度、酸、碱类介质结构；在沥青胶浆和沥青混合料中加入合适剂量和类型的短切玄武岩纤维，可大幅提高其路用性能，起到“增弹”、“增韧”及“增强”作用；聚酯玄武岩纤维布渗透沥青能力强，加筋抗裂效果显著，延长道路的使用寿命。 |
| 作者： | 许婷婷 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 顾兴宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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