礦物纖維瀝青混合料低溫抗裂性能研究.pdf

《礦物纖維瀝青混合料低溫抗裂性能研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、第2期(總第193期)華東公路No．1(TotaINo。192)2012年4月20日EASTCHINAHIGHWAYApril2012文章編號I1001-7291(2012)02—069—03文獻標識碼：B礦物纖維瀝青混合料低溫抗裂性能研究趙麗華，陳靜云，王生武。(1．大連理工大學(xué)建工學(xué)部交通運輸學(xué)院，遼寧大連116024；2．大連交通大學(xué)土木與安全工程學(xué)院，遼寧大連l16028)摘要l對摻加兩種礦物纖維及未摻纖維的AC一16C瀝青混合料進行了一l0℃、5℃及2O℃的小梁彎曲試驗及小梁彎曲蠕變試驗，并通過掃描電鏡觀測纖維瀝青混合料的微觀形貌，分析礦物

2、纖維對瀝青混合料的低溫抗裂性能的影響及其增強機理。試驗結(jié)果表明，摻加礦物纖維提高了瀝青混合料的彎拉強度、彎拉應(yīng)變及彎曲蠕變速率，特別是有效的改善了一1O℃條件下瀝青混合料的韌性，從而提高瀝青混合料的低溫抗裂性能；纖維的加入，增加了結(jié)構(gòu)瀝青的比例，可長時間的維持其粘彈性，纖維的咬合效應(yīng)對瀝青基體裂紋擴展起到阻滯作用。關(guān)鍵詞：瀝青混合料；礦物纖維；試驗研究；微觀形貌；低溫抗裂1原材料切礦物纖維，成束狀；一種為礦物棉纖維，成棉絮狀；礦試驗采用遼河油田AH一9O道路石油瀝青，技物纖維具有較高的強度和彈性模量，熔點高，纖維性能術(shù)指標詳見表1所示。集料及礦粉均為

3、大連產(chǎn)石灰?guī)r不受瀝青混合料高溫拌合影響，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其物理加工而成，測試集料的吸水率為0．75，洛杉磯磨耗力學(xué)指標詳見表2所示。礦料級配根據(jù)試驗規(guī)程推薦損失為14．59／6，pH值為8．0，與瀝青黏附性為5級。的AC一16C級配范圍設(shè)計而成。實驗采用兩種不同形態(tài)的玄武巖礦物纖維，一種為短表1瀝青主要性能指標裹2纖維的技術(shù)指標根據(jù)前期研究[7-81，本試驗采用玄武巖纖維摻量2低溫抗裂性試驗及結(jié)果分析為0．2，由馬歇爾試驗結(jié)果確定未摻加纖維、摻加短瀝青路面的開裂是由于作用于瀝青混合料內(nèi)部的切礦物纖維、摻加礦物棉纖維的AC一16C瀝青混合疲勞應(yīng)力和溫度應(yīng)

4、力產(chǎn)生的應(yīng)變值超過了瀝青混合料料的最佳油石比分別為4．a(chǎn)N、4．4N、4．40A。所能承受的極限應(yīng)力和極限應(yīng)變。低溫開裂不僅與材料強度有關(guān)，而且與材料的變形能力有關(guān)。因此在評*收稿日期：2012—02—05一70一華東公路2012年第2期價瀝青混合料低溫抗裂性能時，應(yīng)綜合考慮應(yīng)力及應(yīng)1O℃、5。C及2O℃的小梁彎曲試驗及小梁彎曲蠕變變兩個方面。試驗。本試驗以AC一16C瀝青混合料為依托，室內(nèi)分2．1小梁彎曲試驗別制備了未摻加纖維、摻加短切礦物纖維、摻加礦物棉瀝青混合料低溫彎曲試驗，首先在規(guī)定試驗溫度纖維的AC一16C瀝青混合料的試件，試件采用由輪(-

5、10。C、5℃及20℃)的試驗箱中養(yǎng)護2h以上，用路面碾法成型的車轍板切割而成，試件尺寸為40mm×強度材料機進行單點加載，加載速率為50mm／min，40mmX250mm，其跨徑為200mm。對符合尺寸要直至試件破壞。不同溫度條件下的小梁彎曲試驗結(jié)果求的小梁分成6組，每組4個平行試件，分別進行了一如表3所示。表3瀝青混合料小梁彎曲試驗結(jié)果試驗溫度／℃一1O52O摻加纖維類型未摻短切礦棉未摻短切礦棉未摻短切礦棉抗彎拉強度／MPa2．206．524．812．624．443．972．583．093．75最大彎拉應(yīng)變／10。1．081．21．141．441

6、．621．567．447．927．8。O0一從試驗結(jié)果看可以看出：2．2蠕變試驗(1)不同溫度條件下，纖維瀝青混合料的抗彎拉強度試驗儀器采用高低溫彎曲蠕變試驗機，該儀器能及彎拉應(yīng)變均高于無纖維瀝青混合料，特別是一1O℃夠?qū)囟染_控制在±0．1℃，并實時記錄試件的蠕條件下無纖維瀝青混合料發(fā)生了脆斷，強度較低。纖維變數(shù)據(jù)，同時將蠕彎曲線實時繪制出來，便于及時檢驗瀝青混合料的破壞應(yīng)變均較無纖維的大，說明摻加纖維試驗效果。經(jīng)過反復(fù)試驗確定蠕變實驗的加載荷載，有效提高了瀝青混合料的韌性。因此，摻加礦物纖維較～10℃時加載荷載為164N，5℃時加載荷載為好的提

7、高了瀝青混合料的低溫抗裂性能。124N，20oC時加載荷載為15N，采用跨中加載進行(2)兩種纖維瀝青混合料相比較，一10℃時摻加短蠕變實驗。用蠕變速率評價瀝青混合料的低溫抗裂切纖維較大的提高了瀝青混合料的抗彎拉強度，2o℃性，混合料的蠕變速率越大，說明混合料的變形能力越時，摻加礦棉纖維的抗彎拉強度更大，說明礦物棉纖維強，韌性越好，即抗低溫開裂能力越好[9-1o]。每組實瀝青混合料的溫度敏感性相對弱一些，增強瀝青混合料驗4個平行試件，試驗結(jié)果取每組實驗的平均值，如表抗裂l生能方面更具有優(yōu)勢。4所示。表4瀝青混合料彎曲蠕變試驗結(jié)果試件類型跚濺試件編號蠕

8、力／~CWUR一1O0．7691．28普通AC一16CDIJ一1OO．5811．67KLR一1O0．0691