玄武岩纤维在沥青混合料中的应用研究

论文摘要

随着国家经济的快速发展，交通行业取得了举世瞩目的成绩，但是交通量和轴载的不断增大，使沥青路面出现了早期损坏现象，因此，广大交通科研工作者把提高沥青混合料的性能当作现阶段的首要任务。目前，沥青混合料路面虽具有许多独有的优势，在实际工程应用中也存在着许多技术和质量问题，如早期强度不足、破损严重、疲劳寿命低、表面性能低、车辙和裂缝严重等，这对道路建设者来说是一种更为严峻的挑战。为了解决沥青混合料路面工程应用中存在的实际问题，借鉴20世纪50年代新型高抗拉强度、高模量增强纤维在水泥混凝土及轻型结构中的成功应用，在沥青混合料中掺入增强纤维逐渐成为广大交通科研工作者的研究热点，受到许多国家的广泛关注和重视，各国交通科研工作者进行了大量的研究，并取得了不少研究成果。研究结果表明：在沥青混合料中掺加增强纤维是一种解决沥青路面工程中存在的实际问题的非常有效的方法之一。本文在对纤维作用机理分析的基础上，结合短切玄武岩纤维沥青混合料的马歇尔试验和路用性能试验，研究了短切玄武岩纤维沥青混合料各方面的性能，为短切玄武岩纤维沥青混合料在沥青路面工程中的应用和推广提供了理论依据和技术指导。主要研究内容包括：1在室内马歇尔试验的基础之上，提出了玄武岩纤维沥青混合料的拌和试验方法，确定了沥青混凝土混合料（AC-13）不掺纤维和纤维掺量为：0.1%、0.3%、0.5%的最佳油石比；在车辙试验的基础上，确定了纤维的最佳掺量：0.3%；在车辙试验和低温弯曲试验的基础上，确定了短切玄武岩纤维的最佳适用长度：6mm；2通过不掺纤维沥青混凝土混合料和在短切玄武岩纤维最佳适用长度和最佳掺量条件下的纤维沥青混合料的路用性能对比，得出短切玄武岩纤维的加入能提高沥青混凝土混合料各方面的路用性能。3在马歇尔试验的基础上，确定了木质素纤维掺量为0.3%的沥青玛蹄脂碎石（SMA-13）混合料和短切玄武岩纤维掺量为0.4%的沥青玛蹄脂碎石（SMA-13）混合料的最佳油石比。4通过两种纤维沥青玛蹄脂碎石混合料的各方面的路用性能对比分析，提出短切玄武岩纤维在SMA（沥青玛蹄脂碎石）中应用的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 纤维沥青混合料国内外研究及应用现状
• 1.2.1 国外研究及应用现状
• 1.2.2 国内研究及应用现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 纤维沥青混合料的作用机理分析
• 2.1 沥青混合料结构及强度形成原理
• 2.1.1 沥青混合料的组成结构
• 2.1.2 沥青混合料的强度形成原理
• 2.2 纤维沥青混合料性能及作用机理研究概述
• 第三章 研究方案和试验方法
• 3.1 研究方案
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 原材料试验方法
• 3.2.2 沥青混合料试验方法
• 第四章 原材料技术性能指标
• 4.1 沥青材料的技术性能试验
• 4.2 集料的物理力学性能指标检测
• 4.2.1 粗集料
• 4.2.2 细集料
• 4.2.3 填料
• 4.3 纤维的技术性能指标
• 4.3.1 木质素纤维
• 4.3.2 玄武岩纤维
• 4.4 本章小结
• 第五章 玄武岩纤维在沥青混凝土中的应用研究
• 5.1 矿料的筛分和级配的确定
• 5.1.1 矿料的筛分
• 5.1.2 矿料级配
• 5.2 玄武岩纤维沥青混合料的拌和试验研究
• 5.3 玄武岩纤维沥青混合料的最佳油石比的确定
• 5.3.1 最佳油石比设计方法简介
• 5.3.2 玄武岩纤维沥青混凝土混合料的最佳油石比
• 5.4 玄武岩纤维的最佳掺量
• 5.5 玄武岩纤维的最佳适用长度研究
• 5.5.1 不同长度纤维的沥青混合料高温稳定性能分析
• 5.5.2 不同长度纤维的沥青混合料低温抗裂性能分析
• 5.6 玄武岩纤维沥青混凝土混合料的路用性能研究
• 5.6.1 玄武岩纤维沥青混凝土混合料的高温稳定性
• 5.6.2 玄武岩纤维沥青混凝土混合料的低温抗裂性能
• 5.6.3 玄武岩纤维沥青混凝土混合料的水稳定性能
• 5.7 本章小结
• 第六章 玄武岩纤维在沥青玛蹄脂碎石中的应用研究
• 6.1 沥青玛蹄脂碎石（SMA）简介
• 6.2 SMA-13 混合料配合比设计
• 6.2.1 矿料的筛分
• 6.2.2 矿料级配设计
• 6.3 两种纤维的沥青玛蹄脂碎石混合料的路用性能分析
• 6.3.1 高温稳定性
• 6.3.2 低温抗裂性能
• 6.3.3 水稳定性
• 6.3.4 混合料谢伦堡沥青析漏试验
• 6.3.5 混合料肯塔堡飞散试验
• 6.4 本章小结
• 第七章 施工技术与控制
• 7.1 原材料的检验
• 7.2 玄武岩纤维沥青混合料的拌和
• 7.3 混合料的运输
• 7.4 混合料的摊铺
• 7.5 沥青混合料的压实成型
• 7.6 压实应注意的问题
• 7.7 接茬处的碾压控制
• 第八章 主要结论和建议
• 8.1 主要结论
• 8.2 进一步研究建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历