【摘要】：道路路面持久服役的關(guān)鍵因素之一在于路面材料的質(zhì)量。以纖維作為瀝青混凝土的增強(qiáng)材料可有效阻止路面裂紋的形成,避免坑槽、剝落等形成的早期路面病害。竹纖維具有抗拉強(qiáng)度高,熱穩(wěn)定性好,表面粗糙的特點(diǎn),其生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境友好且廉價(jià),因此,竹纖維作為瀝青混凝土的增強(qiáng)材料具有明顯優(yōu)勢(shì)。本文采用不同規(guī)格和不同摻量的竹纖維作為瀝青混合料增強(qiáng)體,制備瀝青混凝土復(fù)合材料。為克服竹纖維與瀝青由于化學(xué)特性差異所導(dǎo)致界面結(jié)合強(qiáng)度小的缺點(diǎn),本研究采用價(jià)格低廉的三聚氰胺與甲醛共聚物對(duì)竹纖維表面進(jìn)行化學(xué)改性,以改善竹纖維與瀝青混凝土之間相容性。采用傅立葉紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、核磁共振(NMR)技術(shù)對(duì)纖維表面化學(xué)特性進(jìn)行表征。分別采用靜態(tài)間接拉伸試驗(yàn)、直接拉伸試驗(yàn)測(cè)試竹纖維增強(qiáng)瀝青混凝土抗裂性能。此外,從力學(xué)性能、路用性能、微觀結(jié)構(gòu)層面對(duì)竹纖維瀝青混凝土進(jìn)行了進(jìn)一步的分析,為竹纖維瀝青混凝土的制備及其在道路工程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。論文主要研究結(jié)果如下:(1)竹纖維表面化學(xué)分析表明:三聚氰胺-甲醛共聚物改變了竹纖維表面結(jié)構(gòu),且瀝青較好的包覆于竹纖維表面,被包覆的竹纖維在瀝青混凝土中體現(xiàn)出良好的應(yīng)力傳遞作用,竹纖維經(jīng)改性后與瀝青的界面結(jié)合得到改善。(2)采用0.2 wt%,長(zhǎng)度為20mm的竹纖維制備得到的瀝青混凝土復(fù)合材料具有較高的穩(wěn)定度。三聚氰胺-甲醛共聚物改性竹纖維可提高纖維的模量和剛度,從而顯著提高竹纖維瀝青混凝土復(fù)合材料的穩(wěn)定度。在混合料拌和時(shí),改性竹纖維表現(xiàn)出更好的分散效果。(3)纖維的摻入提高了瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度。改性竹纖維增強(qiáng)瀝青混凝土的靜態(tài)間接抗拉強(qiáng)度顯著提高,直接拉伸強(qiáng)度和拉伸應(yīng)變能增大。(4)竹纖維瀝青混凝土車轍板的動(dòng)穩(wěn)定度與對(duì)照相比有所提高,摻入0.2 wt%竹纖維的瀝青混凝土獲得較好的高溫穩(wěn)定性。改性竹纖維增強(qiáng)的瀝青混凝土抵抗低溫破壞和水損害能力增強(qiáng)�？傮w而言,改性竹纖維增強(qiáng)瀝青混凝土的路用性能得到改善。
【圖文】：

竹纖維增強(qiáng)瀝青混凝土的制備與性能逡逑摻量和最佳纖維長(zhǎng)度。逡逑（２）確定竹纖維改性方法，優(yōu)化改性工藝參數(shù)，包括三聚氰胺－甲醛的比、加熱溫度及時(shí)間等。逡逑（３）通過(guò)穩(wěn)定度試驗(yàn)、靜態(tài)間接拉伸試驗(yàn)、小梁直接拉伸試驗(yàn)、高溫性試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)以及水穩(wěn)定性試驗(yàn)，綜合評(píng)價(jià)三聚氰胺－甲酸改纖維增強(qiáng)的瀝青混凝土的力學(xué)性能和路用性能。逡逑（４）通過(guò)ＦＴＩＲ、ＸＰＳ、ＮＭＲ和ＳＥＭ等表征方法，分析纖維改性前后而結(jié)合強(qiáng)度的改善效果。逡逑技術(shù)路線圖如下：逡逑

單根長(zhǎng)度２０ｍｍ邋（機(jī)械剪裁）的竹纖維，，共１３ｇ分批次平均分?jǐn)偟綊呙鑳x平板上，逡逑確保竹纖維之間沒(méi)有堆積，利用掃描儀將竹纖維掃成．ＩＰＧ圖片。采用植物根系逡逑分析軟件ＷｉｎＲＨＩＺＯ統(tǒng)計(jì)出不同直徑纖維的總長(zhǎng)度，分析結(jié)果如圖２－１、圖２逡逑—２邋0逡逑８０－ｉ逡逑２邋７０－邐逡逑§＞６０－逡逑0邋５０－逡逑0逡逑0邋４０－逡逑｜邋３０－逡逑２邋２０－逡逑0邋１０－逡逑Ｑ邐ｊ邐ｊ邐Ｉ邋＾邋Ｉ邐｜邐（■逡逑ｊ邐，逡逑Ｄｉａｍｅｔｅｒ邋（ｐｍ）逡逑圖２—丨竹纖維長(zhǎng)度占比逡逑１０逡逑
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2600934