【摘要】：近年來(lái),玄武巖纖維瀝青混合料以其優(yōu)越的路用性能和施工中的便易性得到了國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注。眾多學(xué)者對(duì)玄武巖纖維在瀝青混合料中的應(yīng)用開(kāi)展了大量的研究,但都集中于瀝青混合料的宏觀性能研究,對(duì)其微觀機(jī)理大多都是通過(guò)性能試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的推測(cè),很少有人從纖維浸潤(rùn)劑本身出發(fā),研究其對(duì)瀝青混合料性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響。因此,本文在研究不同浸潤(rùn)劑處理的玄武巖纖維瀝青混合料路用性能的基礎(chǔ)上,對(duì)A型、B型、C型3種玄武巖纖維增強(qiáng)瀝青混合料微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。首先,針對(duì)3種不同浸潤(rùn)劑處理的玄武巖纖維,借助場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡和X射線能譜儀對(duì)其微觀形貌以及化學(xué)組成元素進(jìn)行檢測(cè)分析。發(fā)現(xiàn)3種纖維表面均存在不規(guī)則的凸起,其中A型和C型表面凸起較多;在凸起中Si和Fe的含量相對(duì)更多;對(duì)比3種玄武巖纖維,A型玄武巖纖維Si元素含量最高。其次,選取AC-20級(jí)配對(duì)3種摻玄武巖纖維瀝青混合料以及普通瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),確定4種瀝青混合料的最佳油石比,并對(duì)其馬歇爾指標(biāo)進(jìn)行分析。試驗(yàn)表明3種玄武巖纖維的加入均會(huì)使瀝青混合料油石比上升,穩(wěn)定度增大。然后,通過(guò)車轍試驗(yàn)、低溫小梁彎曲試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)以及四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)對(duì)4種瀝青混合料進(jìn)行路用性能檢測(cè)。試驗(yàn)結(jié)果表明,摻玄武巖纖維后,無(wú)論是A型、B型還是C型,均能改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗疲勞性,尤其是抗疲勞性能。其中,A型玄武巖纖維改善效果最優(yōu)。最后,通過(guò)微觀試驗(yàn)手段,對(duì)比分析摻玄武巖纖維前后瀝青混合料的斷口形貌特征包括孔洞、裂紋以及纖維與瀝青粘結(jié)界面,探討玄武巖纖維改善瀝青混合料性能實(shí)質(zhì);再討論分析3種不同類型玄武巖纖維瀝青混合料斷裂時(shí)纖維的破壞方式,通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)分析深入研究纖維在瀝青混合料中的微觀作用機(jī)理。結(jié)果表明,摻玄武巖纖維后瀝青混合料雖然孔洞數(shù)量增加,卻優(yōu)化了內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu),使得孔洞結(jié)構(gòu)得到細(xì)化;玄武巖纖維瀝青混合料A平均裂紋寬度最小,僅僅是普通的1/6,其次是摻C型玄武巖纖維,約為普通的1/4。說(shuō)明A型和C型玄武巖纖維均對(duì)瀝青混合料有著良好的阻裂效果;此外,A型和C型玄武巖纖維相比B型而言,浸潤(rùn)性較好;玄武巖纖維在瀝青混合料A和C破壞時(shí)纖維大部分屬于拉斷破壞,只有小部分被拔出,而B(niǎo)型玄武巖纖維大部分被拔出。說(shuō)明A型和C型玄武巖纖維與瀝青界面浸潤(rùn)性較好,外部荷載能有效地從瀝青基體轉(zhuǎn)移到纖維上,纖維承受了更多的載荷被拉斷。而B(niǎo)型玄武巖纖維與瀝青界面粘結(jié)較差,纖維本身的抗拉強(qiáng)度并沒(méi)有得到充分發(fā)揮,纖維容易被拔出。
【圖文】：

探討不同浸潤(rùn)劑類型玄武巖纖維在瀝青混合料中的破壞方式（拔出破壞還是拉斷破逡逑壞），分析其改善瀝青混合料強(qiáng)度和穩(wěn)定性作用機(jī)理。逡逑技術(shù)路線流程圖見(jiàn)圖１．２。逡逑不同浸潤(rùn)劑類型玄武巖纖維的選擇逡逑原材料性能檢測(cè)及瀝青混合料組成設(shè)計(jì)逡逑邐ｉ邐邋—邐：性逡逑玄武巖瀝青混合料路用性能試驗(yàn)邐：能逡逑１邐邋：研逡逑ｒｉ邋Ｉ＾邐；究逡逑，丨氏邋７＾邐抗逡逑溫邋溫趨疲逡逑穩(wěn)邋抗霉＇邐勞逡逑定裂邐性逡逑ｆｉ邋性邋１１邋能逡逑玄武巖纖維邐｜玄武巖纖維瀝青混合料逡逑微觀結(jié)構(gòu)分析邐微觀結(jié)構(gòu)分析逡逑Ｉ邐＿邋Ｉ邋一逡逑．＿

因此在玄武巖連續(xù)纖維的生產(chǎn)中省略了多種原料配料過(guò)程，，同時(shí)無(wú)有害物質(zhì)的排放，逡逑被譽(yù)為２１世紀(jì)又一種新型的環(huán)保纖維。玄武巖纖維由于其與瀝青混合料具有天然的親和逡逑力，能有效地與瀝青混合料結(jié)合。玄武巖纖維生產(chǎn)工藝過(guò)程如圖２．１所示。逡逑W ＿逡逑（Ｃ）連續(xù)玄武巖纖維成品邐（ｄ）短切玄武巖纖維成品逡逑圖２．１玄武巖纖維生產(chǎn)過(guò)程逡逑
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(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)：2698266