在SMA中摻加纖維已成為一種提高瀝青面層路用性能的普遍手段,但絕大部分都是單一纖維,對(duì)于復(fù)合纖維情況少有研究。近代膠漿理論認(rèn)為瀝青膠漿的組成結(jié)構(gòu)決定了瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫變形能力,美國(guó)SHRP研究成果也表明,瀝青膠漿的低溫性能對(duì)瀝青混合料溫縮裂縫的貢獻(xiàn)率達(dá)到87%,這表明瀝青膠漿是影響瀝青混合料粘彈性的根本因素,因此研究纖維瀝青膠漿的性能是非常必要的。本文研究了同時(shí)摻加不同比例的礦物棉纖維和顆粒狀木質(zhì)素纖維后的瀝青膠漿流變性能及SMA-13的路用性能并且與單一纖維混合料作橫向?qū)Ρ取Ｊ紫?基于SMA-13瀝青混合料初定三種粉膠比1.5、1.6、1.7,對(duì)三種粉膠比的瀝青膠漿進(jìn)行錐入度、軟化點(diǎn)及延度等常規(guī)性能試驗(yàn),分析得出當(dāng)粉膠比為1.6時(shí)瀝青膠漿具有較好的常規(guī)性能。在此基礎(chǔ)上提出了礦物棉纖維與木質(zhì)素纖維按質(zhì)量比例0:100、20:80、40:60、50:50、60:40、80:20、100:0七種摻配方案;同時(shí)確定了復(fù)合纖維瀝青膠漿的制備步驟。其次,利用動(dòng)態(tài)剪切流變?cè)囼?yàn)(DSR)和低溫彎曲梁流變?cè)囼?yàn)(BBR)研究了纖維瀝青膠漿的高低溫流變性能。由溫度掃描和頻率掃描試驗(yàn)得出當(dāng)纖維比例為50:50時(shí),復(fù)合纖維瀝青膠漿的高溫流變性能最好;由BBR得出50:50纖維瀝青膠漿的低溫流變性能是最差的,但是與最好的單一木質(zhì)素纖維瀝青膠漿相比降低地并不十分明顯。由此可見,纖維比例對(duì)瀝青膠漿低溫流變性能的影響并不顯著。最后,通過馬歇爾試驗(yàn)確定了 SMA-13瀝青混合料的礦料級(jí)配及不同纖維比例對(duì)應(yīng)的最佳油石比,分別為 6.15%、6.17%、6.19%、6.21%、6.23%、6.25%、6.27%。并在此基礎(chǔ)上研究了復(fù)合纖維SMA-13的路用性能,得出當(dāng)?shù)V物棉纖維和顆粒狀木質(zhì)素纖維比例為50:50時(shí),復(fù)合纖維SMA-13瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性都達(dá)到最優(yōu),且較單一纖維混合料均有較大提升,低溫抗裂性能略有下降但不明顯且仍然滿足規(guī)范要求,故本文認(rèn)為此種情況下SMA-13的路用性能最佳。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

?第二章復(fù)合纖維瀝青膠漿的制備及其常規(guī)性能測(cè)定???（４）纖維??復(fù)合纖維瀝青膠漿中的纖維由兩種單纖維復(fù)配而成，分別是由江蘇省高郵市華康建??材實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的礦物棉纖維和顆粒狀木質(zhì)素纖維，如圖２．１、２．２所示。其中礦物??棉纖維是將各類礦物原料經(jīng)融熔、成纖并用不同有機(jī)、無(wú)機(jī)試劑表面處理后制成的棉絮??狀纖維。其成本比較昂貴，直徑均勻性差，在混合料拌合時(shí)容易發(fā)生結(jié)團(tuán)，不能完全分??散，對(duì)瀝青路面的路用性能改善不明顯，路面使用壽命較短；顆粒狀木質(zhì)素纖維是由９０％??的來(lái)源于原木的木質(zhì)素纖維和１０％的造粒劑（如瀝青、石蠟等）加工而成的，屬于植物??纖維，對(duì)人體和自然環(huán)境無(wú)不良影響。在混合料中拌合時(shí)，顆粒狀木質(zhì)素纖維相當(dāng)于預(yù)??先分散過，所以拌合生產(chǎn)出來(lái)的混合料均勻性、和易性較好，但缺點(diǎn)是纖維易吸水，造??成混合料水穩(wěn)定性差，影響其耐久性。??

和普通涵青有所不同，纖維瀝青膠漿中含有較多的填料及纖維，為保證數(shù)據(jù)的可靠??性與可比性，本節(jié)采用錐入度試驗(yàn)評(píng)價(jià)粉膠比為１．５、１．６、１．７的纖維瀝青膠漿高溫性能??（錐針如下圖２．３所示），其中木質(zhì)素纖維摻量均為２．０％。??１２??

ｌ：??圖２．４纖維瀝青膠漿軟化點(diǎn)試驗(yàn)??將制備好的粉膠比為１．５、１．６、１．７的纖維瀝青膠漿進(jìn)行軟化點(diǎn)試驗(yàn)（如上圖２．４所??示），分析粉膠比對(duì)瀝青膠漿感溫性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果如下表２．６所示。??表２．６粉膠比對(duì)纖維瀝青膠漿軟化點(diǎn)影響試驗(yàn)結(jié)果??粉膠比?軟化點(diǎn)ｉｒｅ）?軟化點(diǎn)２（°ｃ）?軟化點(diǎn)平均值ｒｃ）??１．５?６５．１?６５．９?６５．５??１．６?６９．４?６８．８?６９．１??１．７?６６．６?６７．４?６７．０??由上表試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，軟化點(diǎn)數(shù)值隨著粉膠比先增大后減小，當(dāng)粉膠比為１．６時(shí)，??纖維瀝青膠漿的軟化點(diǎn)有最大值６９．１°Ｃ，表明瀝青膠漿此時(shí)有較好的高溫性能；而當(dāng)粉??膠比為１．５或１．７時(shí)，軟化點(diǎn)值都較６９．１°Ｃ小，高溫性能有下降的趨勢(shì)。??（３）延度試驗(yàn)??延度是表征瀝青低溫變形能力的重要指標(biāo)，同樣，纖維瀝青膠漿常規(guī)的低溫性能也??可以由延度來(lái)評(píng)價(jià)。對(duì)粉膠比為１．５、１．６、１．７的纖維瀝青膠漿在５°Ｃ、１（ＴＣ，以５ｍｍ／ｍｉｎ??的速度進(jìn)行延度試驗(yàn)，如下圖２．５所示。??１４??
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