纤维增强沥青混合料制备与性能研究

【摘要】：随着国民经济的发展,车速的提升、交通流量的日益增长、车辆大型化、重载超载的比例不断增加,以及渠化式交通等已成为现代交通的显著特点,也是公路发展的必然趋势。这对路面提出了更高的要求,如高速、安全、舒适、耐久等。目前加强沥青路面,改善沥青路面的使用品质,延长路面的使用寿命和提高投资效益是各国交通部门所面临的重要课题。SMA、高性能沥青混凝土(Superpave)、改性沥青技术等在不断改进过程中得到了应用,而纤维沥青路面以其技术性能优良、施工简单、经济上合理等特点受到人们的关注,具有广阔应用前景。 本文依托湖北省汉宜高速公路沥青路面加铺工程,参照国外的发展动态和作法,通过三种纤维(包括木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纶纤维等)和三种矿料级配类型的沥青混合料大量室内试验研究,对不同纤维种类、掺量、不同级配类型的混合料进行马歇尔试验,分析其内在变化规律,并且系统分析纤维对沥青混合料高温稳定性、水稳定性等路用性能的影响;另外,结合复合材料理论和界面化学知识,较为全面地阐述了纤维在沥青混合料中增强作用机理。在此基础上,提出了双重或多重混杂纤维增强沥青基混合料的设想,并进行了大量室内试验,分析内在规律性及其对路用性能的影响,探讨其工程可行性。同时对纤维沥青混合料设计指标的控制和配合比设计方法提出了相关建议。结合试验路研究,对纤维增强沥青路面的施工工艺也进行必要地探讨。 经试验分析表明,混杂纤维对沥青混合料的路用性能改善效果显著,综合考虑经济和技术特性,甚至优于某些单一纤维,具有一定的优势,可以大范围的推广使用。