短切纤维沥青混合料疲劳性能研究

发布时间：2020-06-08 02:55

【摘要】：在沥青路面发展的过程中,纤维已经作为一种常用的路面增强材料被众多研究、设计人员所知晓。目前,纤维也常被用作是改善沥青路面高温、低温性能及耐久性的路面增强材料。文中通过试验对比分析的方法,结合沥青混合料自身特性,研究了多种短切纤维对混合料疲劳性能的改善作用,总结出短切纤维的工程环境适用性。本文主要针对沥青混合料为典型粘弹性材料,且材料的粘弹性质会影响其性能这一特点,以分析混合料粘弹性能的影响因素及粘弹性能对其疲劳性能的影响为目的,以动态力学分析方法(DMA)结合混合料室内性能试验为手段,进行了大量试验研究。采用基于骨架嵌挤型原理均衡设计方法,对六种沥青混合料进行了最紧密骨架状态下的配合比设计以获取其最佳油石比状态。然后以动态力学分析方法(DMA)对其进行频率扫描和重复弯拉试验以获取其粘弹性能参数和疲劳寿命。同时,对六种沥青混合料进行了常规室内路用性能试验以获取其相关性能情况。以DMA频率扫描的结果进行纤维沥青混合料粘弹性参数影响因素的分析,同时,以两种不同的转换方法做出动态模量的主曲线,以主曲线为基础获取多个模量指标,以模量指标结合路用性能的试验结果评价混合料的高低温性能,获得各类型纤维的功能性疲劳改善情况,并验证以模量指标评价功能性疲劳性能的可靠性。以同一疲劳临界标准进行混合料DMA疲劳试验和四点弯曲疲劳试验以评价其力学耐久性能,并比较两种试验方法所获得的材料疲劳寿命,验证DMA疲劳试验的可行性,建立了DMA疲劳寿命的应变水平方程。在讨论疲劳临界标准的基础上提出了一种疲劳寿命的预估方法,建立了DMA预估疲劳寿命和实测疲劳寿命的函数关系式。最后,以数字图像处理的方式分析DMA疲劳试件的结构特征,以灰色关联度计算方法从材料类型、结构、初始粘弹性能参数等多个角度分析力学耐久性的影响因素。经试验研究表明:DMA方法在沥青混合料性能研究中具有一定的可靠性,混合料粘弹性能与其路用性能有着密切关系。虽然纤维的路用性能改善作用是存在的,但并不是所有纤维均能改善全部的路用性能。所以,工程中纤维增强材料的使用应结合工程环境慎重选择。
【图文】：

纤维形态,纤维沥青

（d）PVA 纤维（e）CEL 纤维图 2-1 纤维形态标准照维沥青性能沥青是混合料中的胶结材料，对混合料结构的组成和整本节内容对纤维沥青的性能进行相应的试验研究，并对法做出了相应的评价。的纤维沥青是指纤维与 SBS 改性沥青的混合物，，其应质。文中采用常规的沥青试验方法对纤维沥青进行相应为了更真实的展现本文中纤维对沥青的改性作用与纤系，纤维沥青试验中纤维的用量依据混合料中 0.3%的纤维沥青试验中纤维的掺量为 6%。同时，纤维使得沥改变给纤维沥青试验样品及试件的制备过程带来了较大试验结果的皆因为在多次尝试制备试验样品失败，无法

曲线,断级配,粗集料,曲线

计理论用混合料均为粗集料断级配的多碎石沥青混合料 SA，其兼具了连续级配密实式沥青混凝土和半开式沥青造深度大的优点，同时也避免了各自的缺点[74]。SAC实际工程的，SAC13 系列则是在后期工程发展中逐是与连续型级配在矿料级配组建方法上具有极大的差通过工程实例得到了很好的验证。对于级配的构建问级配范围，而直接采用两段级配曲线进行合成，该矿点、两曲线”模型[76]，图 2-2 是该曲线模型。级配构个部分。关键筛孔尺寸及其通过率：确定所需要矿料的公称最料中碎石（≥4.75mm）含量；确定矿粉（0.075mm）
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

【参考文献】