玻璃纤维沥青混合料路用性能研究

摘要

当前交通行业的快速发展对沥青路面又提出了新的要求，为了满足高强度的交通荷载，延长道路使用寿命，本文借鉴纤维水泥混凝土的案例，采用了玻璃纤维掺入到沥青混合料中改善其路用性能。本文在常规的高温、低温、水稳定性能的评价试验中做出了几点创新，主要有以下几项工作:
　　在以往的控制长度改变掺量的研究方法发上，尝试将3mm、6mm、12mm三种长度的短切型玻纤按照9∶9∶2的比例共同掺入，想法是将粗、细集料都搭接起来，增强沥青混合料的整体性。且对玻纤进行了预浸沥青，即事先在玻纤表面涂裹一层沥青，将其“伪造”成沥青体，使玻纤在混合料中分散均匀，增强其搭接集料的能力。本文采用的玻纤为无碱玻纤，表面浸润剂（玻纤在生产过程中会在其表面涂覆浸润剂修复由于拉丝不均形成的微缺陷）是亲油型的短切玻纤，这样更适合在沥青混合料这种复合材料中做增强材料。
　　摒弃传统的玻纤作为增强材料直接外掺的方法，本文利用玻璃纤维与矿粉相当的比表面积特性将玻纤内掺，即玻纤作为填料等比表面替换矿粉，使之既能起到矿粉的胶结作用，而且能够起到“加筋”、“阻裂”、“稳定”、“增粘”等作用，增强了混合料的力学强度和变形能力。本文拟定了3％、7％、10％的矿粉被玻纤取代，换算成掺量约为混合料总质量的0.2％、0.4％、0.6％。试验表明在相比以往较大的掺量下，其路用性整体都有改善，特别是高温性能增强明显，且与掺量成正比关系，而单独外掺且不预浸沥青的3mm、6mm在相同掺量下改善效果明显不如内掺的预浸沥青玻纤，12mm的玻纤在相同掺量下单掺基本上分散不开，结团很严重。
　　通过灼烧和汽油溶解实验宏观检测了玻纤的真实分散情况。即火焰灼烧或汽油溶解小梁试件的表层沥青，保存玻纤在混合料中的真实分散情况;然后将宏观结果进行数据统计，规定了在10根以上的聚集就算结团，统计结团玻纤与单丝玻纤和结团玻纤之和的比值，最后得出一个分散率。实验结果为在3％、7％、10％的替换率下分散率都在70％以上，但随着替换率的增加而减小。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文研究的内容及研究路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 路线图

第二章 原材料检测及玻璃纤维的预浸沥青

2．1 原材料的检测

2．1．1 沥青

2．1．2 集料

2．1．3 填料

2．2 玻璃纤维

2．2．1 玻璃纤维生产工艺简介

2．2．2 玻璃纤维分类

2．2．3 玻璃纤维的筛选及检测

2．2．4 玻纤的预浸沥青

2．3 本章小结

第三章 玻璃纤维沥青混合料的设计

3．1 矿料配合比设计

3．2 沥青混合料马歇尔实验(无玻纤基准组)

3．2．1 马歇尔试件的成型

3．2．2 试件物理参数的测定与计算

3．2．3 马歇尔稳定度实验

3．2．4 最佳油石比(沥青用量)的确定

3．3 玻璃纤维沥青混合料设计

3．3．1 玻纤的掺入方式

3．3．2 玻纤混合料的拌制工艺

3．3．3 掺入玻纤后混合料的最佳油石比

3．4 本章小结

第四章 玻璃纤维沥青混合料的路用性能试验

4．1 玻纤混合料的高温稳定性

4．1．1 马歇尔稳定度实验

4．1．2 车辙实验

4．2 玻纤混合料的低温性能

4．2．1 间接拉伸实验(劈裂实验)

4．2．2 低温小梁弯曲试验

4．3 玻纤混合料的水稳定性

4．3．1 浸水马歇尔实验

4．3．2 冻融劈裂试验

4．4 本章小结

第五章 玻纤在混合料的分散性检验

5．1 试验

5．1．1 灼烧试验

5．1．2 溶解实验

5．1．3 组合试验

5．2 数据统计

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文