玄武岩纤维沥青混合料路用性能与应用研究

摘要

纤维在沥青路面中的应用已经有几十年的历史了。沥青路面中掺入纤维可以减少车辙的出现,防止低温裂缝的产生以及减小路面的水损害程度和疲劳裂缝,对改善沥青路面的路用性能和延长沥青路面周期具有重要的意义。本文以广西六宜高速公路为依托,采用六宜高速公路的原材料,通过室内试验,在密级配沥青混凝土AC-13C和AC-20C中加入玄武岩纤维,来研究沥青混合料的路用性能。同时对京港澳高速公路驻马店至信阳段和S238常付线许昌境襄郏界至田庄段实体工程进行了调查研究和经济性评价,对不同掺量的玄武岩纤维进行了系统的研究,最终确定了最佳纤维掺量。
　　 本文主要通过以下几个方面来分析了玄武岩纤维沥青混合料的路用性能。采用原材料物理性能试验、网篮析出试验和DSR动态剪切试验分析了玄武岩纤维的物理力学性能和玄武岩纤维的胶浆性能,得出玄武岩纤维具有良好的力学性能和胶浆特性;通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验和疲劳性能的系统研究,得出玄武岩纤维沥青混凝土AC-13C和AC-20C皆具有优越的路用性能,并且确定出了两种混合料各自的最佳纤维掺量;采用Ansys有限元分析不同纤维掺量的AC-13C沥青混合料小梁弯曲试件,得出最佳纤维掺量为0.4%,同时对纤维掺量为0.4%的沥青混合料进行试验分析,最终得出理论分析结果和实际试验结果具有很好的一致性;通过对实体工程的调查研究,证实了玄武岩纤维在沥青路面中应用的可行性,同时对玄武岩纤维沥青路面进行了经济性分析,证明了玄武岩纤维的适用性,且具有广阔的使用前景。