SAC纤维沥青混凝土路用性能研究

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SAC是1988年由我国开发研制的性能优良的多碎石沥青混凝土,在大量工程应用中取得了良好的经济效益。近年来,随着经济的发展,仅依靠优良的级配而使用基质沥青的SAC混凝土的路用性能已经不能满足交通量和轴重增加的需要,迫切需要采用各种先进的技术来全面提高其性能。在提高沥青混凝土性能的众多措施中,纤维加强方法以其经济性好,技术性能优良等特点越来越受到人们的关注。许多单位都对多种类型纤维沥青混凝土进行了大量的系统的研究,得到了许多重要的结论,但是,对纤维增强SAC沥青混凝土的路用性能,特别是长度较大聚合物纤维,系统的研究较少。本文系统研究了长度为19mm的FORTA(?)AR和长度为6mm的TOPROADⅡ聚合物纤维两种SAC纤维沥青混凝土的路用性能。首先总结了以前纤维沥青混凝土的研究成果,分析了研究SAC纤维沥青混凝土的方案;然后在综合了CAVF体积法设计级配和SAC级配设计及检验方法的基础上采用计算法设计了SAC骨架密实结构级配;最后,分别根据由沥青混凝土各种路用性能不足引起的路面损坏的特征,分析了检验沥青混凝土路用性能的试验方法,通过马歇尔、车辙、高温弯曲、浸水马歇尔、冻融劈裂、低温弯曲和渗水系数等试验研究了SAC纤维沥青混凝土的路用性能,并采用粘弹性力学和复合材料学原理对纤维改善沥青混凝土路用性能的作用机理进行了分析。研究表明,两种纤维均有效的提高了SAC沥青混凝土的路用性能。在FORTA(?)AR掺量为0.045%,最佳沥青含量比基质沥青混凝土增加0.1%,TOPROADⅡ掺量为0.227%,最佳沥青含量增加0.3%的情况下,两种纤维的增强效果相差不大。总体来说,FORTA(?)AR纤维效果稍好,但在混凝土中分散性稍差;TOPROADⅡ纤维需要较多的增加沥青用量,也需要较大的压实功来保证密实度。与不掺加纤维的沥青混凝土相比,纤维沥青混凝土的粘度、模量、韧性、蠕变变形(极限)强度和蠕变破坏强度以及疲劳性能都有所提高。
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