浅论纤维沥青混凝土试验
浅谈纤维沥青混凝土技术
浅谈纤维沥青混凝土技术【摘要】：改性沥青SMA、环氧沥青混凝土、沥青玛碲脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装材料和技术，虽然它们具有较好的性能，但或者需要采用特殊设备，或者是有一定的施工难度，或者造价比较高，一时还难以大面积推广。
针对扬州西北绕城高速公路的具体工程情况，文章选择了纤维沥青混合料作为桥面铺装材料。
【关键词】：沥青；纤维沥青混合料1．纤维沥青混合料的路用性能研究本研究首先通过扬州西北绕城高速公路桥面铺装上层及下层2 种级配类型沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能试验, 来综合评价沥青混合料的各项性能以及纤维的增强作用。
1.1沥青混合料的高温稳定性试验试验结果表明：加入纤维后，沥青混合料的抗车辙性能得到改善。
这是因为车辙的形成主要是由于试验初期沥青混合料本身的压密，以及随后沥青混合料的侧向流动变形。
加入纤维与未加纤维对混合料的初期压密变形影响不大，但是对后期的侧向流动变形有较大的影响。
加入纤维后，纤维吸附及稳定沥青，使沥青的粘稠度和粘聚力增大，同时由于纵横交错的纤维加筋作用，使沥青混合料的整体性、抗剪性及抗车辙能力增强。
从动稳定度结果可以看出，纤维可显著改善沥青混合料的高温抗车辙性能。
1.2沥青混合料低温性能试验低温主要是影响沥青混合料的抗拉强度和变形能力，从而造成沥青混合料的低温开裂。
本研究通过试验测定沥青混合料在-10 ℃时弯曲破坏的力学性质来评价沥青混合料的低温抗裂性能。
从试验结果可以看出，纤维的加入有效地提高了铺装层材料低温时的柔韧性，这样使得铺装层在低温季节能更好地适应桥面板的变形，减少在低温季节容易出现的桥面温缩裂缝和疲劳裂缝。
这对于改善桥面铺装低温时的使用性能具有重要意义。
1.3沥青混合料水稳定性试验首先进行了浸水马歇尔试验，结果表明不同级配、不同沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度都远远高于规范要求。
虽然该试验方法操作比较简单，但不能较好地反映实际沥青混凝土路面早期的水损情况。
纤维沥青混凝土性能的试验研究
随着交通量的快速增长 、 轴载的加重及 人们生活水 平的 日益提高 ， 对道路使用 质量 和服务 寿命 的要求 越来越 高． 传 统材料难 以满足使用需求 ， 人们越来越多 在沥青路面 中应用 新型 材料． 欧美一些 国家 于 ２ ０世纪七八 十年代 就开展新 型
Ｂ ｎ ｂｒ 及 Ｄ ｌ ｉＡ ｏｉ ｅｓ ｉ ｆ ｏ ｎ Ｓ两 种 典 型 纤 维 与 不 掺 纤 维 的 Ａ 一 ａｔ Ｋ １ 行 马 歇 尔 试 验 、 温 车 辙试 验 、 散 试 验 、 留稳 定 度 试 ３进 高 飞 残
第 ２ ６卷
第 ５期
长
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ＶＯ ． ６ ＮＯ ５ １ ２ ． ￥ｅ ｐ．２ ０ １２
２０ １ ２年 ９月
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＡＮＧＳＨＡ ＵＮｌ ＶＥＲＳｌ ＴＹ
纤 维 沥 青 混 凝 土 性 能 的试 验 研 究
陈 晋华
（ 福建船政交通职业学 院， 福建 福 州 ３ ００ ） ５ ０ ７ 摘 要： 通过 对掺入 Ｂ ｎ ｂｒ 及 Ｄ ｌｎ Ｓ的 Ａ ｏｉ ｅｓ ｉ ｆ ｏａｉＡ ｔ Ｋ一１３混合料进行马歇 尔试验 、 留稳 定度试验 、 残 飞散试验、 高温车辙试
根据 马歇尔 试验 结果 并结合 实 际经验综 合确 定未掺 纤
维 、 Ｄ ｌｎｔ Ｓ纤维及掺 Ｂ ｎｆ ｅｓ 掺 ｏ ｉＡ ａ ｏｉｂｒ 纤维混合料的最佳油石 ｉ 比分 别为 ５ ２ ５４、． ， ． 、． ５ ３ 由此 可见 ， 掺入增强纤维提高 了沥青
收 稿 日期 ： １ ０ ２ ２ ２— ７— ０ ０
验、 小梁低 温弯曲试验研 究 ， 结果表 明， 沥青混凝土 中掺入增强纤维后 ， 留稳定度 、 在 残 动稳 定度提 高 ， 可大幅度 降低 混合 料的
纤维对沥青混合料性能影响试验分析
论文THESIS110 China Highway近年来，我国高温多雨地区的新建高速公路沥青路面容易出现裂缝、坑槽、抗滑性能衰减较快等早期病害，对出行安全及行车舒适性造成了不利的影响，沥青混合料是造成早期病害最为显著的因素。
为了改善沥青混合料的路用性能，减少路面早期病害的发生，本文采用高温抗车辙试验、低温劈裂试验、冻融劈裂试验和表面构造深度试验，通过实验研究了掺加聚酯纤维和玄武岩纤维的AC-13C、SMA-13沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗滑性，并分析了其作用机理，并对每种纤维的适用场合及特点进行了分析。
原材料技术指标及要求集料采用玄武岩，沥青为SBS 改性沥青，技术指标均满足相关规范及标准。
选用的SBS 改性沥青、玄武岩纤维及聚酯纤维材料的检测结果如表1、表2所示。
试验方案表3为AC-13C 和SMA-13两种常用级配，验证两种纤维对沥青混合料路用性能的改善效果。
两种纤维掺量纤维对沥青混合料性能影响试验分析文/广东冠粤路桥有限公司 刘志华均为0.2%，设置不掺加纤维沥青混合料的性能为对照组，共进行4组试验，每组试验进行5个平行试验，取平均值为最终结果。
鉴于混合料油石比相差较小，因此忽略油石比变化对沥青混合料路用性能的影响，每组试验的油石比如表4所示。
试验结果与分析高温稳定性能不同纤维种类、不同纤维掺量的沥青混合料的高温抗车辙性能试验结果如表5所示。
由表5可知，玄武岩纤维和聚酯纤维均可以有效提高两种混合料的动稳定度，与不添加纤维的混合料相比，添加玄武岩纤维后的AC-13C 和SMA-13混合料的动稳定度分别提高了43.7%和28.6%，掺加聚酯纤维后动稳定度分别提高了31.4%和11.9%，表明玄武岩纤维对沥青混合料高温性能的提升作用更加明显，且沥青玛蹄脂沥青混合料高温稳定性明显优于密级配沥青混合料。
玄武岩纤维与聚酯纤维均能提高沥青混合料的高温稳定性能，主要原因是由于纤维具有加筋作用，且可增强混合料内部抗拉作用，消耗或缓解部分行车荷载传递的应力。
纤维沥青混凝土动力性能试验研究
第37卷 第7期2010年7月湖南大学学报(自然科学版)Jour nal of H unan U niver sity(Na tur al Science s)Vo l.37,N o.7Jul.2010文章编号:1674-2974(2010)07-0001-06纤维沥青混凝土动力性能试验研究＊曾梦澜,彭 珊,黄海龙(湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082) 摘 要:采用变截面分离式Ho pkinson压杆(Split Ho pkinson Pressure Bar,S HPB),对普通沥青混凝土、玻璃纤维沥青混凝土、木质素纤维沥青混凝土和3个掺量的聚酯纤维沥青混凝土进行了3种应变率的冲击压缩试验研究.试验结果与分析表明,沥青混凝土具有应变率增强效应,其动力抗压强度及韧性指标随着应变率的增大而增大;但是,纤维沥青混凝土动力抗压强度及韧性指标增长率随应变率提高有递减趋势;纤维含量对沥青混凝土在动力条件下的动力行为有显著影响,聚酯纤维掺量为0.25%的沥青混凝土动力抗压强度及韧性指标最优;3种纤维都可以增加材料的动力抗压强度及韧性指标,聚酯纤维增强沥青混凝土抗压强度最佳,木质素纤维次之,玻璃纤维最差;聚酯纤维提高沥青混凝土韧性指标最佳,玻璃纤维次之,木质素纤维最差.关键词:沥青混凝土;纤维加筋;SH PB试验;动力抗压强度;韧性指标中图分类号:U416.26 文献标识码:AExperimental Study of the Dynamic P roperties ofFiber Reinforced Asphalt ConcreteZENG M eng-lan,PENG Shan,HU ANG Hai-long(Co llege of Civil Eng ineering,H unan U niv,Changsha,Hunan 410082,China) A bstract:Co mpressive im pact tests w ere conducted on asphalt concrete,g lass fiber reinforced asphalt concre te,lig nin fiber reinfo rced asphalt co ncrete and polyester fiber reinforced asphalt co ncrete o f three contents with three strain ra tes using the split H opkinson pressure bar with varying cross-sections.Test results and analy ses have indicated that there is a strain rate enhancing effect on asphalt co ncrete.Both the dy namic co mpressive streng th and the toughness index increase w ith the increase of strain rate.H ow eve r, the increase rates of the streng th and the toughness index decrease w ith the increase o f strain rate of the fi-ber reinforced asphalt concrete.Fibe r content has a sig nificant influence o n the dy namic behavior of asphalt concre te.A t a polyester content of0.25%,the compressiv e strength and the to ug hness index reach their maxim al value s.A ll the fibers can im prove the dynamic properties of asphalt co ncrete.To improve com-pressive strength,polyester fiber is the best,lignin fiber the seco nd,and glass fiber the last.And to im-prove toug hness index,polyester fiber is the best,glass fiber the second,and lig nin fiber the last.Key words:asphalt concrete;fiber reinforcem ent;SH PB test;dynamic compressive strength;toug h-ness index＊收稿日期:2009-09-02作者简介:曾梦澜(1954-),男,北京人,湖南大学教授,博士生导师通讯联系人,E-mail:menglanzen g@ 湖南大学学报(自然科学版)2010年 大量关于纤维沥青混凝土性能的研究成果表明,掺入纤维后可改善沥青混凝土的使用性能,且由于纤维沥青混凝土的施工工艺较简单,不需增加额外设备,具有广泛的应用前景[1].迄今为止,前人对纤维沥青混凝土力学性能的研究大都基于静态、准静态条件下,其动力力学性能的研究相对较少,而作为路面材料被广泛使用的沥青混凝土在工作过程中除承受变化缓慢的准静态荷载外,同时还承受车载进行过程中的剧烈冲击作用,材料在高应变率下的特性受波传播效应、惯性效应等的影响,与静态、准静态试验提供的力学参数有很大不同,因此研究和测定纤维沥青混凝土动力性能非常必要.本文以分离式霍普金斯压杆S H PB (Split H opkinso n Pressure Bar )试验技术[2]对其进行研究,其结果对纤维沥青混凝土在地震、爆炸等条件下动力响应等问题的研究也具有一定的意义.1 SHPB 试验装置及试验过程S HPB 也称为Kolsky 杆,试验装置包括轻气枪、入射杆、输出杆和撞击杆,试件放置于输入杆与输出杆之间.通过高压气体推动撞击杆以一定的速度撞击入射杆,在入射杆中产生入射波,当波传到入射杆与试件界面时,一部分反射,形成反射波,一部分透射传入透射杆,形成透射波.入射杆中间的应变片记录入射波与反射波应变随时间变化的过程,而贴于透射杆中间的应变片记录透射波应变随时间变化的过程,通过分析计算,可得到试件材料的应力-应变关系曲线.试验采用 74m m 变截面SH PB 装置,其布置简图如图1所示.图1 SH PB 试验装置示意F ig .1 Schematic illustr ation of S HPB test equipme nt2 试验概况2.1 试验原材料本试验采用泰州产中海70号A 级道路石油沥青,集料为石灰岩,取自湖南常德华天碎石厂,矿粉为石灰岩质,产自湖南湘乡.聚酯纤维:直径(20±5)μm ,长度6mm ,抗拉强度≥500M Pa ;玻璃纤维:无碱玻璃纤维,长度12mm ,直径为9～13μm ;木质素纤维:长度<6mm .2.2 SH PB 试件成型及试验安排矿料级配采用AC -13[3]级配中值,最大粒径为16mm .试件成型采用静压法[4],在马歇尔试验确定的最佳沥青用量下静压成型,尺寸采用 70mm ×35m m .试验试件分6组,分组安排见表1.表1 试验试件分组Tab .1 Grouping of test specimens%组别纤维种类纤维掺量最佳沥青用量A ——4.9B 聚酯纤维0.105.1C 聚酯纤维0.255.3D 聚酯纤维0.405.5E 玻璃纤维0.255.2F木质素纤维0.255.4每组试件分别进行应变率约为50s -1,110s-1和170s -1的S HPB 压缩试验.试验温度控制在20℃,由专门设计的配合SH PB 系统的高低温试验装置控制.为使试件受力均匀,避免接触不平,在试件与入射杆之间加设了万向头.为使应力脉冲在试件破坏前有足够的时间来回反射以获得时间内应力均匀,还在入射杆的打击端加设波形整形器,以消除高频震荡,改善加载波质量[5].3 SHPB 试验结果为保证试验结果的可靠性,本试验对每组试件每个应变率进行4～5次平行试验,对得到的应力-应变曲线进行平均处理,试验表明,平行试验得到的应力-应变曲线重合性较好.冲击试验结果见表2,图2～图7分别给出了6组试件处理后的应力-应变曲线.应变图2 A 组试件应力-应变曲线F ig .2 S tress -strain curves of g ro up A specimens2第7期曾梦澜等:纤维沥青混凝土动力性能试验研究表2 SHPB 试验结果汇总表Ta b .2 Results of SHPB tests编号平均应变率/s -1动力抗压强度/M Pa峰值应变A -150.624.10.01121A -2111.229.80.00943A -3168.137.50.00493B -149.325.00.01505B -2110.930.80.00953B -3168.938.50.00547C -151.027.60.01445C -2111.933.70.01383C -3172.439.40.01070D -151.225.60.01562D -2108.730.80.01009D -3170.335.90.00372E -149.125.70.01335E -2111.731.20.01879E -3168.135.10.02025F -151.026.00.01506F -2108.931.60.01255F -3168.235.70.01156应变图3 B 组试件应力-应变曲线F ig .3 Stress -strain curves of g ro up Bspecimens应变图4 C 组试件应力-应变曲线F ig .4 S tress -strain curves of g ro up Cspecimens应变图5 D 组试件应力-应变曲线Fig .5 Stress -strain curves of g r oup Dspecimens应变图6 E 组试件应力-应变曲线Fig .6 Stre ss -strain curv es o f g roup Especimens应变图7 F 组试件应力-应变曲线Fig .7 Str ess -str ain curv es o f g roup F specimens4 SHPB 试验结果分析由表2可知,每组试件都存在比较明显的应变率效应,即随着应变率的提高,沥青混凝土的动力抗压强度也提高.应变率硬化原因可以从以下2方面进行解释:1)在沥青混凝土内部、骨料周围及整个沥青胶浆中布满了大小不同的微裂纹和微孔洞等损伤.混凝土材料的破坏是由于裂纹的产生和扩展导致的,3 湖南大学学报(自然科学版)2010年裂纹产生所需的能量远比裂纹扩展所需的能量高[6].应变率越大,产生的裂纹数目就越多,因而需要的能量就越多;又因为冲击荷载作用的时间极短,材料没有足够的时间用于能量的累积,即变形缓冲作用小,根据冲量定理或功能原理,它只有通过增加应力的办法来抵消外部冲量或能量,因此,材料的强度随应变率的增加而增加.2)类似于Bracc 等[7]和Janach 等[8]对岩石应变率硬化的分析,沥青混凝土的应变率硬化效应可以看作材料由一维应力状态向一维应变状态转换过程中的力学响应.其理由是混凝土试件比较大,在S H PB 试验中,试件内部的受力状态已经不能准确地说是一维应力,特别是在试件的中心部位,在冲击荷载作用下,由于材料的惯性作用,试件侧向的应变受到限制,并且应变率越高,这个限制作用就越大,材料近似处于围压状态,从而其强度随应变率的增加而增加.4.1 动力抗压强度分析4.1.1 不同纤维掺量时动力抗压强度对比对A ,B ,C ,D 4组试件进行对比,在沥青混凝土中掺入聚酯纤维后,沥青混凝土动力抗压强度有所改善.由表2可知,当聚酯纤维掺量为0.1%时,在应变率分别约为50s -1,110s -1,170s -1的情况下,抗压强度增长率(纤维沥青混凝土与普通沥青混凝土动力抗压强度的差值占普通沥青混凝土动力抗压强度的百分比)分别为3.7%,3.4%,2.7%;当聚酯纤维掺量为0.25%时,在应变率分别约为50s -1,110s -1,170s -1的情况下,抗压强度增长率分别为14.5%,13.1%,5.1%;当聚酯纤维掺量为0.4%时,在应变率分别约为50s -1,110s -1,170s -1的情况下,抗压强度增长率分别为6.2%,3.4%,-4.3%.从以上的现象可以看出,当在普通沥青混凝土中掺入聚酯纤维时,随着聚酯纤维掺量的适当增加,沥青混合料的动力抗压强度会有所提高,当聚酯纤维掺量增加到0.25%时,抗压强度达到最大值;当聚酯纤维掺量进一步增加时,由于纤维的分散性变差,它不仅会大量地吸附混合料中的沥青,在矿质骨料之间还会出现结团和夹层的现象,使沥青混合料的粘聚力急剧下降,纤维的工作性能大大降低.因此,当沥青混合料掺入过量纤维时,其动力抗压强度会降低.由图8可知,在不同聚酯纤维掺量时,试件的抗压强度增长率随应变率的提高有递减的趋势,在聚酯纤维掺量为0.4%、应变率约为170s -1时甚至出现负增长.造成这种现象的主要原因是:随着应变率的增大,纤维的增强作用减弱,纤维与基体的接触面在高应变率下甚至成为影响混凝土抗压强度进一步提高的弱界面,在高应变率下纤维根本来不及发挥其增强效应,而混凝土材料的应变率增强效应又使纤维沥青混凝土的抗压强度仍然有所增长.也就是说,在低应变率时,试件的动力抗压强度的增长由应变率增强效应和纤维阻裂增强共同引起,而随着应变率的增大,纤维阻裂增强减弱甚至消失,造成高应变率时抗压强度的增长不如低应变率时抗压强度的增长.图8 在不同聚酯纤维掺量时试件抗压强度增长率Fig .8 Compre ssiv e streng th increase ratiosa t diffe rent po lye ster fiber contents4.1.2 在不同纤维种类时动力抗压强度对比对A ,C ,E ,F 4组试件进行对比.在沥青混凝土中分别掺入玻璃纤维和木纤维后,动力抗压强度有所改善,但不如聚酯纤维效果显著.由表2可知,在玻璃纤维掺量为0.25%,应变率分别约为50s -1,110s -1,170s -1的情况下,抗压强度增长率分别为6.7%,4.7%,-6.4%;当木纤维掺量为0.25%,应变率分别约为50s -1,110s -1,170s -1时,抗压强度增长率分别为7.9%,6.0%,-4.8%.这一现象与掺聚酯纤维时相似,即试件的抗压强度增长率随应变率的提高有递减的趋势,甚至出现负增长.由表2可知,玻璃纤维沥青混凝土动力抗压强度在相同加载条件下略微低于木纤维沥青混凝土动力抗压强度,这一结果与静态下研究成果不同静态下玻璃纤维沥青混凝土抗压强度高于木纤维沥青混凝土.这主要是因为:当静态荷载作用时,木纤维沥青混凝土抗压强度主要是稳定增强,其强度增长较小,而玻璃纤维因其长径比较大而能发挥较好的桥接增强作用,其强度有较大的增长;在动荷载作用时,荷载作用时间短,纤维桥接增强作用较小,玻璃纤维主要起增韧作用,应力-应变曲线顶端有较长4第7期曾梦澜等:纤维沥青混凝土动力性能试验研究平台段(见图6).木纤维因其在混合料中纤维间距较小而具有较好的增强效果,聚酯纤维因其合适的尺寸和长径比而具有最好的增强效果.4.2 冲击荷载下的韧性分析韧性即为材料在一定荷载下所具有的变形能力,是材料延性和强度的综合.一般从宏观角度讲,韧性可定义为材料或结构从加载到失效所吸收能量的能力.针对纤维沥青混凝土的冲击压缩应力-应变曲线特性,本文以应力-应变曲线下面积的数值大小作为韧度评价指标[9-10].为此,本实验中,对不同应变率范围下的应力-应变曲线分别在0～0.01,0～0.02,0～0.03,0～0.04,0～0.05应变范围内计算出了应力-应变曲线与应变轴所围面积,其数值大小分别为S0.01,S0.02,S0.03,S0.04,S0.05(韧性指标),其值见表3～表5,图9给出了应变率约为110s-1时试件韧性指标对比情况.表3 应变率约为50s-1下各组材料韧性指标Tab.3 Toughness indices at strain-rate of abo ut50s-1组别S0.01S0.02S0.03S0.04S0.05A0.191740.35120———B0.182540.37907———C0.212090.42715———D0.211490.42635———E0.208680.43165———F0.137460.34067———表4 应变率约为110s-1下各组材料韧性指标Tab.4 Toughness indices at strain-rate of a bout110s-1组别S0.01S0.02S0.03S0.04S0.05A0.249110.496350.694970.81752—B0.246750.503130.717150.83873—C0.262830.570460.809670.91950—D0.242280.526560.774900.91231—E0.202580.503020.772510.84493—F0.192910.487290.739010.81786—表5 应变率约为170s-1下各组材料韧性指标Tab.5 Toughness indices at strain-rate of a bout170s-1组别S0.01S0.02S0.03S0.04S0.05A0.317330.621180.840841.018671.16650B0.320410.633160.852471.031101.18000C0.314940.633690.915741.113311.24089D0.310520.605630.837661.028651.18347E0.268430.593700.876601.069221.17482F0.289530.589770.832661.018081.15850组别图9 应变率约为110s-1时试件韧性指标对比F ig.9 Co mpa rison of toughne ss indicesat strain-r ate of about110s-1对照表3～表5中数据,总体看来,随着聚酯纤维掺量的增加,试件的韧性指标明显增大,当聚酯纤维掺量为0.25%时,韧性指标最大,当纤维掺量进一步增加到0.4%时,由于强度的降低导致韧性指标不再增大反而有所减小.产生这一现象的原因是纤维分布不均匀,使骨料间粘结力降低,在高应变率下甚至出现韧性指标比普通沥青混凝土低的现象.在高应变率加载条件下,聚酯纤维沥青混凝土韧性指标最大,玻璃纤维沥青混凝土次之,木纤维沥青混凝土韧性指标最差.从6类试件整体情况看,当应变范围较小时,普通沥青混凝土试件韧性指标大于或不明显低于纤维沥青混凝土的韧性指标,而随着应变范围增大,其提高幅度不如纤维沥青混凝土,这是由于普通沥青混凝土破坏应变比纤维沥青混凝土小,因此,在0～0.01应变范围内其吸收能量要高于纤维沥青混凝土,从而出现在0～0.01应变范围内普通沥青混凝土韧性指标高于纤维沥青混凝土的现象,同时由于纤维沥青混凝土最大应力的增大,导致其韧性指标的增大,从而也可能出现0～0.01应变范围内纤维沥青混凝土韧性指标略高于普通沥青混凝土的现象.纤维沥青混凝土的韧性随着应变范围的增大才逐渐得以体现,说明纤维沥青混凝土的韧性提高主要表现在非稳定破坏阶段.5 结束语1)在动力荷载作用下,沥青混凝土具有应变率增强效应.也就是说,沥青混凝土的动力抗压强度随着应变率的增大而增大,但纤维沥青混凝土应变率效应没有普通沥青混凝土应变率效应明显.2)3种掺量的聚酯纤维沥青混凝土动力抗压强度和韧性指标随纤维掺量增大而明显增大,当掺量5 湖南大学学报(自然科学版)2010年增加到0.4%时,动力抗压强度和韧性指标不再增大反而有所减小.当聚酯纤维掺量为0.25%时,沥青混凝土抗压强度及韧性指标最优.3)在动力荷载作用下,玻璃纤维对沥青混凝土抗压强度增强作用减小,木纤维有较好的增强效果,聚酯纤维增强效果最优,纤维沥青混凝土抗压强度增长率随应变率提高有递减趋势.4)与普通沥青混凝土相比,3种纤维沥青混凝土韧性指标均有所提高.在高应变率加载条件下,聚酯纤维沥青混凝土韧性指标最大,玻璃纤维沥青混凝土次之,木纤维沥青混凝土增韧效果最差.纤维沥青混凝土韧性指标增长率随应变率提高有递减趋势.5)纤维沥青混凝土韧性指标的提高在达到其应力峰值后的变现阶段得以体现,纤维沥青混凝土的韧性提高主要表现在非稳定破坏阶段.参考文献[1] 陈华鑫,张争奇,胡长顺.纤维沥青路用性能机理[J].长安大学学报:自然科学版,2002,22(6):5-7.C HEN Hua-xin,ZH ANG Zh eng-qi,H U C hang-s hun.Interac-tion mechanism of asphalt with fiher in pavement[J].Journal of Ch angan University:Natu ral Science Edition,2002,22(6):5 -7.(In Chinese)[2] 常列珍,张治民.SH PB实验技术及其发展[J].机械管理开发,2006(5):29-31.C HANG Lie-zhen,ZH ANG Zhi-min.The ex periment tech nol-ogy and developmen t of SH PB[J].M echanical M anagem ent and Development,2006(5):29-31.(In Chinese)[3] J TG F40—2004 公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.J TG F40—2004 T echnical specifications for con struction of highw ay as phalt pavement[S].Beijing:China Comm unica-tion s Press,2004.(In Chinese)[4] J 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浅谈沥青混凝土路面施工的试验检测及其质量控制
浅谈沥青混凝土路面施工的试验检测及其质量控制马琳媛摘㊀要：沥青混凝土路面施工质量直接关系着行车安全，在沥青混凝土路面施工的有效检测，不仅能够保证施工质量，对后期通车安全也具有重要意义㊂沥青混凝土路面工程经过长时间运营后，通常会出现病害现象，基于此，文章阐述了沥青混凝土路面施工的试验检测必要性，对沥青混凝土路面施工的试验检测要点及其质量控制进行了探讨分析㊂关键词：沥青混凝土路面施工；试验检测；必要性；要点；质量控制一㊁沥青混凝土路面施工的试验检测必要性沥青混凝土路面施工的试验检测作为沥青混凝土路面工程施工质量及其病害控制的有效手段，是保障路桥工程安全运行的重要环节㊂首先沥青混凝土路面的承载能力较强，如施工质量满足要求，日常通车压力完全可以应对，对其进行检测是及时有效地发现其中存在的问题，并予以修补㊂同时，对沥青混凝土路面的承载力进行检测以消除质量隐患，可以从另外一方面强化路桥的抗疲劳性能，有助于加强路桥的承载力和抗疲劳性能，从而有效确保路桥通车安全㊂二㊁沥青混凝土路面工程质量的试验检测要点分析（一）沥青混凝土路面工程厚度试验检测分析沥青混凝土路面工程的厚度检测是通过路面雷达测试系统的无损连续检测手段㊂其对具体点位的检测误差主要取决于换算速度㊂对于高等级路桥而言，由于施工材料及工艺要求很严，其面层雷达波速度变化极小，大量试验及实际资料表明，地质雷达检测结果与取芯结果相当一致，检测误差一般都小于３％㊂路面雷达测试系统检测路桥面层厚度属于反射波探测法，同地下发射一定强度的高频电磁脉冲波，电磁波在地下传播的过程中遇到不同介质分界面时，就会产生反射波，地质雷达接收并记录这些反射信息㊂（二）沥青混凝土路面工程抗滑性能的试验检测分析沥青混凝土路面抗滑性能是指车辆轮胎在接受制动的时候沿表面滑动而出现的力，它对行车安全影响较大㊂一般的来说，抗滑性能用轮胎与路面间的摩擦系数来表示㊂可以采取两种方法来进行检测，一是用横向抗滑系数测试车这种方法，它的优点就是不妨碍交通，适合在高速路桥上测试㊂具体的操作是：在测定车上装测试轮，注意是与车走的方向成２０ʎ㊂检测的时候，将测试轮弄下来，并加载荷，此时有一个横向力系数，系数越大，相应的路面抗滑能力就会越强㊂二是用激光纹理测试仪，它的优点就是运输比较方便，具有可靠性，价格低且操作快㊂（三）沥青混凝土路面质量检测中的弯沉检测要点分析公路工程中的沥青混凝土路面弯沉检测是用来测量柔性路面强度㊂其主要有激光弯沉测定仪法和自动弯沉测定仪法㊂激光弯沉测定仪法体积较小㊁操作简单㊁读数稳定㊁精度高㊁造价低㊁射程远，所以用于钢性路面弯沉检测㊂测量时，在汽车后轮隙中固定测定仪㊂通过汽车行驶，带动原来的硅光电池测头上升，激光器的激光束射到电池上，产生光电流，并由这个的大小来计算路面回弹弯沉值㊂另一种是弯沉仪自动弯沉测定仪法，它可对路面做出高密集点的测量，用于路面施工质量的控制和养护㊂三㊁沥青混凝土路面施工的质量控制（一）材料控制沥青混凝土路面施工过程中使用的各种材料以及相关产品，都要经过严格的试验检测，只有检测结果符合相关标准要求，才能投入使用㊂其中不仅要对原材料进行常规的检测，还要进行非常规的检测，以此保障其有效性㊂如果施工中使用了新的材料，要对其进行严格的技术检测，通过试验结果确定其是否符合相关施工要求，只有在合格的情况下才能使用㊂（二）拌和控制每次拌和前，都要检测相关设施的系统是否出现差错，只有在所有系统完好的情况下才能进行拌和㊂沥青加热要用导热油的方式进行，而且需要提前进行，以此确保拌和时沥青以及矿料的温度都在相关范围标准内㊂在拌和的过程中，应该逐渐增加沥青以及各种材料的用量㊁拌和温度等，并通过相关仪器来检测混合材料的温度，可以借助热电偶式测温仪和红外线测温仪进行㊂在拌和时，如果搅拌材料超过相关规定的温度范围，就要作为废料，不得用于工程施工中㊂在拌合过程中使用的仪器设备，要配有记录系统，以便记录相关数据，以便在工程施工质量检验时得以使用㊂（三）摊铺控制摊铺是路面施工中的重要环节，当有两台或者两台以上摊铺机同时工作时，前后应该保持一定的距离，并同时进行摊铺，以此形成热接缝，将两台摊铺机的混合料之间的缝隙用热熨斗熨平，然后同时碾压㊂在进行沥青混合料摊铺时，会由于摊铺机的速度而造成熨平板上下浮动，最后致使摊铺厚度发生变化，从而使路面出现凸凹不平的现象㊂（四）压实控制通常沥青混合料的温度与塑性成正比，即温度越高，塑性越大，在外力的作用下越容易发生变形㊂然而，在压实的过程中，碾压温度不要超过标准温度范围，否则会出现裂纹或者推移现象㊂对于沥青面层来说，在压实工艺相同时，碾压厚层会先于碾压薄层达到高密实度㊂因此在沥青薄层施工过程中，在摊铺环节结束后应立即碾压，同时根据需要提高再次压实过程的压实温度㊂四㊁结语综上所述，沥青混凝土路面工程及时㊁准确㊁全面试验检测数据，不仅是路桥工程建设㊁投入使用后真实的数据记录，同时也是制订沥青混凝土路面管养决策的重要依据㊂因此路桥工程建设㊁施工㊁监理以及管养部门应该认识到沥青混凝土路面施工的试验检测的重要性㊂参考文献：［１］陈玲玲．沥青公路路面试验检测技术［Ｊ］．黑龙江交通科技，２０１８（５）．［２］刘峰群．沥青公路路面试验检测技术研究［Ｊ］．公路交通科技（应用技术版），２０１７（１１）．［３］江雪溶．浅析沥青混凝土路面施工试验检测与质量控制［Ｊ］．科技创新与应用，２０１６（７）．作者简介：马琳媛，青海省交通工程监理有限公司㊂６３２。
纤维沥青混凝土路用性能研究
与纤维表面产 生的吸附作用 、 物理浸润作用 以及 有时存 在 的化 学 较高 的沥青用量和 稠度较 低沥 青所组 成 的玛碲脂性 能是 密切有 键作用 ， 使沥青呈单 分子状 排列在 纤维表 面 ， 形成结 合力 牢 固的 关 的 。 “ 结构沥青” 界面层 。
１ ３ 阻 滞 作 用 ． ［ ］ 余 学芳， 邑宁． 煤灰 混凝土 的抗裂性 分析 ［ ］ 混凝土 ， ５ 董 粉 Ｊ．
１ 机理 分析
１ １ 吸 附作 用 ．
短纤维在沥青基体 内的分布是 三 向随机 的。 由于截 面纤细 ， 使得纤维掺量不大 的沥 青基体 内， 短纤维 数 目却相 当大 ， 形成 纵
横交织的空间 网络 。如纤 维掺量 为 ３ ２ 时 （ 占沥青混 合料 重 ．％ 约 纤 维 直径 一般 小 于 ２ 肌 ， 相 当大 的 比表 面 积 ， ０ 有 每克 纤 维 的 ０ ２ ， ．％ 以下以 ０ ２ 表示 该 掺量 ） 每克 沥 青 中约 有 ５２ ０根纤 ．％ ， ０
［ ］ 李秋义 ， 家和 ， 向宁． ２ 李 杨 高掺 量粉 煤灰混 凝土 力学性 能试 ［ ］ 钱 觉时． ７ 粉煤灰特性 与粉煤灰 混凝 土 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 学 出版 科 验研 究［ ］ 低 温建 筑技 术，０ ２ ２ －２４ ． Ｊ。 ２０ （ ）４ —３
筑 ，０４ ３ ：４ ． ２０ （ ）７ ７
纤维加强沥青混凝土几个问题的研究和探讨
纤维加强沥青混凝土几个问题的研究和探讨摘要：在修建公路的过程中，纤维加强沥青混凝土的使用范围越来越广，但是对于纤维加强沥青混凝土的配制方法却各种各样，本文介绍了纤维加强沥青混凝土的研究现状、实验特性、使用方法和使用优点，对纤维加强沥青混凝土在施工过程中的合理使用具有重要的意义。
关键词：沥青混凝土；纤维加强；实验特性；使用方法；优点现代公路对路面的要求越来越高，沥青混凝土路面以其优良的平稳性、防摩擦性和维护的便捷性备受人们青睐。
为了更好的提升沥青混凝土路面的性能，工程师们进行了很多尝试，出现了例如改性沥青、SMA等沥青路面新技术。
这些技术取得了很好的效果，但是因为操作难度大，所以很难大范围的推广，在这样的条件下，纤维加强沥青混凝土应运而生。
一、纤维加强沥青混凝土的研究现状和研究内容（一）纤维加强沥青混凝土的研究现状第一，国外研究现状。
1968年，德国首次提出了在沥青混凝土中加入纤维来改变沥青混凝土的特性的方法，并且取得了显著的效果，明显的增加了经济效益和社会效益。
从上个世纪八十年代开始，美国、加拿大等欧美国家也陆续的开始了对纤维加强沥青混凝土的研究，并取得了很好的成果。
例如美国的Kapejo（卡佩雅）公司的Bonifibers（聚酯纤维）已经成为了专利品牌，在10000多个工程中得以使用[1]。
虽然，国外纤维加强沥青混凝土的使用历经的时限很长，使用范围也很广，但是纤维沥青混凝土的配料问题没有做出明确的说明。
第二，国内研究现状。
我国在上个世界九十年代才引进纤维加强沥青混凝土的使用方法，而且是在引入SMA路面结构的时候出现了纤维添加剂，才开始慢慢的开始关注纤维沥青产品。
1992年同济大学的李立寒先生翻译了《路用聚酯纤维沥青混合料》一文，在文中通过马歇尔混合料的设计，分析了纤维长度、细度和使用量对沥青混合料性能的影响。
1993年，石秀坤介绍了玻璃纤维加强沥青路面的使用方法。
1996年姚丽在沥青砼路面中加入了横向的纤维绳，对纤维绳对路面抗裂性的影响作出了研究。
纤维沥青混凝土力学性能及计算方法
纤维沥青混凝土力学性能及计算方法随着公路运输业的快速发展,传统路面材料和结构普遍存在车辙、坑槽、松散等早期损坏现象,难以满足现代交通的需求。
纤维沥青混凝土以其优良的路用性能得到越来越多的重视。
本文通过试验和理论分析,深入研究纤维沥青混凝土的路用和力学性能,主要内容如下：(1)通过12个级配纤维沥青混凝土的马歇尔试验,研究了纤维类型、纤维掺量和长径比对纤维沥青混凝土级配的影响,得到了纤维沥青混凝土的最佳沥青用量；用纤维含量特征参数综合反映纤维体积率和长径比对沥青混凝土最佳沥青用量的影响,提出了在基体沥青混凝土最佳沥青用量基础上确定纤维沥青混凝土最佳沥青用量的计算方法。
在最佳沥青用量下进行纤维沥青混凝土的马歇尔试验、高温车辙试验和浸水马歇尔试验,分析了纤维沥青混凝土组成与路用性能之间的关系。
(2)通过240个纤维沥青混凝土小梁试件的弯曲试验,研究了温度、纤维类型、纤维体积率和长径比对纤维沥青混凝土弯曲性能的影响,建立了考虑纤维含量特征参数影响的纤维沥青混凝土弯曲性能指标的计算模型。
结果表明,在-30℃～15℃范围内,纤维沥青混凝土弯拉强度随温度的升高先增大然后减小,O℃时取得最大值,此时纤维沥青混凝土表现出明显的应力软化特征；在合适的纤维体积率和长径比条件下,纤维能提高沥青混凝土的低温抗裂性能和高温抗变形能力。
(3)通过24个15℃条件下聚酯纤维沥青混凝土小梁试件的弯曲蠕变试验,研究了纤维体积率和长径比对蠕变试验参数的影响；以Burgers模型和修正的Burgers模型为基础,建立了纤维沥青混凝土粘弹性力学模型和考虑纤维体积率和长径比综合影响的纤维沥青混凝土蠕变本构方程,并进行了粘弹性分析。
结果表明,当纤维含量特征参数为1.13时,聚酯纤维沥青混凝土具有较好的抵抗弹性变形、粘性流动变形、车辙变形能力和卸载后粘弹性变形自愈能力；在分析纤维沥青混凝土蠕变变形特征的基础上,提出了表征纤维沥青混凝土粘弹性能的“五单元八参数”新模型,利用该模型对纤维沥青混凝土进行了粘弹性分析。
纤维增强沥青混凝土性能的试验比较
１研 究背景
提 高沥 青路 面 的使用 性 能 ，要 从 优 化路 面 结 构 体 系 、 高表面 层 的 品质 、 理使 用 材料 和提 高施 工 提 合
作业 水 平等几 个方 面寻 求解决 办法 【 其 中组 成沥 青 １ 】 。
尔德 Ａ１ 纤维 。
试 验采 用 的级配 为 Ａ １Ａ，集料 为玄 武岩 ， Ｋ一３ 沥 青采 用 Ｓ ＢＳ改性 沥青 ， 提高 混合 料 的水稳 定性 ， 为 掺 加 了江 苏文 昌 电子化 工有 限 公司 的 Ｔ １ 剥落剂 。 Ｗ． 抗
市政 ・ 交通 ・ 利工 程 设 水
Ｍｕ ｉ ｐ ７￡ ｎｃ ｄ ｉ Ｗ ｔ ｅｏ ｒ ｓＥ ￣ｎ ｅ ｎ Ｄ ｓ ｎ ａ ｒ ｓｕｃ 。 ｒ ｉ ｒ ｇ ｅｉ ｌ ｅＲ ｅ ｇｅｉ ｇ
【 章 编 号】 ０ ７９ ６ （０ ０ ０ —ｌ７０ 文 １０ — ７２ １） ６０ １—５ ４
【 关键词】 纤维沥青混凝 土； 面； 路 纤维增强机理
【 中图 分 类 号】 ２ ４１ ｕ １． 【 献标 志 码 】 文 Ａ
散 、 附 、 定 、 黏 的作用 ， 吸 稳 增 由于 这些 作 用 ， 纤维 沥 青 混凝 土 在 高温 稳定 性 、 低温 抗 裂性 、 疲 劳特性 和 抗
试验 ［【 ４５ ］］ 、。
按 一定 比例组 成 的 。因此 寻 找各 种途 径 改 善材 料 的 性 能和 质 量是 至 关重 要 的 。采用 纤维 作 为添 加 剂 是
３ １纤维 的物理 力 学性能 ．
１７ ｌ
Ｉ 市政・ 交通・ 水利工程设计
加 强沥 青路 面 、 高路 面质量 的一 个有 效的措 施［ 提 ２ １ 。
析表 明， 纤维可显著改善沥青路 面性 能， 综合 考虑经济和技 术 特性 ， 纤维沥青混合料具有一定的优势 ， 以大范围的推 广使 可
纤维沥青混凝土试验及应用
纤维沥青混凝土试验及应用纤维沥青混凝土（Fiber Reinforced Asphalt Concrete，简称FRAC）是一种结合了纤维材料和沥青的复合材料，常用于道路、停车场、飞机跑道等地面铺设材料。
纤维沥青混凝土具有优异的耐久性、抗裂性和抗疲劳性能，在道路工程中具有广泛应用前景。
纤维沥青混凝土的制备过程主要包括材料选取、混合物设计、试验室制样和实地施工。
首先，材料选取是制备纤维沥青混凝土的第一步。
沥青作为胶凝材料起着黏合纤维和骨料的作用，其质量直接影响到混凝土的性能。
纤维材料主要包括聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维等，选择合适的纤维材料并控制其掺量能够有效提高混凝土的抗裂和抗疲劳性能。
骨料的选择也十分重要，一般选用优质的石料和矿粉，确保混凝土的强度和耐久性。
其次，混合物设计是纤维沥青混凝土制备中的关键环节。
根据道路工程的要求和材料性能，通过试验确定最佳配比，包括沥青含量、纤维掺量和骨料断面积比等。
混合物设计应综合考虑各种性能指标，如抗剪强度、韧性、稳定性和耐久性。
然后，进行试验室制样是验证设计配比的有效性和准确性的重要手段。
试验室制样主要包括摊铺、振实和养护等过程。
在摊铺过程中，要保证混凝土的均匀性和密实性，避免出现空隙和孔洞。
振实过程中，应采用合适的振实方法和振动频率，确保混凝土的密实度和致密性。
养护过程中要保证混凝土的充分固化和强度发展。
最后，对纤维沥青混凝土的实地施工进行检测和评估，以验证所制备混凝土的性能和工程质量。
施工中要注意保证摊铺质量、养护质量和施工工艺。
纤维沥青混凝土在道路工程中的应用具有以下优势：1. 抗裂性能：纤维材料能有效控制混凝土的裂缝扩展，提高混凝土的抗裂性能和耐久性。
2. 抗疲劳性能：纤维材料能分散和消散应力，提高混凝土的抗疲劳性能，延缓疲劳裂缝的产生和扩展。
3. 耐久性：纤维沥青混凝土具有较好的耐久性能，能够抵抗大气、水分和化学腐蚀的侵蚀，延长道路使用寿命。
4. 施工方便：纤维沥青混凝土与普通沥青混凝土施工方法相似，施工工艺成熟，便于工地实施。
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浅论纤维沥青混凝土试验
摘要：纤维沥青混凝土有助于提高路面的高温稳定性、低温阻裂性，降低荷载作用造成的疲劳应力，提高路面的疲劳寿命。
纤维的用量、长径比和纤维沥青混凝土的施工工艺对纤维加强沥青混合料的路用性能有很大的影响。
本文通过加强沥青混合料的室内试验对纤维的长径比最佳用量进行分析。
关键词：纤维沥青混凝土，纤维用量，长径比
随着经济日新月异的发展，交通量也在快速增长。
现代交通向着速度快、密度大、轴载重、渠划分明的方向发展。
传统的沥青路面越来越不能适应车载需要，因此路用性能提出了更高的要求。
沥青路面具有平整度好、便于施工等方面的优势，成为主要的路面结构。
但是沥青路面在实际使用中存在许多技术和质量方面的问题，比如车辙、唧浆等问题。
在沥青混合料中掺加纤维后，能提高路面的高温稳定性、低温阻裂性，降低荷载作用造成的疲劳应力，提高路面的疲劳寿命。
但是对纤维的长径比和用量控制及纤维沥青混凝土的施工工艺制定都有一定的要求，如果制定的不合理既不能提高纤维沥青混凝土的路用性能，又增加了工程造价，严重时不得不翻修，带来巨大的经济损失。
1纤维长径比对混合料性能的影响
根据复合材料的增强机理,纤维越长,直径越小,则纤维达到极限强度的长度越长,从而能较好发挥纤维的增强作用。
但过长过细的纤维在与沥青混凝土拌和过程中容易结团,使纤维难以均匀分布,影响纤维沥青混合。