纖維瀝青混合料-畢業(yè)答辯

1、纖維瀝青混合料增強機理及其路用性能研究答辯人：XXX指導老師：XXXCONTENT問題的提出及研究現(xiàn)狀01纖維增強機理02原材料試驗03配合比設計及路用性能研究04PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： PPT論壇： 05結(jié)論與展望問題的提出及研究現(xiàn)狀PARTONE04問題的提出我國公路發(fā)展迅速截至2015底，我國公路通車總里程已達到450多萬公里，其中高速公路以12.5萬公里的總里程，世界第一。瀝青路面占有比例大

2、瀝青路面由于具有很多優(yōu)點而被廣泛應用與高速公路中。據(jù)統(tǒng)計我國高速公路中95以上采用的是瀝青路面結(jié)構(gòu)瀝青路面病害嚴重隨著交通量和軸載的不斷增加，普通瀝青路面在通車后會出現(xiàn)車轍、開裂及水穩(wěn)定破壞等早期損害現(xiàn)象。車轍裂縫水損害05問題的提出纖維加入到瀝青中可以從微觀上改善了基體的性質(zhì)。彌補了瀝青混合料抗拉性能差、低溫脆性大的不足。由于纖維對瀝青的吸附作用，可減少路面發(fā)生泛油，提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。改善瀝青混合料性能，延長路面使用壽命施工工藝簡單，適用性廣，經(jīng)濟節(jié)約對環(huán)境無不良影響優(yōu)點06國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外研究國外主要對纖維格柵、纖維織物、聚合物纖維、石棉纖維進行了研究，并廣泛應用于各種瀝青路面

3、中。國內(nèi)研究我國起步較晚，多所高等院校和科研機構(gòu)對纖維瀝青混合料進行了研究，進來研究較多是玄武巖纖維。纖維增強機理PARTTWO08纖維增強瀝青混合料機理基本觀點結(jié)構(gòu)層次理論可以從宏觀層次、細觀層次和微觀層次來研究纖維瀝青混合料。斷裂力學理論其斷裂可能會通過塑性形變、裂紋增長與分叉、界面分離、出現(xiàn)分層或纖維拔出與拉斷等方式進行，這是一個能量耗散的過程，纖維在復合材料內(nèi)是通過間隔阻裂作用使材料得以增強的。復合材料理論纖維瀝青混合料是一種多相體系，組成纖維瀝青混合料的各種材料均為一相，其性能就取決于各相的相互作用行為和各相的體積率以及各相的幾何特征與各相自身特性。界面理論化學鍵合、浸潤吸附作用纖維

4、與基體粘結(jié)強度；擴散作用松弛界面局部應力的作用。09吸附作用瀝青中酸性樹脂是一種表面活性物質(zhì)，它與纖維表面產(chǎn)生的吸附作用、物理浸潤作用以及化學鍵作用，使瀝青呈單分子狀排列在纖維表面，形成結(jié)合力牢固的界面層結(jié)構(gòu)瀝青。加筋阻裂作用纖維對瀝青膠結(jié)料基體裂紋的阻滯作用，大大提高了瀝青混合料裂紋的自愈能力，增強了其彈性恢復能力，減少了路面裂縫的出現(xiàn)，從而推遲了瀝青路面的老化與破壞。穩(wěn)定作用由于纖維形成空間網(wǎng)絡，增大了混合料內(nèi)結(jié)構(gòu)瀝青的比例，減少了自由瀝青的數(shù)量，使纖維瀝青膠漿的黏性增大，減小了高溫時勁度下降幅度，提高混合料的高溫性能。增韌作用由于三維隨機分布的短纖維阻滯了裂紋的擴展，延長了材料失穩(wěn)擴展、

5、斷裂出現(xiàn)的時間，因而改善了復合成的混合料的抗疲勞性能。纖維增強瀝青混合料機理分析四種作用原材料試驗PARTTHREE原材料試驗瀝青11技術指標技術指標規(guī)范要求規(guī)范要求試驗結(jié)果試驗結(jié)果針入度針入度25，100g，5s（單位：（單位：0.1mm）8010095軟化點（軟化點（） 4252延度延度 15，5cm/min（單位：（單位：cm）100100瀝青三大指標試驗結(jié)果本次試驗所測指標均符合公路瀝青路面施工技術規(guī)范（JTG F40-2004）相關規(guī)定要求。01原材料試驗02集料12粗集料密度試驗結(jié)果礦料粒徑(mm)水中重mw（g）表干重mf（g）烘干重ma（g）毛體積相對密度表觀相對密度表干相對密

6、度13.2-16765.91177.31167.32.8372.9082.8629.5-13.2779.81199.31186.82.8292.9162.8594.75-9.57931220.21205.52.8222.9222.8562.36-4.75730.51135.31105.72.7312.9472.805細集料密度試驗結(jié)果礦料粒徑（mm）干重（g）瓶+水+料（g）瓶+水（g）表觀相對密度0.075-0.15310832.225641.012.6100.15-0.3310.06862.085669.852.6320.3-0.6313866.985668.852.7250.6-1.18

7、310829.81630.692.7961.18-2.36310843.06646.772.726本次試驗所測指標均符合公路瀝青路面施工技術規(guī)范（JTG F40-2004）相關規(guī)定要求。原材料試驗03礦粉13礦粉篩分試驗結(jié)果篩孔尺寸(mm)通過率（%）規(guī)范標準（%）0.61001000.1595.08901000.07579.9475100符合公路瀝青路面施工技術規(guī)范（JTG F40-2004）中規(guī)定的質(zhì)量要求原材料試驗04纖維14幾種常見路用纖維對比纖維的種類簡介優(yōu)點缺點木質(zhì)素纖維是一種植物纖維，可以由天然木材經(jīng)過一系列物理化學處理和提純工藝而得到一種絮狀的有機纖維和瀝青的黏附性好，對人體和

8、環(huán)境無不良影響。耐熱性較差，易氧化，易吸濕而影響混合料性能玻璃纖維由多種金屬和非金屬的氧化物構(gòu)成，常被應用于水泥混凝土中剛度大受熱易結(jié)團，使得很難在瀝青混合料中均勻分散聚合物纖維主要有聚酯纖維、聚丙烯腈纖維強度較高、耐熱性較好且抗化學腐蝕性能好成型工藝復雜，價格較高礦物纖維石棉纖維由于會污染環(huán)境而被禁用，進來研究較多的是玄武巖纖維。玄武巖纖維是以玄武巖石料為原材料制成的。耐高溫，抗水損害性好，耐化學腐蝕性能好，抗老化耐疲勞，同時可以再生使用，并且對人和環(huán)境無不良影響 暫時未發(fā)現(xiàn)原材料試驗04纖維15基于以上對比，本文選用玄武巖纖維和木質(zhì)素纖維進行研究對纖維進行耐熱性、吸濕性和吸油性試驗，結(jié)果表

9、明玄武巖纖維這三方面性能較好，木質(zhì)素纖維耐熱性較差且易吸濕。玄武巖纖維木質(zhì)素纖維配合比設計及路用性能研究PARTFOUR配合比設計17AC-13級配組成AC-131613.29.54.75 2.361.180.60.3 0.15 0.075通過率（%）級配范圍100901006885386824501538102872051548級配中值1009576.5533726.51913.5106合成級配1009576.5533726.51913.5106AC-13級配曲線01020304050607080901001613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過率/%篩孔

10、/mm合成級配級配中值級配上限級配下限最佳油石比確定182.412.422.432.442.452.462.472.482.4944.555.56毛體積密度（毛體積密度（g/cm3）油石比（油石比（%）123456744.555.56空隙率（空隙率（%）油石比（油石比（%）不摻纖維瀝青混合料最佳油石比確定過程以同樣的方法可以得到摻加玄武巖纖維、木質(zhì)素纖維的瀝青最佳油石比分別為5.0%、5.1%路用性能研究19高溫穩(wěn)定性車轍試驗纖維類型摻量（%）45min形變量（mm）60min形變量（mm）DS（次/mm）DS平均值（次/mm）玄武巖纖維0.32.983.41154815542.963.391

11、5462.953.361568木質(zhì)素纖維0.33.333.90111211093.323.8911113.193.741104無纖維03.994.728708423.984.708693.954.71788車轍試驗結(jié)果01路用性能研究20高溫穩(wěn)定性車轍試驗0500100015002000玄武巖纖維木質(zhì)素纖維無纖維動穩(wěn)定度（次動穩(wěn)定度（次/mm/mm）結(jié)論：1.與無纖維素瀝青混合料相比，兩種纖維都能提高混合料動穩(wěn)定度，且提高率分別為玄武巖纖維84.5%、木質(zhì)素纖維31.7%；2.與木質(zhì)素纖維瀝青混合料相比，加入玄武巖纖維對動穩(wěn)定度的提升作用更大。01路用性能研究21低溫抗裂性小梁彎曲試驗低溫彎曲

12、試驗結(jié)果纖維類型最大彎拉應變（10-6）彎拉應變（MPa）勁度模量（MPa）玄武巖纖維291912.74351木質(zhì)素纖維26989.53519無纖維26127.0268002路用性能研究22低溫抗裂性小梁彎曲試驗2400250026002700280029003000玄武巖纖維 木質(zhì)素纖維無纖維最大彎拉應變（最大彎拉應變（10-610-6）結(jié)論：1.與無纖維素瀝青混合料相比，兩種纖維都能提高混合料最大彎拉應變；2.與木質(zhì)素纖維瀝青混合料相比，加入玄武巖纖維對最大彎拉應變的提升作用更大。02路用性能研究23水穩(wěn)定性凍融劈裂試驗纖維類型RT1(MPa) RT2(MPa)TSR(%)玄武巖纖維1.1

13、11.0998.2木質(zhì)素纖維1.000.9191.0無纖維0.900.7987.8凍融劈裂試驗結(jié)果03路用性能研究24水穩(wěn)定性凍融劈裂試驗80859095100玄武巖纖維木質(zhì)素纖維無纖維凍融劈裂強度比（凍融劈裂強度比（% %）結(jié)論：1.與無纖維素瀝青混合料相比，兩種纖維都能提高混合料凍融劈裂強度比；2.與木質(zhì)素纖維瀝青混合料相比，加入玄武巖纖維對混合料凍融劈裂強度比的提升作用更大。03結(jié)論與展望PARTFIVE26結(jié)論p 通過界面化學理論、復合材料理論、斷裂力學理論和結(jié)構(gòu)層次理論對纖維在瀝青混合料中的作用及其增強機理進行了分析。纖維添加到瀝青混合料中可以起到加筋、分散、吸附、穩(wěn)定、增粘的作用，正是由于這些作用，纖維瀝青混凝土在高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性方面能得到很大的