玄武岩纤维加筋沥青混凝土动态模量主曲线研究

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《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》范文

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《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》篇一一、引言随着建筑行业的快速发展,对新型、高性能建筑材料的需求日益增长。

玄武岩纤维再生混凝土作为一种新型绿色建筑材料,因其良好的力学性能和韧性性能在建筑领域中受到了广泛关注。

本文旨在研究玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能,为推动其在实际工程中的应用提供理论依据。

二、玄武岩纤维再生混凝土的制备玄武岩纤维再生混凝土是由玄武岩纤维、再生骨料、水泥等材料制备而成。

制备过程中,需对原材料进行筛选、配比和混合等工艺。

玄武岩纤维的加入能够有效提高混凝土的抗拉强度和韧性,而再生骨料的使用则有助于减少资源消耗和环境污染。

三、力学性能研究1. 抗压强度玄武岩纤维再生混凝土的抗压强度是评价其力学性能的重要指标。

通过对比不同配比、不同纤维长度的玄武岩纤维再生混凝土试件的抗压强度,发现纤维的加入能够有效提高混凝土的抗压强度。

其中,适量配比的玄武岩纤维能够充分发挥其增强作用,使混凝土在受力过程中产生更多的微裂纹,从而提高其整体承载能力。

2. 抗拉强度玄武岩纤维的加入能够显著提高混凝土的抗拉强度。

通过对比试验,发现玄武岩纤维的加入能够有效地阻碍混凝土内部微裂纹的扩展,从而提高其抗拉强度。

此外,合理的纤维长度和配比对提高抗拉强度具有重要作用。

3. 弹性模量玄武岩纤维再生混凝土的弹性模量受纤维配比和骨料种类等因素的影响。

适量配比的玄武岩纤维能够提高混凝土的弹性模量,使其具有更好的刚度和承载能力。

四、韧性性能研究玄武岩纤维再生混凝土的韧性性能主要表现在其抵抗冲击和振动等动态荷载的能力。

通过对比试验,发现玄武岩纤维的加入能够显著提高混凝土的韧性性能。

适量的纤维配比能够在混凝土内部形成一种“网状”结构,有效地吸收和分散外部荷载,从而提高混凝土的韧性。

五、结论通过对玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能进行研究,得出以下结论:1. 玄武岩纤维的加入能够有效提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量,使其具有更好的力学性能。

《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》范文

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《玄武岩纤维再生混凝土力学性能及韧性性能研究》篇一一、引言随着环境保护意识的提高和资源可持续利用的需求,对建筑行业材料的高效利用与新型环保材料的研究成为了科研的热点。

其中,玄武岩纤维作为一种具有高强度、耐腐蚀、抗老化等优良性能的天然纤维材料,其在再生混凝土中的应用备受关注。

本研究针对玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能进行深入探讨,旨在为建筑行业提供更为绿色、高效、耐用的建筑材料。

二、材料与方法1. 材料准备本研究选取玄武岩纤维作为增强材料,再生骨料作为主要骨料,水泥作为胶凝材料,以及适量的砂、水等。

所有材料均符合国家相关标准。

2. 实验方法(1)制备工艺:按照一定比例将玄武岩纤维、再生骨料、水泥等混合,通过搅拌、成型、养护等工艺制备出玄武岩纤维再生混凝土试样。

(2)力学性能测试:对试样进行抗压强度、抗拉强度、抗折强度等力学性能测试。

(3)韧性性能测试:采用冲击试验、疲劳试验等方法对试样的韧性性能进行测试。

1. 力学性能实验结果表明,玄武岩纤维的加入显著提高了再生混凝土的力学性能。

在抗压强度、抗拉强度和抗折强度等方面,玄武岩纤维再生混凝土均表现出优异的性能。

这主要归因于玄武岩纤维的高强度和良好的分散性,能够有效提高混凝土的内部结构稳定性。

2. 韧性性能玄武岩纤维的加入也显著提高了再生混凝土的韧性性能。

在冲击试验和疲劳试验中,玄武岩纤维再生混凝土表现出良好的抗冲击和抗疲劳性能。

这得益于玄武岩纤维的延展性和与混凝土基体的良好粘结性,能够在混凝土受到外力作用时吸收能量,提高混凝土的韧性。

四、结论本研究通过实验研究了玄武岩纤维再生混凝土的力学性能及韧性性能,得出以下结论:(1)玄武岩纤维的加入显著提高了再生混凝土的力学性能,包括抗压强度、抗拉强度和抗折强度等;(2)玄武岩纤维的加入显著提高了再生混凝土的韧性性能,包括抗冲击和抗疲劳性能;(3)玄武岩纤维与再生骨料、水泥等材料的复合使用,为建筑行业提供了更为绿色、高效、耐用的建筑材料;(4)本研究为玄武岩纤维在建筑行业的应用提供了理论依据和实践指导,对于推动建筑行业的可持续发展具有重要意义。

沥青混合料动态模量主曲线

沥青混合料动态模量主曲线

沥青混合料动态模量主曲线
沥青混合料的动态模量主曲线描述了材料在应力作用下的应变响应
关系。

动态模量是衡量材料刚度或弹性特性的一个关键参数。

主曲线通常由以下几个阶段组成:
1. 弹性阶段(Linear Elastic Stage):在小应变范围内,沥青混合料呈现线性弹性行为。

应力与应变成正比,即应变随应力的增加而线性增加。

在这个阶段,动态模量保持相对恒定,代表了材料的初始刚度。

2. 弹性-塑性过渡阶段(Elastic-Plastic Transition Stage):随着应力的增加,沥青混合料会进入一个弹性-塑性过渡阶段。

在此阶段,应变开始逐渐偏离线性弹性行为,出现非线性变形。

3. 塑性阶段(Plastic Stage):当应力超过材料的弹性极限时,沥青混合料会进入塑性阶段。

在这个阶段,应变随应力的增加呈非线性增长,同时材料会发生永久性变形。

4. 失效阶段(Failure Stage):当应力继续增加且超过材料的极限强度
时,沥青混合料可能发生破裂或失效。

在这个阶段,应变会快速增加,材料无法承受更高的应力。

沥青混合料的动态模量主曲线可以通过实验测试或基于材料力学原
理进行建模和模拟。

这个曲线上的每个阶段都对材料的力学性能和工程应用具有重要意义,有助于了解沥青混合料在不同应力条件下的变形特性和强度。

玄武岩纤维沥青混合料增强机理及路用性能研究

玄武岩纤维沥青混合料增强机理及路用性能研究
(1) By introducing the theory of composite material and the interfacial chemical theory on the mechanism of fiber reinforced asphalt mixture were analyzed, elaborated the adsorption, stability, fiber reinforcement, viscosity, crack resistance and toughening and increase the self-healing ability, to explore the feasibility of fiber reinforced the performance of asphalt mixture.
(3) The three kinds of fibers with different dosage of asphalt, asphalt three index test,
III
bending beam test and dynamic shear rheological test, to investigate the performance of fiber asphalt. The test results show that after the incorporation of fibers, the high-temperature performance of asphalt binder is obviously improved, but the low temperature performance was reduced. According to the test results of three kinds of asphalt mortar, basalt fiber is the best choice for polyester fiber and lignin fiber.

对沥青混合料SMA中添加玄武岩纤维和纤维木质素纤维作用的简单分析

对沥青混合料SMA中添加玄武岩纤维和纤维木质素纤维作用的简单分析

对沥青混合料SMA中添加玄武岩纤维和木质素纤维作用的简单分析前言SMA混合料可以认为由两部分组成:一是由粗细料构成的空间骨架结构;二是由沥青、矿粉、纤维构成的玛蹄脂。

玛蹄脂填充骨架的空隙,形成密实结构的沥青混合料。

因此,SMA必须使用纤维材料作为沥青稳定剂。

相对SMA来说,普通沥青混合料(AC)对沥青稳定剂无要求,但随着路面的荷载持续增大,改性沥青逐步形成路面的标准配备,相应的沥青稳定剂——纤维也被赋予更多的作用特点。

1、纤维的分类纤维种类很多,有天然纤维和人造纤维,有无机纤维和有机纤维。

SMA应用初期主要使用石棉纤维,出于对人体健康的考虑,石棉纤维在许多国家已经禁止使用。

现在许多新型的纤维材料代替了石棉纤维,在各种路面上应用广泛。

1.1木质素纤维木质素纤维是植物纤维,植物在加工成纸浆和纤维浆液过程中,通过物理、化学处理,形成棉絮状木质素纤维。

颗粒状纤维是将木质素纤维与沥青按2:1或4:1质量比拌制而成。

木质素纤维原料丰富,价格低廉,在我国使用广泛。

其缺点是:易吸水腐烂、耐热耐磨性较差。

典型的国产絮状木质素纤维技术性质如表。

表絮状木质素纤维技术性质1.2聚酯纤维在聚合物化学纤维中,聚酯纤维(涤纶)和聚丙烯腈纤维(腈纶)是最通用的纤维品种。

一般而言,聚酯纤维是人工有机合成纤维,按生产厂家介绍:其分子链长、强度高、在溶剂中不溶胀、吸油率高、耐温性强、分散性好、强度高,能有效改善沥青胶体结构,形成三维分散状态,起到加筋作用,并且能使沥青、矿粉等组分在沥青混合料中均匀分散,可有效地防止胶团和泛油。

国内聚酯纤维生产厂家较多,典型的技术性质如表。

表聚酯纤维技术性质1.3聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维和聚酯纤维一样,同属于人工有机合成聚合物纤维。

国内很多文献均指出:它拥有高抗拉强度、良好的吸油性、耐高温、不溶胀、吸附性强、化学性质稳定等特点。

在沥青混合料中,不仅能充当稳定添加剂,更能改善胶体的结构,起到加筋的作用。

30#沥青AC-20混合料动态模量及主曲线试验研究

30#沥青AC-20混合料动态模量及主曲线试验研究

30#沥青AC-20混合料动态模量及主曲线试验研究蔡湘运【摘要】通过沥青混合料动态模量试验和动态模量主曲线,并与50#沥青AC-20混合料对比,评价30#硬质沥青AC-20混合料的高温抗变形能力.结果表明,与50#沥青AC-20混合料相比,30#硬质沥青AC-20混合料的动态模量较大,可起到抗车辙的作用;在低频区段,30#硬质沥青AC-20混合料的动态模量随荷载频率的增大急剧增大,而在5 Hz以上区段动态模量变化趋于稳定;30#硬质沥青AC-20混合料的动态模量主曲线呈S形,在高温低频和低温高频段其动态模量受频率影响较小,且不同沥青混合料表现出的力学特性和适用范围不同.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P59-61,151)【关键词】公路;30#硬质沥青;AC-20沥青混合料;动态模量;动态模量主曲线【作者】蔡湘运【作者单位】新邵县公路管理局,湖南邵阳 422900【正文语种】中文【中图分类】U416.2据统计,在沥青路面维修养护中车辙病害约占80%,远多于裂缝、水损坏等病害。

车辙不仅对道路本身的危害巨大,也影响道路使用者的行车安全与舒适性。

针对高等级公路车辙问题的研究证实,30#、50#等低标号硬质沥青用于沥青路面的中下面层可有效提升路面的抗车辙性能,且可用沥青混合料的SPT动态模量试验进行评价。

但已有研究的动态模量试验虽考虑了温度、频率及围压的影响,但没有考虑应变水平的影响,而沥青混合料的模量是非线性的,随着应变水平的不同,动态模量也不同。

考虑到SPT动态模量试验虽然不能对应变值进行精确控制,但可对应变范围进行控制,该文通过选定适宜的应变范围,考虑应变水平对动态模量的影响。

此外,测定混合料复合动态模量主曲线可预估混合料的高温抗变形能力,但这一指标与材料的高温稳定性之间的关系有待进一步论证,故该文采用类似于DSR动态剪切模量试验中抗车辙因子G*/sinφ的处理方法,得到动态模量组合参数|E*|/sinφ,参照AASHTO 2002设计指南,用动态模量|E*|和动态模量主曲线评价30#硬质沥青AC-20混合料的高温抗变形能力。

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究王洋李雪萍薛冰摘要为预防沥青路面病害的形成,将纤维添加到沥青混合料中已得到广泛应用。

为了研究玄武岩纤维对沥青路面的影响,本文选用动态剪切、拉伸试验对掺有6%纤维沥青胶浆的抗剪能力、延展性及纤维沥青混合料性能进行研究。

研究表明:纤维的掺入能够增强沥青胶浆的抗剪切能力及高温稳定性;当纤维掺入量为0.4%时,混合料路用性能最优。

关键词玄武岩纤维;纤维胶浆;沥青混合料;路用性能1沥青混合料级配设计1.1原材料性能沥青为SBS改性沥青,其主要技术指标检测结果见表1,玄武岩纤维为GBF17μm-12mm短切纱,其主要技术指标检测结果见表1。

1.2配合比设计及马歇尔试验结果本文选用AC-13C混合料进行研究,粗集料为10-15mm、5-10mm、3-5mm石灰岩碎石,细集料为0-3mm石灰岩机制砂,矿粉由石灰岩磨细制成,粗、细集料及矿粉主要技术指标均满足相关规范要求,矿料级配设计结果见表2。

对普通AC-13C混合料及掺有0.4%玄武岩纤维的AC-13C混合料开展马歇尔试验,试验结果见表3。

2玄武岩纤维沥青胶浆性能将加热好的沥青置入高速剪切机,同时添加6%的玄武岩纤维,均匀搅拌30min,配置纤维沥青胶浆。

2.1高温性能本文选用动态剪切仪进行不同温度下沥青胶浆的抗剪切试验。

不同温度下沥青胶浆动态剪切强度检测结果见表4。

由表4得出:温度越高,抗剪切强度试验结果越低,这主要因为沥青胶浆随温度升高黏度降低,抗剪切能力降低引起的;同一温度时,玄武岩纤维的掺入可以增强沥青胶浆的抗剪切性能。

2.2低温性能将加热后的沥青胶浆进行浇模,室温下放置24h,将脱模后的试件放入温度为(20±1)℃的高低温恒温水浴中2h,最后开展沥青胶浆低温性能试验,试验结果见表5。

由表5得出:掺有6%纤维的沥青胶浆抗拉伸强度试验结果明显大于未掺纤维的,而断裂延伸率试验结果刚好相反。

这是因为纤维对沥青起到加筋、增韧的效果,提高沥青的抗拉能力,降低了延展能力。

絮状玄武岩纤维沥青混合料技术研究及工程应用

絮状玄武岩纤维沥青混合料技术研究及工程应用

絮状玄武岩纤维沥青混合料技术研究及工程应用
郑炳锋;张严;童浩;林峰;华春丽;朱雨;郭崇
【期刊名称】《石油沥青》
【年(卷),期】2024(38)2
【摘要】絮状玄武岩纤维作为一种高性能的新型矿物纤维,与沥青混合料具有很高的相容性。

为研究絮状玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的改善效果,首先分析了絮状玄武岩纤维的技术指标,其次开展絮状玄武岩纤维沥青混合料的配合比试验,最后评价了絮状玄武岩纤维沥青混合料试验路的铺筑效果。

结果表明,絮状玄武岩纤维沥青混合料的体积参数满足技术要求,具有优异的高温稳定性,依托宁连一级公路养护工程,铺筑的絮状玄武岩纤维SMA-13试验路取得了较好的应用效果。

【总页数】5页(P48-52)
【作者】郑炳锋;张严;童浩;林峰;华春丽;朱雨;郭崇
【作者单位】苏交科集团股份有限公司;江苏省高速公路经营管理中心;新型道路材料国家工程研究中心;东南大学
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
1.硅藻土/玄武岩纤维复合改性沥青与沥青混合料性能研究
2.颗粒状与絮状木质素纤维对SMA沥青混合料的性能影响研究
3.絮状玄武岩纤维对SMA沥青混合料性能的影响研究
4.岩沥青与玄武岩纤维复合改性沥青混合料性能研究
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玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究1. 引言1.1 背景玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的道路材料,在道路工程中具有广泛的应用前景。

传统的沥青混合料存在着易老化、裂缝敏感性高等问题,而添加玄武岩纤维可以有效改善混合料的性能,提高其抗裂性能和耐久性。

玄武岩纤维是一种天然原料,资源丰富,成本低廉,对环境友好,因此备受关注。

随着道路交通的日益发展,对道路材料性能的要求也越来越高,因此对玄武岩纤维沥青混合料的研究显得尤为重要。

通过对玄武岩纤维沥青混合料的性能研究,可以为道路施工提供技术支持和指导,提高道路材料的质量和使用寿命。

深入研究玄武岩纤维沥青混合料的性能特性以及制备方法,对于推动道路材料的技术发展具有重要意义。

1.2 研究目的研究目的:玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的路面材料,具有较好的性能和环保特点。

目前对于这种混合料的性能研究还比较有限,需要进一步深入探讨。

本研究旨在通过对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行分析,探讨其在路面工程中的应用前景。

具体来说,研究目的包括:1. 分析玄武岩纤维沥青混合料的力学性能,包括强度、变形性能等指标,为其实际应用提供参考;2. 探讨玄武岩纤维沥青混合料的耐久性能,包括抗裂性能、耐久性等指标,为其在路面工程中的长期使用提供支持;3. 研究影响玄武岩纤维沥青混合料性能的关键因素,包括纤维类型、掺量、沥青胶粘剂性质等,为其制备方法的优化提供科学依据。

通过以上研究,旨在为玄武岩纤维沥青混合料的进一步研究和应用提供理论支持。

2. 正文2.1 玄武岩纤维沥青混合料性能分析玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的路面材料,具有独特的性能和优势。

在进行性能分析时,主要关注以下几个方面:1. 抗压强度:玄武岩纤维沥青混合料在施工后经历车辆和气候的作用,其抗压强度直接影响到路面的使用寿命和稳定性。

通过实验测试,可以得出玄武岩纤维沥青混合料的抗压强度指标,从而评估其承载能力。

2. 弯曲性能:弯曲性能是评价路面材料抗裂性能的重要指标之一。

玄武岩纤维在AC-13沥青路面中的应用

玄武岩纤维在AC-13沥青路面中的应用

<250 12~15
<250 2.0
与沥青的粘附力
很好



耐酸碱性

一般


耐老化性
很好
一般


加筋桥接作用力
很好
一般


高温结构稳定性
很好
一般


在我国,与木 质 素 纤 维 和 聚 合 物 化 学 纤 维 相 比,矿 物 纤 维 的 应用还很少。玄武岩纤维具有耐高温、原料来源广泛和可以再生
玄武岩纤维具有优良的物理化学性能,原材料分布广且价格 低廉,具有广阔的 应 用 前 景。在 沥 青 混 合 料 中,掺 加 适 量 玄 武 岩 纤维,可有效提高 沥 青 混 合 料 的 路 用 性 能,弥 补 沥 青 老 化 给 混 合 料带来的损伤,具有显著的延缓沥青混合料老化的效果。且施工 工艺简单,适用性广,经济节约,对环境无不良影响。
玄武岩纤维(BasaltFibre,简称 BF)属于矿物纤维的一种,以 特选玄武岩为原料,经过预处理后,在 1600℃高温下熔融通过拉 丝漏板高速拉制制成,外表光滑呈圆柱状,颜色一般为褐色,有些 似金色。在沥青混合料中掺加适量玄武岩纤维,有助于发挥其较 高强度和弹性模 量 性 能,具 有 显 著 的 加 筋、分 散、吸 附、稳 定 及 增 粘效果,使得混合 料 存 在 的 抗 拉 性 能 差、低 温 脆 性 大 的 不 足 得 到 显著改善,减少路面泛油的发生,提高沥青混合料的高温稳定性。
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基于spt实验的沥青混合料动态模量及其主曲线研究

基于spt实验的沥青混合料动态模量及其主曲线研究

AC-20CAR22%)沥青混合料主曲
一致,但有所区另U,SBS改性沥青混合料高温
稳定性与低温抗裂性优于橡胶沥青混合料。
关键词:道路工程;动态模量;主曲线;相位角;SPT实验
中图分类号:U416. 03 文献标识码:A DOI: 10. 13282/j. cnki. wccst. 2019. 09. 002
能对应变水平进行精准的控制,NCHRP9 -29项目也
给出了试验应变水平的推
70〜1 25戶,本实验
方案采用90〜1 1 0戶,加载 根据我国高等级公路
以及二级以下公路行车速
30〜1 20km/h及
1 20 km/hT上选择0. 01〜25 Hz。每种沥青混合料采
用3个试件进行平行试验,实验结果 试验 的
文章编号::673 - 4874(2019)09 - 0006 - 04
0引言
沥青混Байду номын сангаас料
高等级沥青路面的主要材料。一般认为,沥青混合料是典型的弹粘
塑性综合体,其
性既不同于传统的弹性固体材料又不同于传统的黏性流体材料,主要
受温度、荷载、应力(应变)水平 素影响12。在实际道路工程中,沥青混合料受到来自
质沥青混合料、SBS改性沥青混合料和橡胶沥青混合料。采用简单性能试验机(SPT)进行
动态模量试验,试验 为5 C'5 C、20 C、30 C、40 C、50 C,荷载
为25 Hz、20 Hz、
10Hz、5Hz、1 Hz、0. 5Hz、0.1 Hz、0.0 Hz。根据时间-温度等效原理,构建沥青混合料的动 态模量主曲线,并分析温度和加载频率综合作用下的动态模量变化规
沥青、橡胶沥青和SBS改性沥青三种沥青材料,采用 技术指标的粗、细集料和矿粉配制3

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究【摘要】玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的路面材料,在道路工程中具有广泛的应用前景。

本文对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行了研究,通过详细分析其成分及特点、纤维对混合料性能的影响、性能测试方法和研究结果,揭示了玄武岩纤维沥青混合料在工程中的应用优势。

结论部分对玄武岩纤维沥青混合料的发展前景进行了展望,提出了未来研究方向,并总结了本文的研究成果。

通过本文的研究,有望为玄武岩纤维沥青混合料在道路工程中的推广和应用提供理论支持和技术指导。

【关键词】关键词:玄武岩纤维沥青混合料、性能研究、成分、特点、影响、测试方法、结果、应用、优势、发展前景、未来研究方向、总结、工程。

1. 引言1.1 研究背景在这样的背景下,本文旨在对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行深入研究,探讨其在道路建设中的应用前景,为道路建材领域的发展与进步提供参考。

1.2 研究目的研究的目的是通过对玄武岩纤维沥青混合料性能的深入研究,探讨其在道路工程中的应用潜力及优势。

具体包括分析玄武岩纤维沥青混合料的成分及特点,探讨玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响,建立相应的性能测试方法,揭示玄武岩纤维沥青混合料的性能特点,并总结其在工程中的实际应用效果。

通过这些研究,旨在为道路建设领域提供新型的材料选择和施工技术,促进道路工程的可持续发展,提高道路工程的质量和耐久性,为交通运输行业的发展做出积极贡献。

也为相关领域的研究提供新的思路和方法,拓展沥青混合料材料的研究领域,促进该领域的学术交流和发展。

1.3 研究意义玄武岩纤维沥青混合料是一种新型的路面材料,具有很好的性能和应用前景。

对玄武岩纤维沥青混合料进行研究具有重要的意义。

玄武岩纤维是一种天然的环保材料,其加入可以有效减少对沥青的使用量,降低工程成本,同时减少自然资源的消耗,具有很好的经济效益和环保效益。

玄武岩纤维的加入可以改善沥青混合料的性能,提高路面的抗裂抗疲劳性能,延长路面的使用寿命,减少维护和修复次数,降低路面养护成本。

沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析

沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析

文章编号:0451-0712(2006)08-0163-04中图分类号:U 414.02文献标识码:A沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析赵延庆,吴剑,文健(江苏省交通科学研究院南京市210017)摘要:研究中利用S u p e r p a v e 简单性能试验机(S P T )测量了S MA 13和S u p e r p a v e20两种沥青混凝土在不同温度和荷载作用频率下的动态模量。

并分析了温度和荷载频率对动态模量和相位角的影响。

本研究还根据时间~温度置换原理,通过非线性最小二乘拟合,确定了两种沥青混合料的动态模量主曲线和时间~温度转化因子,并利用相同的时间~温度转化因子形成了相位角主曲线,从而完全确定了沥青混合料的粘弹性性质。

关键词:沥青混合料;动态模量;主曲线;相位角;时间~温度置换原理;时间~温度转化因子众所周知,沥青混合料在一个较宽的温度范围内呈现出粘弹性性质。

描述材料粘弹性性质的基本参数包括动态模量、蠕变柔量和松弛模量等。

这些参数不仅可以用来描述材料的线性粘弹性性质,还可以用来描述材料的非线性粘弹性质和破坏特性。

事实上这3个参数包含的信息是相同的,它们都反映了材料基本的蠕变和松弛特性,所以,这3个参数之间是可以转换的。

在实践中直接测量松弛模量的恒应变松弛试验操作难以实现。

测量蠕变柔量的恒应力蠕变试验虽然较易实现,但在试验中却不可能得到一个真正的矩形荷载,任何仪器都需要一定的时间才能使施加的荷载达到目标值,这使得测量得到的参数中存在一定的误差。

而在试验中测量动态模量则比较容易实现,并且其试验精度能得到较好的控制。

本文中采用S u p e r p a v e 简单性能试验机(S P T )测量了沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量,并根据时间~温度置换原理(T i m e -T e m p e r a t u r eS u p e r p o s i t i o np r i n c i p l e)利用非线性最小二乘拟合的方法得到了参考温度下的动态模量主曲线和时间~温度转化因子,并进一步确定了相位角主曲线,用以描述沥青混凝土的粘弹性性质。

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究
引言
一、玄武岩纤维沥青混合料的组成
玄武岩纤维沥青混合料主要由玄武岩纤维、沥青和骨料组成。

玄武岩纤维是一种天然矿物纤维,具有良好的耐腐蚀性和抗拉强度,能够有效改善沥青混合料的性能。

沥青作为混合料的胶凝材料,对混合料的性能起着至关重要的作用。

而骨料则是混合料的主要组成部分,影响着混合料的力学性能和耐久性能。

1. 力学性能
通过对玄武岩纤维沥青混合料的压缩强度、抗拉强度和弹性模量等力学性能进行研究发现,添加适量的玄武岩纤维可以显著提高混合料的抗压强度和抗拉强度,增强混合料的抗裂性能和疲劳性能。

这表明,玄武岩纤维的添加能够有效改善混合料的力学性能,提高混合料的耐久性能。

2. 施工性能
玄武岩纤维沥青混合料的施工性能是影响其实际应用的重要因素。

研究发现,添加适量的玄武岩纤维可以提高混合料的流动性和稳定性,降低混合料的粘附性和粘结性,从而改善混合料的施工性能,减少施工难度,提高施工效率。

3. 耐久性能
三、结论与展望
通过对玄武岩纤维沥青混合料的性能进行研究,可以得出以下结论:
展望:我们将继续深入研究玄武岩纤维沥青混合料的性能,探索更加优化的配方和制备工艺,进一步提高混合料的综合性能,满足不同道路使用条件的需求。

我们也将继续开展对玄武岩纤维沥青混合料的应用研究,促进其在公路建设领域的广泛应用。

在未来的研究中,我们还将重点关注玄武岩纤维沥青混合料的环保性能、经济性能和社会效益,为混凝土材料研究领域的发展做出更大的贡献。

相信通过不懈努力,玄武岩纤维沥青混合料必将成为未来公路建设的新宠,为人们的出行提供更加安全、舒适的道路环境。

玄武岩纤维改性沥青混合料性能研究及应用

玄武岩纤维改性沥青混合料性能研究及应用

玄武岩纤维改性沥青混合料性能研究及应用0 引言随着美国在上世纪90年代成功铺设第一条纤维沥青路面,纤维开始步入研究者的视野。

研究发现高性能的纤维适量掺入沥青混合料后,可有效改善其使用性能[1-3]。

目前应用较为广泛的纤维有玄武岩纤维、玻璃纤维、木质素纤维及石棉等纤维,这其中尤以玄武岩纤维应用最为广泛[4-5]。

玄武岩纤维是玄武岩、珍岩及辉绿岩等矿石加工生产后的产物,具有来源广泛、高强度、稳定性强等优点,国外已有研究及应用表明掺入玄武岩纤维后沥青混合料路用性能得到了不同程度的提高,研究意义十分重大,但玄武岩纤维沥青混合料在我国的研究与应用较少,缺少理论、试验及应用支持,难以大范围推广[6-7]。

对比聚酯纤维的改性效果,采用室内试验研究了玄武岩纤维改性沥青混合料的相关性能,并通过工程应用实例对玄武岩纤维沥青混合料在工程中的具体使用效果进行了评价与分析。

飞鱼是群集生活的鱼类。

我们很难想象,飞鱼妈妈争先恐后地在同一片棕榈叶上产卵的情形该有多么混乱。

不过很显然,飞鱼妈妈这样做肯定是有原因的。

1 室内试验1.1 试验材料(1)玄武岩纤维:拌和的纤维存在最佳长度,纤维过长将会造成拌和困难,致使纤维打结成团难以分散发挥其性能,纤维过短难以起到连接作用。

参考前人研究[8],试验采用的玄武岩纤维长度取6mm。

其相关技术参数如表1所示。

表1 玄武岩纤维技术指标平均直径/μm抗拉强度/MPa伸长率/%弹性模量/GPa密度/g·cm-31428002.9872.825(2)沥青:试验选用国产重交AH-90沥青,沥青的主要性能指标参照相关技术标准[9]检测如表2所示。

表2 沥青的主要性能指标指标测值技术要求针入度(25℃)/0.1mm90.280~100软化点/℃48.2≥44延度(15℃,5cm·min-1)/cm>143≥100含蜡量(蒸馏法)/%0.98<2.2闪点/℃331≥245溶解度/%99.78≥99.5密度(15℃)/g·cm-31.016实测(3)集料:试验选用玄武岩集料,矿粉选用磨细后的石灰岩矿粉,对集料的物理性能进行检测,结果如表3所示。

大粒径沥青混合料的动态模量主曲线评价分析

大粒径沥青混合料的动态模量主曲线评价分析
路 面结 构在行 车荷 载 、气温 作用 下 主要表 现 为 动 态加 载效 应 ,动态模 量概 念更 为符 合 实际路 面 结 真 实历 程 , 因而将 其称 作换算 频 率【 q 。
构 的受力情况。采用动态模量评价可以反映沥青混 合 料在 动态 力学荷 载 、 气温 作用 下 的力学 响应 , 描述
A B 2 。S prae 5级 配 按 照 A S T 2 — 4 T 一 5 u ep v2 A H O M3 3 0
收 稿 日期 :0 10 — 6 修 回 日期 :0 10 — 1 2 1- 5 1 : 2 1 - 6 2
载 时 间受车 辆行驶 速 度 、路 面平整 度及 路 面厚度 等 因素影 响 , 荷载 作用 频率 来表 征 , 载 加载频 率 范 用 荷 围远远超 过 实测频 率 范 围 ,但 并非试 验 经历 的全 部
来 看充 分考 虑嵌 挤 和抗 离析 因素 ,采用 了突 出单 粒
径集料 (. ~1 m 的设计 , 9 5 9m ) 同时 由于等粒径集料 之 间的间隙更大还增强了填充效果 ,形成了嵌挤密 实结 构 。L A 2 S M一 5的 9 47 m、.6m 通 . mm、 .5m 23 m 5 过 率 与 A B2 T 一 5十 分 接 近 , 但 空 隙 率 远 小 于
的 动 态模 量进 行试 验 , 并通 过 Sg ia模 型 动 态模 量主 曲线 、 位 角 、 i dl mo 相 时温 转换 移位 因子 分析
其温度、 荷载频率依赖性 , 究分析表 明: 研 矿料结构、 沥青胶结料性质是大粒径沥青混合料的主
要 影响 因素 。
关键词 : 大粒径 ; 沥青混合料; 态; 动 模量 ; 主曲线 ; 时间一 温度 ; 置换 ; 原理 中图分 类号 :4 4 U 1 文 献标 识码 : 文章 编号 :0 632 (0 0-0 50 A 10 -5 82 1 )4 02 -3 1

岩土工程中玄武岩纤维复合加固材料的性能分析

岩土工程中玄武岩纤维复合加固材料的性能分析

岩土工程中玄武岩纤维复合加固材料的性能分析作者:***来源:《粘接》2022年第07期摘要:为了验证玄武岩纤维复合加固材料的性能,研究对该材料的抗拉强度、耐候性以及抗剪强度3大性能进行分析。

采用对比分析的方式完成该材料与钢筋材料之间性能的对比,该材料具有质量轻、性能强、绝缘等优势,在强酸、强碱环境下仍可维持自身性能。

利用玄武岩纤维复合加固材料制作混凝土构件,以此替代传统钢筋混凝土构件,可有效解决岩土工程中存在的钢筋腐蚀等问题。

将该材料应用于岩土工程中,可与混凝土之间形成良好的粘接性,具有一定的可行性。

关键词:玄武岩纤维复合加固材料;抗拉强度;耐候性能;抗剪强度中图分类号:TU375.1;TQ437+.1 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2022)07-0057-04Performance analysis of basalt fiber composite reinforcement material in geotechnical engineeringZHANG Yan(Shaanxi Polytechnic Institute, Xianyang 712000, Shaanxi China)Abstract:In order to verify the performance of basalt fiber composite reinforcement material,this study analyzed the three major performances of the material including tensile strength, weather resistance and shear strength. After the performance comparison between this material and reinforcement material, it is figured out that this material has the advantages of light weight, strong performance, insulation and so on. It can maintain its own performance in strong acid and alkali environment. Using basalt fiber composite reinforcement material to make concrete members instead of traditional reinforced concrete members can effectively solve the problems of reinforcement corrosion in geotechnical engineering. When the material is used in geotechnical engineering, it can form a good bond with concrete and has certain feasibility.Key words:basalt fiber composite reinforcement material; tensile strength; weatherability; shear strength随着我国对生态环境重视程度的不断增长,土木工程逐渐采用新型绿色环保材料作为核心材料。

沥青混合料动态模量试验研究

沥青混合料动态模量试验研究

沥青混合料动态模量试验研究宋 鑫,方 鑫,孙 凯,孙 政,张大中(南京林业大学, 江苏 南京 210037)【摘要】与静态模量相比,动态模量由于更接近于路面的实际工作状态而备受关注。

本文通过对高速公路沥青上、中、下三个面层常用AC-13、AC-20、AC-25三种级配的沥青混合料动态模量的试验研究,分析了影响沥青混合料动态模量的相关因素以及动态模量和静态模量的关系。

【关键词】沥青混合料;动态模量;相位角;静态模量一、引言(1)加载频率与动态模量的关系在关于沥青混合料理论分析设计方法中,劲度模量是柔对于3种级配类型的8种沥青混合料,无论哪一种,其动性路面结构设计中的一个重要参数,采用理论设计法或半经态模量在同一温度下均随加载频率的升高而增大。

这是因为验、半理论设计法的国家一般对沥青混合料的劲度模量测定在加载频率大时,前一个或若干个加载应力蓄积的能量不能有具体的要求和规定。

美国AASHTO路面结构设计指南规定在瞬间释放,因此,频率愈高,蓄积能量愈多,弹性特征愈采用ASTM D4123方法测定的回弹模量;比利时设计法采用明显,表现为动态模量增加。

反复弯拉劲度模量;我国则采用静载试验方法测定沥青混合(2)温度与动态模量的关系料的抗压模量。

在一定频率下,动态模量随着温度的升高而降低。

这是本文通过对高速公路沥青上、中、下三个面层常用AC-因为当加载频率一定时,随着沥青混合料温度的升高,作为13、AC-20、AC-25三种级配的沥青混合料动态模量的试验结合料的沥青的劲度模量降低,在应力作用下,混合料集料研究,分析了影响沥青混合料动态模量的相关因素以及动态骨架的变形行为变得明显,吸收部分能量,回弹能力减弱,模量和静态模量的关系。

表现为动态模量的降低。

二、动态模量的定义(3)荷载与动态模量的关系动态模量| E* | 是复合模量( E*) 的绝对值,其定义为正如AC-25级配类型油石比为4.3%、4.6%、4.9%,所呈现弦应力的振幅(在任意给定的时间和加载频率相位角)与正弦的动模逐级加载曲线也有所不同,即:加载荷位越大,动态应变的振幅(在任意给定的时间和加载频率相位角)之比。

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

玄武岩纤维沥青混合料性能研究玄武岩纤维沥青混合料是一种采用玄武岩纤维作为增强材料,同时配合沥青作为粘结剂的道路材料。

该混合料具有高强度、抗裂性能好、耐水、抗老化等优点,是一种性能更加优越的道路材料。

本文主要研究玄武岩纤维沥青混合料的性能特点及其在工程应用中的优势。

玄武岩纤维沥青混合料由于其特殊的成分和结构,具有如下四个基本性能特点:1、高强度:玄武岩纤维作为增强材料,能够增加混合料的强度和刚度。

同时,纤维还能够防止裂缝的扩展,提高混合料的耐久性能。

2、优良的抗裂性:玄武岩纤维的优异特性能够在混合料中形成网状结构,从而有效地防止裂缝的产生和扩展。

3、耐水性好:玄武岩纤维为无机非金属材料,不会受潮、吸湿;可以很好地保持混合料的稳定性能,提高混合料的耐水性。

4、耐老化:玄武岩纤维具有优异的耐热、耐寒、耐紫外线等特性,能很好地抵抗自然环境和气候变化的影响,从而延长混合料的使用寿命。

1、增强路面耐久性:玄武岩纤维沥青混合料的高强度和优异的抗裂性,能有效地减少路面的开裂和剥落现象,保证路面的平整性和安全性;同时,其耐水和耐老化的特性,能够保证路面长期的维修性能和使用寿命。

2、提高路面稳定性:玄武岩纤维沥青混合料具有非常好的强度和稳定性,特别是在高温、高压力和频繁的车辆运行下,其表现更加突出。

因此,在道路施工中应用玄武岩纤维沥青混合料能够提高道路的抗压能力和稳定性,减少路面的波动和潮湿现象。

3、提高道路安全性:玄武岩纤维沥青混合料的高强度和优异的抗裂性,能够有效地减少路面裂缝、龟裂和齿状裂纹,保证路面的平整性和安全性。

同时,由于其表面光洁度高,可以有效地减少水花飞溅,提高驾驶过程中的视野,从而提高道路的安全性。

综上所述,玄武岩纤维沥青混合料是一种性能更加优越的道路材料,具有高强度、优异的抗裂性、耐水、抗老化等特点。

在道路建设中的应用能够显著提高道路的耐久性、稳定性和安全性,是一种值得推广应用的新型道路建材。

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1 . 2 矿 料 集 配
表2
马歇 尔 试 验 结 果
采用现 行 《 公 路 沥 青 路 面施 工 技 术 规 范 ( J T G
F 4 0 -2 0 0 4 ) 》 规定 的 A C 一 1 3级 配作为 玄武岩 纤 维加 筋沥 青混合 料 的设 计级 配 , 集 体级 配 曲线 见 图 1 。
浙 江建 筑 , 第3 O卷 , 第 5期 , 2 0 1 3年 5月
Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n,Vo 1 . 3 0,No . 5 ,Ma y . 2 0 1 3
玄 武 岩 纤 维 加 筋 沥 青 混 凝 土 动态 模 量 主 曲线 研 究
目前 , 玄 武 岩纤 维 加 筋 沥青 混 合 料 虽然 取 得 了
收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 2—0 4
作者简介 : 蒋
波( 1 9 8 5 一) , 男, 湖 南 会 同人 , 助理工程师 , 从 事 城 市 道 路设 计 工 作 。
6 4




2 0 1 3年
第 3 0卷
4 1℃ 三 个 温 度 条 件 和 0 . 1 … 1 5 1 0 、 2 5 H z五个 加 载频 率 条 件 下 的动 态 模 量 , 分 析 了温 度 和 加 载 频 率 对 混 合 料 动 态 特 性 的 影 响 。 依
据时一 温等效原理 、 S形 方 程 和 WL F模 型 建 立 了 玄 武岩 纤 维加 筋 沥青 混 合 料 的动 态 模 量 主 曲线 。研 究 结 果 表 明 : 玄 武 岩 纤 维 加 筋
1 . 1 原 材 料
并 以粘 弹性 为基本 力学 特 征 。复数模 量是 描 述沥青
混合 料粘 弹性 性 质 的重 要 指 标 , 它 的实 部 为 储 能模 量, 表 征弹性 部 分 ; 它 的 虚 部 为损 耗 模 量 , 表 征 粘 性
玄 武岩纤 维 加筋 沥青混 合料 是 由沥青 混合料 在
拌 合过 程 中掺加 玄武 岩纤 维制备 而成 的 。本文采 用 的主要 原材料 有 玄武岩 集料 、 石 灰 岩矿 粉 、 S B S改 性 沥 青 和玄武 岩纤 维 。玄 武 岩纤维 以玄 武岩 为原料 生 产, 化 学性质 稳定 , 与沥 青 有 良好 的表 面亲 和 力 , 易
部分 , 复数模 量 的绝对 值 ( 模) 成 为动 态 模 量 。沥 青
J i a n g B o,Z h a o. ,
( 浙 江 省 建 筑设 计 研 究 院 , 浙 江 杭州 3 1 0 0 0 6 )

要: 为 了研 究 玄 武 岩 纤 维 加 筋 沥 青 混 合 料 的 动 态 特 性 , 采 用 室 内 试 验 方 法 测 试 了玄 武 岩 纤 维 加 筋 沥 青 混 合 料 在 4 、 2 1 、
Dy n a mi c Mo d u l u s Ma s t e r Cu r v e Re s e a r c h o n B a s a l t F i b e r
Rei n f or c e d As ph al t Co n c r e t e
蒋 波, 赵 纪 法
中 图分 类 号 : T U 5 2 8 . 5 7 2 文献 标 志码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 8— 3 7 0 7 ( 2 0 1 3 ) 0 能可 以有 效提 高道 路使
较多 的研 究成 果 , 但 研究 集 中于材 料 的静 态特 性 , 而 关 于玄武 岩纤 维加 筋沥 青混合 料 的动态 特性 尚无 针 对性 的研 究 。 因此 , 本 文 从 动 态 模量 这个 材 料 力 学
态特 性 已经 成 为一个 明确 的方 向 。
于在沥 青混合 料 中均匀 分散 。本 文所用 玄 武岩纤 维 单 丝长 度 6 mm, 直径 1 5 m, 外 观形 状 为 长条 薄 片 ,
颜 色呈 暗金 色 。玄武 岩 集 料 、 石灰岩矿粉和 S B S改 性 沥青 的技术 性质 见表 1 。
沥青 混 合 料 动态 模 量 随温 度 升 高 而 显 著 减 小 , 同时 还 随 加 载 频 率 的 增 大 而 增 加 ; 以参考 温度 2 0℃ 建 立 的 玄 武 岩 纤 维 加 筋 沥 青 混 合 料 动 态模 量 主 曲线 可 很 好 地 拟 合 试 验 数 据 。 关键 词 : 玄 武 岩纤 维 ; 沥青混合料 ; 动态模量 ; 主 曲 线
用质 量 、 延 长 使 用 寿命 。通 过在 沥 青 混 合 料 中加入
纤维 材料 来改 善 沥青混 合 料 的整 体 物理力 学性 能是 目前 在 这 方 面 的一 个 主 要 研 究 方 向 … 。玄 武 岩 纤 维 以其优 良的技 术性 能 , 近 年来 被 用 作 沥 青 混 合料 的一 种加 筋材 料 , 取 得 了 大 量 的研 究 成 果 并 得 到广
混合 料 动 态 模 量 是 沥 青 路 面 设 计 的 重 要 参 数 。 目
前, 修订 的美 国《 A A S H T O路 面结 构 设 计 指南 》 规 定
在需 要 较高 抵抗 力 的洲 际公路 和其 他大 多数 高等 级
公路 设 计 中 , 引 用动 态 模 量 试 验来 描 述 沥 青 混 合 料 的性 能 。可 见 , 在沥 青 路 面 设计 中考 虑 混 合 料 的 动
泛 的 工 程 应 用 。
性 能指标 出发 , 研 究 了玄 武 岩 纤 维 加 筋沥 青 混 合 料
的动 态 特征 , 并得 出 了玄 武 岩 纤 维加 筋沥 青 混 合 料 的动 态模 量 主 曲线 。
沥青 混合 料 是 一 种典 型 的粘 、 弹、 塑性 综 合 体 ,
1 混 合 料 设 计
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