纤维沥青混合料-毕业答辩

1、纤维沥青混合料增强机理及其路用性能研究答辩人：XXX指导老师：XXX材料科学与工程学院材料科学与工程学院CONTENT问题的提出及研究现状01纤维增强机理02原材料试验03配合比设计及路用性能研究04PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛： 05结论与展望问题的提出及研究现状PARTONE04问题的提出车辙裂缝水损害05问题的提出纤维加入到沥青中可以从微观上改善了基体的性质。弥补了沥青混合料抗拉性能差、

2、低温脆性大的不足。由于纤维对沥青的吸附作用，可减少路面发生泛油，提高沥青混合料的高温稳定性。优点06国内外研究现状国外研究国外主要对纤维格栅、纤维织物、聚合物纤维、石棉纤维进行了研究，并广泛应用于各种沥青路面中。国内研究我国起步较晚，多所高等院校和科研机构对纤维沥青混合料进行了研究，进来研究较多是玄武岩纤维。纤维增强机理PARTTWO08纤维增强沥青混合料机理基本观点结构层次理论可以从宏观层次、细观层次和微观层次来研究纤维沥青混合料。断裂力学理论其断裂可能会通过塑性形变、裂纹增长与分叉、界面分离、出现分层或纤维拔出与拉断等方式进行，这是一个能量耗散的过程，纤维在复合材料内是通过间隔阻裂作用使材

3、料得以增强的。复合材料理论纤维沥青混合料是一种多相体系，组成纤维沥青混合料的各种材料均为一相，其性能就取决于各相的相互作用行为和各相的体积率以及各相的几何特征与各相自身特性。界面理论化学键合、浸润吸附作用纤维与基体粘结强度；扩散作用松弛界面局部应力的作用。09吸附作用沥青中酸性树脂是一种表面活性物质，它与纤维表面产生的吸附作用、物理浸润作用以及化学键作用，使沥青呈单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的界面层结构沥青。加筋阻裂作用纤维对沥青胶结料基体裂纹的阻滞作用，大大提高了沥青混合料裂纹的自愈能力，增强了其弹性恢复能力，减少了路面裂缝的出现，从而推迟了沥青路面的老化与破坏。稳定作用由于纤维形

4、成空间网络，增大了混合料内结构沥青的比例，减少了自由沥青的数量，使纤维沥青胶浆的黏性增大，减小了高温时劲度下降幅度，提高混合料的高温性能。增韧作用由于三维随机分布的短纤维阻滞了裂纹的扩展，延长了材料失稳扩展、断裂出现的时间，因而改善了复合成的混合料的抗疲劳性能。纤维增强沥青混合料机理分析四种作用原材料试验PARTTHREE原材料试验沥青11技术指标技术指标规范要求规范要求试验结果试验结果针入度针入度25，100g，5s（单位：（单位：0.1mm）8010095软化点（软化点（） 4252延度延度 15，5cm/min（单位：（单位：cm）100100沥青三大指标试验结果本次试验所测指标均符合公

5、路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）相关规定要求。01原材料试验02集料12粗集料密度试验结果矿料粒径(mm)水中重mw（g）表干重mf（g）烘干重ma（g）毛体积相对密度表观相对密度表干相对密度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细集料密度试验结果矿料粒径（mm）干重（g）瓶+水+料（g）瓶+水（g）表

6、观相对密度0.075-0.15310832.225641.012.6100.15-0.3310.06862.085669.852.6320.3-0.6313866.985668.852.7250.6-1.18310829.81630.692.7961.18-2.36310843.06646.772.726本次试验所测指标均符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）相关规定要求。原材料试验03矿粉13矿粉筛分试验结果筛孔尺寸(mm)通过率（%）规范标准（%）0.61001000.1595.08901000.07579.9475100符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-20

7、04）中规定的质量要求原材料试验04纤维14几种常见路用纤维对比纤维的种类简介优点缺点木质素纤维是一种植物纤维，可以由天然木材经过一系列物理化学处理和提纯工艺而得到一种絮状的有机纤维和沥青的黏附性好，对人体和环境无不良影响。耐热性较差，易氧化，易吸湿而影响混合料性能玻璃纤维由多种金属和非金属的氧化物构成，常被应用于水泥混凝土中刚度大受热易结团，使得很难在沥青混合料中均匀分散聚合物纤维主要有聚酯纤维、聚丙烯腈纤维强度较高、耐热性较好且抗化学腐蚀性能好成型工艺复杂，价格较高矿物纤维石棉纤维由于会污染环境而被禁用，进来研究较多的是玄武岩纤维。玄武岩纤维是以玄武岩石料为原材料制成的。耐高温，抗水损害性

8、好，耐化学腐蚀性能好，抗老化耐疲劳，同时可以再生使用，并且对人和环境无不良影响 暂时未发现原材料试验04纤维15基于以上对比，本文选用玄武岩纤维和木质素纤维进行研究对纤维进行耐热性、吸湿性和吸油性试验，结果表明玄武岩纤维这三方面性能较好，木质素纤维耐热性较差且易吸湿。玄武岩纤维木质素纤维配合比设计及路用性能研究PARTFOUR配合比设计17AC-13级配组成AC-131613.29.54.75 2.361.180.60.3 0.15 0.075通过率（%）级配范围100901006885386824501538102872051548级配中值1009576.5533726.51913.5106

9、合成级配1009576.5533726.51913.5106AC-13级配曲线最佳油石比确定18不掺纤维沥青混合料最佳油石比确定过程 以同样的方法可以得到掺加玄武岩纤维、木质素纤维的沥青最佳油石比分别为5.0%、5.1%路用性能研究19高温稳定性车辙试验纤维类型掺量（%）45min形变量（mm）60min形变量（mm）DS（次/mm）DS平均值（次/mm）玄武岩纤维0.32.983.41154815542.963.3915462.953.361568木质素纤维0.33.333.90111211093.323.8911113.193.741104无纤维03.994.728708423.984.7

10、08693.954.71788车辙试验结果01路用性能研究20高温稳定性车辙试验结论：1.与无纤维素沥青混合料相比，两种纤维都能提高混合料动稳定度，且提高率分别为玄武岩纤维84.5%、木质素纤维31.7%；2.与木质素纤维沥青混合料相比，加入玄武岩纤维对动稳定度的提升作用更大。01路用性能研究21低温抗裂性小梁弯曲试验低温弯曲试验结果纤维类型最大弯拉应变（10-6）弯拉应变（MPa）劲度模量（MPa）玄武岩纤维291912.74351木质素纤维26989.53519无纤维26127.0268002路用性能研究22低温抗裂性小梁弯曲试验结论：1.与无纤维素沥青混合料相比，两种纤维都能提高混合料最

11、大弯拉应变；2.与木质素纤维沥青混合料相比，加入玄武岩纤维对最大弯拉应变的提升作用更大。02路用性能研究23水稳定性冻融劈裂试验纤维类型RT1(MPa) RT2(MPa)TSR(%)玄武岩纤维1.111.0998.2木质素纤维1.000.9191.0无纤维0.900.7987.8冻融劈裂试验结果03路用性能研究24水稳定性冻融劈裂试验结论：1.与无纤维素沥青混合料相比，两种纤维都能提高混合料冻融劈裂强度比；2.与木质素纤维沥青混合料相比，加入玄武岩纤维对混合料冻融劈裂强度比的提升作用更大。03结论与展望PARTFIVE26结论p 通过界面化学理论、复合材料理论、断裂力学理论和结构层次理论对纤维在沥青混合料中的作用及其增强机理进行了分析。纤维添加到沥青混合料中可以起到加筋、分散、吸附、稳定、增粘的作用，正是由于这些作用，纤维沥青混凝土在高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性方面能得到很大的提高。p 玄武岩纤维和木质素纤维都能改善沥青混合料的高