玄武岩纤维沥青混凝土的路用性能研究(2)

稳定/KN 沉浸稳定/KN 残余稳定/% 无冻融劈裂抗拉强度/Mpa 冻融劈裂抗拉强度/Mpa 0.670 无冻融劈裂强度比/% 81.2 控制混合物 玄武岩纤维 8.52 7.27 85.4 0.825 12.45 11.72 94.2 1.125 1.040 92.5 聚酯纤维 11.06 木质纤维 9.83 10.15 8.87 91.8 90.2 0.952 0.905 0.862 0.767 90.5 84.8 有表3知，剩余的三个沥青混凝土的稳定性都满足要求标准并且在一定程度上有所增加，与聚酯纤维和木质纤维相比，玄武岩纤维中的玄武岩对提高马歇尔稳定度和沥青混凝土的沉浸稳定度有很重要的。当纤维量最佳时，玄武岩纤维、聚酯纤维和木质纤维沥青混凝土的沉浸马歇尔稳定度分别提高10.3%、7.5%和5.7%。分析其原因主要是因为纤维的增加增加了混合料中沥青的含量，这又增加了矿物骨料的有效膜厚度，从而有效的减少了在沥青界面与矿物骨料间水的可能性，更进一步沥青混合料中其他的稳定性；另外，纤维的增加能够填充沥青混合料中的空隙，并且能够增加沥青的粘度。从冻融劈裂试验结果可以看出控制混合物的冻融劈裂试验抗拉强度和无冻融劈裂试验的抗拉强度相比纤维沥青混凝土的抗拉强度在一定程度上有提高，玄武岩纤维、聚酯纤维和木质纤维无冻融劈裂试验的抗拉强度分别体老了36.4%、15.4%和6.2%，冻融劈裂强度试验增加了55.2%、28.7%和14.5%。原因主要是由于与纤维混合料相比控制混合物在冻融过程中有更多的孔隙度；谁在墙上产生水压力并且在沥青和骨料之间促进了裂

缝的增长。

低温抗裂实验

低温抗裂实验是沥青路面受损的重要原因之一，这严重影响了路面的寿命。根据文献,弯曲试验的小梁在低温度-10摄氏度是用来评估对玄武岩纤维低温抗裂的影响。用来试验的MTS材料试验机是从美国进口的，加荷的方法是集中加载，实验数据有电脑自动采集。表4为实验结果。

表4 纤维沥青混凝土低温抗裂性实验结果

类型 极限弯拉强度/Mpa 控制混合物 玄武岩纤维 聚酯纤维 木质纤维 9.134 10.747 10.523 10.236

实验结果表明，与控制混合料相比纤维混合料的极限弯拉强度、破坏应变和弯曲刚度模量有显著的提高。原因是一方面纤维的增加使最佳沥青含量增加，这导致了沥青混凝土的应力松弛性能和弯曲强度的提高，另一方面，纤维对沥青混凝土的影响确保了沥青混凝土极限弯拉强度的提高，因此，沥青混凝土的低温抗裂性可以通过纤维来提高。与聚酯纤维和木质纤维相比，玄武岩纤维的低温抗裂性性能更加明显。弯曲抗拉强度、破坏应变和弯曲刚度模量分别提高了17.7%、44.7%和32.8%。

7.45 10.78 10.15 9.85 破坏应变/(10-3) 弯曲刚度模量/Mpa 8980 11925.1 10132.5 9835.2 结论

通过各种纤维含量的实验，玄武岩纤维最佳含量是0.3%，与之相对应的最

佳沥青比率为5.35%。实验结果表明沥青混合料的车辙稳定性因为纤维的增加而得到了明显的提高。与聚酯纤维和木质纤维相比，玄武岩纤维对沥青混合料的高温稳定性的提高是很有效的。玄武岩沥青混凝土的车辙稳定性增加了66%和47%。

在最佳的纤维含量情况下，沥青混合料的水稳定性因为纤维的增加而得到显著的提高，并且沉浸残余的稳定性和冻融劈裂强度都得到了显著的改善。与聚酯纤维和木质纤维相比，在相同的实验条件下，玄武岩纤维能够有效地提高沥青混凝土的水稳定性。它的沉浸马歇尔稳定性、剩余稳定性、冻融劈裂强度和无冻融劈裂强度率分别增加了61.2%、10.3%、55.2%、和13.9%。

结果表明沥青混凝土的低温抗裂性的提高因为纤维增加而得到了明显的提高，并且与聚酯纤维和木质纤维相比，玄武岩纤维的提高效果更好一些。它的弯拉极限强度、破坏极限和弯曲刚度模量分别提高了17.7%、44.7%和32.8%。 实验结果证明玄武岩纤维显著提高了沥青混凝土路面性能，并且在这三种类型的纤维中，玄武岩纤维对路面性能的影响是最综合的，因此，玄武岩纤维是值得推广和应用的。