蒲桃红
广安职业技术学院 638000 四川省广安市
摘要:为了研究玄武岩纤维在改善沥青混合料道路性能中的作用,首先使用马歇尔试验和犁沟试验来确定最佳沥青和纤维含量。研究结果是,玄武岩纤维的最佳含量为0.3,沥青的最大含量为4.63。添加了非纤维沥青,玄武岩纤维,聚酯纤维,聚酯纤维和木纤维的混合物的路用性能和高温稳定性。测试,水稳定性测试和低温开裂通过强度测试进行测试。对比分析测试结果表明,与纤维增强沥青混合料相比,纤维沥青混合料可增加最佳沥青含量,并提高动态车辙稳定性,抗劈裂性通过冻融,耐低温开裂等优化:在保持最佳纤维含量的条件下,玄武岩纤维改性沥青混合料的路用性能大大提高,其补强效果优于聚酯纤维和木纤维。
关键词:玄武岩纤维;再生混凝土;性能;应用
1.简介
用再生水泥混凝土骨料建造水泥混凝土路面,不仅可以减少石材资源的浪费,而且可以保护水泥混凝土碾磨材料的环境污染。然而,再生水泥混凝土路面在交通负荷和温度和湿度变化的影响下会由于干燥和失水而导致干燥和收缩损坏,并且随着操作后交通负荷的增加,对路面的破坏也会增加。如果不加以控制,则再生混凝土易于开裂,并且会出现小裂缝,从而缩短了再生水泥混凝土的寿命。
2玄武岩再生混凝土的概念
玄武岩纤维是一种新型的无机高性能纤维材料,具有良好的延展性,高拉伸强度,耐蚀性,耐高温性,低密度等诸多优异性能,是一种生态环保的材料。
再生混凝土是指将废弃的混凝土块进行粉碎,清洁和分级的过程,并按一定比例进行梯度混合,以部分或完全替代天然集料,例如沙子和碎石(主要是粗集料),并添加水泥,水等。新混凝土已准备就绪。
玄武岩纤维再生混凝土由玄武岩纤维和一定比例的再生石材制成。
3试验结果及分析
3.1 玄武岩纤维长度对最佳油石比的影响
最佳油石比是通过马歇尔压实试验测得的,根据目前对玄武岩纤维沥青混合料的研究,最佳油石比估计约为5.5,因此预混合油石比为:4,4.5,5,5.5, 6不同的玄武岩纤维长度是通过根据每个规格的要求进行压实测试,并测量脱模后样品的空隙率,VMA和VFA来确定的最低的磨石比率。
3.2 玄武岩纤维长度对动稳定度的影响
动稳定度试验中试样尺寸300mm×300mm×300mm
采用LDCX—1型液压成型机成型,碾压成型时的总荷载为9KN,车辙试验的温度为60。C,试验轮接地压强为0.7±0.05MPa?。
当样品的最大变形达到25 mm或轧制时间达到1 h时,可以停止测试。
结果如下:
适当增加玄武岩纤维的长度可以大大提高混合物的动态稳定性。随着纤维长度从0毫米增加到6毫米,动态稳定性逐渐增加,并且在6毫米处的动态稳定性高于正常混合物(不含玄武岩纤维)的动态稳定性。这是因为玄武岩纤维在混合后具有“增强”作用,有效地增强了骨料的限制,限制了骨料之间的相对滑动,并提高了其抵抗变形的能力。动态稳定性提高,长纤维与聚集体的结合效果大大提高。但是,增加纤维长度往往会降低混合物的动态稳定性。随着纤维长度从6mm增加到8mm,动态稳定性降低了165.5倍/mm-1。
适当增加玄武岩纤维的长度可以有效降低试样的车辙深度和相对应变。
随着玄武岩纤维的延长,琵琶深度和相对应变基本相同,先减小后增大。当纤维长度为6mm时,两者均具有最小值,此时的浸润深度与普通混合物相比减少了3.4mm,相对应变与普通混合物相比减少了6.8。这种现象的原因与(1)类似。
通过拟合动态稳定性和纤维长度数据,发现动态稳定性和纤维长度之间的关系满足二次函数,并且拟合后的相关性更好。
3.3 玄武岩纤维长度对水稳定性的影响
3.3.1 马歇尔稳定度试验
实验的结果是,随着玄武岩纤维长度的增加,残余水浸的稳定性和真空饱和水的残余稳定性先增加后降低,当纤维长度为6mm时两者均达到最大值。它使混合物增加了11和5.7,也就是说,通过适当地增加纤维长度,可以有效地改善混合物的水分稳定性。这主要是因为玄武岩纤维在混合物中形成了十字形,并且在固定和约束骨料方面发挥了良好的作用。因此,骨料和沥青由于外部水的破坏而不容易分离,并且稳定性良好。当纤维长度从6mm增加到8mm时,残余纤维的浸入稳定性和真空饱和水的残余稳定性会显着降低,这是因为纤维的长度过长,从而增加了混合物内部的孔隙率并增加了入侵外部水的可能性。因此,浸入后的稳定性和真空饱和度大大降低。
3.3.2冻融分离试验
冻融劈裂试验是对冷冻处理后的试样进行劈裂试验,主要测量指标为冻融劈裂强度和强度比。在劈裂测试中,当试样断裂时,记录最终载荷p,然后试样的劈裂强度R为:
R=0.006287p/h
式中:h为式样高度?/mm。
试验结果表明:
对于尚未冷冻解冻的标本,随着玄武岩纤维长度的增加,标本的分裂强度变为抛物线。大振幅依次为0.17MPa,0.15MPa,0.05MPa,与纤维长度4mm和纤维长度6mm相对应的断裂强度变近,随着纤维长度变长,断裂强度降低。通过适当地增加玄武岩纤维的长度,可以有效地增加样品的劈裂强度,并且对于未冷冻和解冻的样品,最佳纤维长度为6mm。
冷冻解冻后,试样的劈裂强度先随纤维长度的增加先增大,然后减小,随着纤维长度从6mm增加到8mm,劈裂强度降低0.17 MPa,这比不进行冷冻解冻时要大得多。减少率是因为玄武岩纤维的长度太长而不能增加样品的孔隙率,这增加了样品的孔隙率。外部水更有可能进入样品,而冰冻力严重破坏了团聚体之间的附着力。裂解强度的降低远大于未冷冻和解冻的裂解强度的降低。
强度比随纤维长度的增加先增大,然后减小,而当纤维长度为4mm时,强度比最大。这表明适当增加玄武岩纤维的长度可以有效地抑制由冻融作用引起的断裂强度。当纤维长度为4mm时,这种抑制作用最为重要。
4 结论
目前,玄武岩纤维再生混凝土在中国的应用研究还处于起步阶段。为了积极开发玄武岩纤维再生混凝土,不仅需要继续总结技术发展和进步,还需要继续进行深入的研究和经验教训。我相信,“世界上绝对没有垃圾,只有资源损失了”。
参考文献
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