纖維瀝青混凝土加筋阻裂性能的研究.pdf

1、目前反射裂縫是半剛性基層瀝青路面裂縫的主要類型之一。防止反射裂縫既可以通過改善基層干縮和溫縮性能，或設置中間應力吸收層和隔離層，也可以通過改善面層材料性能，提高瀝青混凝士的抗裂能力。纖維瀝青混凝土是一種復合材料，纖維在瀝青混凝土中可以減少材料內(nèi)部的損傷，吸收應力，起到加筋增韌作用，提高了材料的抗裂能力。纖維瀝青混凝土的加筋機理可以通過瀝青混凝土的強度理論、結構組成、破壞機理以及纖維復合材料的增強理論等來解釋。利用復合材料的混合

2、律理論和纖維阻裂理論，提出了纖維瀝青混凝土力學性能的影響因素。為比較不同品種、不同用量的纖維對瀝青的改善作用，通過測力延度試驗、直接拉伸試驗(DT)和彎曲梁流變試驗(BBR)，對纖維瀝青的斷裂韌度、抗拉強度、彈性模量、斷裂能、彎曲勁度模量等力學指標進行了測試，分析了纖維特征、纖維用量、纖維瀝青界面粘結能力、溫度等因素對力學性能的影響。由于未計算界面粘結強度，纖維瀝青的抗拉強度和模量采用復合材料混合律理論預測似乎不太理想，文中

3、提出利用DT試驗得到的初裂能和斷裂能的比值Rw來評價纖維瀝青的抗裂能力，比單一采用抗拉強度和彈性模量更能說明纖維的加筋作用。纖維瀝青混凝土的力學性能主要采用斷裂力學知識來分析，考慮的裂紋形式為Ⅰ型裂紋。根據(jù)纖維在混合料中擴大塑性區(qū)的作用，纖維瀝青混凝土的斷裂形式為韌度，不適合采用線彈性斷裂問題中的斷裂韌度KIC來評價材料抗裂能力，而應采用彈塑性斷裂問題的延性斷裂韌度JIC。通過帶切口小梁彎曲試驗，由實測的荷載—撓度曲線進行回

4、歸擬合，建立了JIC的數(shù)值求解方法。并通過JIC和KIC的比較分析，進一步說明對于纖維瀝青混凝土，KIC無法準確評價其抗裂能力。為從結構內(nèi)部特點來評價纖維瀝青混凝土的阻裂行為，引入了聲發(fā)射技術檢測帶切口小梁在斷裂過程中的聲發(fā)射特征，并據(jù)此分析材料的斷裂形式和抗裂能力。根據(jù)材料聲發(fā)射特征與應力應變的耦合關系，建立了累計振鈴次數(shù)與J積分的關系，并由該公式預測了材料的延性斷裂韌度JIC。試驗結果表明，由聲發(fā)射試驗得到的JIC與由力

5、學試驗得到的JIC,從而進一步說明JIC是表征材料斷裂性能的一種屬性。聲發(fā)射試驗也表明，纖維減少了材料的初始損傷，增大了材料的塑性區(qū)范圍，提高了材料的韌度和抗裂能力。最后對纖維瀝青混凝土的常規(guī)性能進行了試驗，表明纖維對瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫變形性能和疲勞性能均有改善，但降低了材料的抗水損害能力。這為纖維材料的選擇和評價提供了參考。并在性能試驗和機理分析指導下，進行了纖維瀝青路面的應用設計和試驗段鋪筑。關鍵詞：纖維瀝青混凝土