博尼维纤维加强沥青混合料路用性能的研究
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摘要
随着公路交通的发展，交通量增大，轴载增加，交通渠化等对高等级公路主要路面型式—沥青路面提出了更高的要求。目前加强沥青路面，改善沥青路面的使用品质，延长路面的使用寿命，提高投资效益是当前道路工作者所面临的重要课题。
本文参考国内外的发展动态和做法，采用了SBS改性和博尼维纤维加强沥青混合料两种措施，矿料级配型式采用AC-13I和AC-16I型密级配，纤维为杜邦公司的博尼维聚酯纤维，沥青为壳牌AC-70普通沥青和SBS改性沥青，制作了普通密级配沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土、普通沥青混凝士掺加纤维及SBS改性沥青混凝土掺加纤维八种沥菏混合料。通过室内对这八种沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能、及水稳定性的测定，对比研究了沥青混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、沥青混合料车辙动稳定度、劈裂强度等参数、对改性沥青及纤维加强的效果与路用性能指标进行了全面的试验研究，找出博尼维纤维对沥青混合料性能的影响规律、改性剂SBS对沥青混合料路用性能的影响规律以及两者共同作用对沥青混合料路用性能的影响规律，并从理论上探讨纤维加强的作用机理。
最后作者根据试验和分析结果，结合国内外有关纤维的部分研究成果，得出了本课题的一些结论，为纤维加强沥青路面的研究及博尼维纤维在中国的推广应用提供参考。
With the road traffic volumes increasing, the truck axle weight becomes heavier and the traffic requires trenching. There appears a high demand for raising the quality of the asphalt pavement as the main type of highway pavement. The important problem facing the highway researchers is how to reinforce the asphalt pavement to better the asphalt pavement's quality, to prolong the service life of the pavement and to improve the investment benefit.
According to the research overseas and at homes, the asphalt modified by SBS and the concrete reinforced by fibers are adopted, Type AC-13I and AC-16I dense-graded aggregate and Bonifibers produced by Dupont corporation in America are used with the asphalt of Shell AH-70 and the asphalt modified by SBS. eight types of asphalt concretes are made, which are the general asphalt concrete, SBS modified asphalt concrete, the general asphalt concrete reinforced by Bonifibers and SBS modified asphalt concrete reinforced by Bonifebers. The stability under high temperature, the anti-crack ability under low temperature and the water resistance are tested for the eight types of asphalt concretes in lab. The parameter of the. Marshall stability of asphalt mixture, the Marshall stability of impregnated asphalt mixture, the dynamic stability in rut test of asphalt mixture, the tensile strength in cleavage of the mixture are researched by comparatively testing. The effect of fiber reinforcement and modified bitumen on the pavement performance is comprehensively researched by testing. The effect of Bonifibers reinforcement and SBS modified asphalt individually, and both, on the pavement performance are found out. The mechanism of asphalt modified concrete reinforced by fibers is analyzed theoretically.
Based on the result of the experiment and analysis, with some research on fiber in home and overseas, the conclusions are drawn out. An improved method with better effect on the performance is proposed which will make a better use of and Bonifibers in practice.
本文参考国内外的发展动态和做法，采用了SBS改性和博尼维纤维加强沥青混合料两种措施，矿料级配型式采用AC-13I和AC-16I型密级配，纤维为杜邦公司的博尼维聚酯纤维，沥青为壳牌AC-70普通沥青和SBS改性沥青，制作了普通密级配沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土、普通沥青混凝士掺加纤维及SBS改性沥青混凝土掺加纤维八种沥菏混合料。通过室内对这八种沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能、及水稳定性的测定，对比研究了沥青混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、沥青混合料车辙动稳定度、劈裂强度等参数、对改性沥青及纤维加强的效果与路用性能指标进行了全面的试验研究，找出博尼维纤维对沥青混合料性能的影响规律、改性剂SBS对沥青混合料路用性能的影响规律以及两者共同作用对沥青混合料路用性能的影响规律，并从理论上探讨纤维加强的作用机理。
最后作者根据试验和分析结果，结合国内外有关纤维的部分研究成果，得出了本课题的一些结论，为纤维加强沥青路面的研究及博尼维纤维在中国的推广应用提供参考。
With the road traffic volumes increasing, the truck axle weight becomes heavier and the traffic requires trenching. There appears a high demand for raising the quality of the asphalt pavement as the main type of highway pavement. The important problem facing the highway researchers is how to reinforce the asphalt pavement to better the asphalt pavement's quality, to prolong the service life of the pavement and to improve the investment benefit.
According to the research overseas and at homes, the asphalt modified by SBS and the concrete reinforced by fibers are adopted, Type AC-13I and AC-16I dense-graded aggregate and Bonifibers produced by Dupont corporation in America are used with the asphalt of Shell AH-70 and the asphalt modified by SBS. eight types of asphalt concretes are made, which are the general asphalt concrete, SBS modified asphalt concrete, the general asphalt concrete reinforced by Bonifibers and SBS modified asphalt concrete reinforced by Bonifebers. The stability under high temperature, the anti-crack ability under low temperature and the water resistance are tested for the eight types of asphalt concretes in lab. The parameter of the. Marshall stability of asphalt mixture, the Marshall stability of impregnated asphalt mixture, the dynamic stability in rut test of asphalt mixture, the tensile strength in cleavage of the mixture are researched by comparatively testing. The effect of fiber reinforcement and modified bitumen on the pavement performance is comprehensively researched by testing. The effect of Bonifibers reinforcement and SBS modified asphalt individually, and both, on the pavement performance are found out. The mechanism of asphalt modified concrete reinforced by fibers is analyzed theoretically.
Based on the result of the experiment and analysis, with some research on fiber in home and overseas, the conclusions are drawn out. An improved method with better effect on the performance is proposed which will make a better use of and Bonifibers in practice.
引文
1．夏连学、赵卫平．路基路面工程．人民交通出版社，2003年7月．
2．沈余安．沥青及沥青混合料路用性能．人民交通出版社，2001年5月．
3．沈金安．改性沥青与SMA路面．人民交通出版社，1999年9月．
4．沙庆林．高速公路沥青路面早期破坏现象及预防．人民交通出版社，2001．5．
5．江苏省高速建设论文集．沂淮．淮江篇．人民交通出版社，2001年12月216～219．
6．景彦平．对沥青及改性沥青混合料性能的研究．河南交通科技，1998(3)．
7．张登良．沥青与沥青混合料．人民交通出版社，1993年．
8．沙庆林．高等级公路半刚性基层沥青路面．人民交通出版社，1999年8月．
9．张争奇．改性沥青室内及试验路研究．西安公路交通大学学报，2000(1)．
10．赵永利、吴震、黄晓明．沥青混合料水稳定性的试验研究东南大学学报，2001(5)．
11．严家伋．道路建筑材料．人民交通出版社，2003年5月．
12．台电仓．沥青路面材料及结构组合设计，公路．2000(7)．
13．邓学钧、黄晓明．路面设计原理与方法．人民交通出版社，2001年10月．
14．郝培文．丁苯橡胶改性沥青混合料路用性能的研究．石油炼制与化工，1999(10)．
15．郝培文、张登良．沥青混合料低温抗裂性能评价指标的研究，公路2000(5)．
16．徐培华、王安玲．公路工程混合料配合比设计与试验技术手册．人民交通出版社，2002年6月．
17．李炜光、张争奇等．纤维加强沥青路面的研究．西安公路交通大学学报 2001(1)．
18．葛折圣、黄晓明．沥青混合料应变疲劳性能的试验研究．交通运输工程 2002(3)．
19．王忠伟．SBS聚合物改性沥青的试验分析．中南林学院学报，2001(6)．
20．中华人民共和国交通行业标准．公路沥青路面设计(JTJ014-97)人民交通出版社，1997年．
21．中华人民共和国交通行业标准．公路工程沥青及沥青混合料试验规程(J7J052-2000)．人民交通出版社，2000年8月．
22．中华人民共和国交通行业标准．公路改性沥青路面施工技术规范(JTJ036-98)．人民交通出版社，1999年4月．
23．中华人民共和国交通行业标准．公路沥青路面施工技术规范(JTJ032-94)．人民交通出版社，2004年2月．
24．孙振光．石油沥青．中国石化齐鲁石油化工公司．中国石化沥青情报站，2002年6月．
25．杨林江、李井轩．SBS改性沥青的生产与应用．人民交通出版社，2001．7．
26．刘国清．SBS等改性沥青应用实践．公路．1999(6)．
27．张有发．改性沥青路用性能的室內试验比较．中南公路工程，2000(9)．
28．王嬿、查旭东．沥青路面低温缩裂的分析与研究．国外公路，2000(12)．
29．武和平．高等级公路路面结构设计方法．人民交通出版社，1999年5月．
30．张新天、罗晓辉．道路工程．中国水利水电出版社，2001年11月．
31．李宇峙、邵腊庚．路基路面工程检测技术．人民交通出版社，2003年2月．
32．李海军、吕伟民纤维在SMA混合料中作用机理分析与试验研究．石油沥青，1998(12)．
33．沈余安．高级公路沥青路面的低温开裂问题．石油沥青，1998年3月．
34．沈金安．论聚合物改性沥青的复杂方向．公路交通科技，1998年．
35．林贤福、陈志春．沥青的纤维增强改性及其改性剂的研究．公路．1999(1)．
36．刘益群．纤维在沥青玛蹄酯中的作用与性能．上海市政工程，2000(1)．
37．梁乃兴等．聚合物改善沥青路用性能研究．华东公路，2001(4)．
38．邰连河、张家平．新型道路建筑材料．化学工业出版社，2003年10月．
39．金桃、张美珍．公路工程检测技术．人民交通出版社，2002年4月．
40．单知学、李嘉．现代路面工程学．湖南科学技术出版社，1995年4月．
41．姚丽．纤维绳对沥青混凝土路面抗裂作用的探讨．东北公路．
42．延西利．沥青混合料内在参数的实验研究．西安公路交通大学学报，1997(9)．
43．江建祥、江建坤，高聚物改善道路沥青性能的试验研究．化学建材，2000(2)．
44．辛德刚、王哲人、周晓龙．高速公路沥青路面材料与结构．人民交通出版社，2002．1．
45．沈金安．论压实沥青混合料的密度、空隙率与压实度问题，公路．1996(6)．
46．高英、曹荣吉．沥青混合料级配类型选择分析，公路．2002(1)．
47．吕伟民．SMA混合料中纤维的作用及其性能评价．上海公路，1999(4)．
48．李福普．沥青混合料的温度应力试验．公路交通科技，1998(12)．
49. Stephen F.Brown.Achievements and Challenges in Asphalt Pavement Engineering,1997(8).
50. AASHTO.Standard Practice for Designing stone Matrix Asphalt(SMA). 1998(6).
51. Jay Hensleg.Establishing Hot Mix Asphalt Mixing and Compaction Temperature at the Project Level.ASPHALT, 1998.
52. Chen JS,Huang LS.Field and laboratory evaluation of ASTM specification for polymer-modified asphalt binders,TRB,2000.
53. Isacsson U,LuX.Laboratory investigation of polymer modified bitumens.AAPT,1999(3).
2．沈余安．沥青及沥青混合料路用性能．人民交通出版社，2001年5月．
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