固原公路工程建设沥青的选择有多重要!

2017-10-01 01:36:17 银川公路养护
          固原公路工程建设沥青的选择有多重要!聚酯纤维改性乳化沥青混合料破坏界面细微观形貌分析,本文研究采用场发射环境扫描电子显微镜(ESEM)试验仪器采集到的图像,来观察冷再生混合料受到外力作用时纤维所起的承载作用,从而分析纤维增强沥青混合料性能的机理对劈裂破坏界面的乳化沥青砂浆进行扫面电镜试验,进一步揭示聚酯纤维对乳化沥青冷再生混合料抗裂性和抗疲劳性能的影响机理。

         不掺加聚酯纤维扫描电镜图像,可以看到乳化沥青蒸发残留物在结构中为连续相分布,沥青相的宏观结构为空间膜袋网,膜袋间不连通,多呈蜂窝状分布,其中水泥石被分割为非连续相,膜袋形状无规则可言,膜壁薄厚不均,相邻膜袋中的水泥石在空间上犬牙交错,呈无序组合状态。
可见:2‰纤维掺量下,聚酯纤维在乳化沥青混合料内部局部形成贯穿结构,纤维分散到沥青中,其巨大的比表面积成为沥青浸润的界面,在此界面上纤维以其较好的吸油性,充分吸持沥青,形成一个新生的,具有一定厚度的界面层,纤维—乳化沥青界面连接了纤维相与沥青相,传递并缓冲两相间的力,其结构和性能对复合材料的物理力学性能起着重要的作用;此外,纤维加入到乳化沥青冷再生混合料后,纤维质地柔韧,经搅拌均匀后在沥青基体中相互搭接,形成一个连续的桥接加筋网,对网孔范围内的沥青混合料可以起到一种“箍锁”作用,克服乳化沥青冷再生混合料中颗粒间的错位与移动,并且当因荷载作用而出现裂纹延伸至加筋网时,加筋网则变成一种隔离层,把受损区域进行隔离,使裂纹的变形受到约束,阻碍了裂纹的继续发展,因纤维自身具备较好的柔韧性,固原公路工程建设加筋网可以承受来自横向与纵向的推挤力和拉力,外力荷载作用时,加筋网的“箍锁”和隔离功能可以大幅减小应力集中,阻止反射裂缝的产生和发展,增强沥青路面的高温抗车辙性能,并同时增加沥青路面的整体性和刚度;再者,由于聚酯纤维的比表面积较大,在乳化沥青冷再生混合料基体中容易形成大量的过渡层,在荷载的作用下,这些过渡层有效地传递和消散沥青混凝土的内应力,使得沥青混凝土的低温变形性能和抗疲劳性能得到提高。纤维具有很好的亲油性,纤维加入冷再生混合料后,可以很快地把沥青吸持住,使沥青得到浸润,在外力作用下,纤维内部的空隙对自由沥青起到缓冲作用,使混合料内部的沥青油膜处于比较稳定的状态,从而降低高温下沥青混合料的塑性流动性。
分别为3‰、4‰纤维掺量下劈裂破坏界面扫描图像,由此可见聚酯纤维贯穿于乳化沥青砂浆中,在发挥加筋作用的同时,由纤维分散不均匀,局部纤维聚集形成易于破坏的薄弱界面,以此判断,纤维掺量不宜过大,纤维要发充分挥其加筋、锚固作用的必要条件是有足够的纤维数量能够形成加筋网,且能够在混合料中均匀分散。
 
         结论,相同加载次数时,加聚酯纤维之后试件车辙深度相比于不掺加聚酯纤维的试件明显降低,且聚酯纤维掺量越大,车辙深度越小,掺加3‰聚酯纤维可使乳化沥青冷再生混合料高温条件下的抗疲劳性能提高71%。掺加聚酯纤维后乳化沥青冷再生混合料破坏应变、单位体积破坏应变能增幅较大,劲度模量降低,混合料小梁试件柔性增强,低温抗裂性显著提高,SCB试验误差可控,数据离散性小,此外SCB试验意义明确,可作为乳化沥青冷再生混合料低温抗裂性的评价方法。掺加纤维后乳化沥青混合料抗疲劳性能提高,3‰聚酯纤维可使乳化沥青混合料的疲劳寿命提高为原来的2倍。聚酯纤维在固原公路工程建设乳化沥青混合料内部局部形成贯穿结构,纤维—乳化沥青界面连接了纤维相与沥青相,传递并缓冲两相间的内应力,聚酯纤维通过界面增强作用和加筋阻裂作用提高了混合料整体性,改善了乳化沥青冷再生混合料的柔性。
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