玄武巖纖維與高模量外摻劑復(fù)合增強(qiáng)瀝青混合料性能

劉朝暉，朱國虎，柳力,2*，李文博，楊程程，傅順發(fā)

(1.長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，長沙 410114; 2.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室(長沙理工大學(xué))，長沙 410114)

高模量瀝青混合料可提高瀝青混合料的高溫動態(tài)模量，有效降低行車荷載作用下瀝青面層的壓應(yīng)變、剪應(yīng)變[1-2]，增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)的抗車轍和抗疲勞能力[3-5]；同時，鋪筑高模量瀝青混合料可減薄路面厚度，化解路面加鋪改造時厚度受限的技術(shù)問題，在瀝青路面工程中具備優(yōu)良的應(yīng)用價值。

通過直投法添加高模量外摻劑(High modulus additive，HM)是提高瀝青混合料復(fù)數(shù)模量的重要技術(shù)方法。目前一些研究指出，高模量外摻劑能使瀝青混合料的高溫抗車轍能力、耐疲勞性能及勁度模量得到有效提升，然而其低溫抗裂性能相對較差[6-7]，而低溫開裂是高模量瀝青混合料路面早期主要破壞形式之一[8]，這使得高模量瀝青混合料在年溫差較大、晝夜溫差較大的溫帶大陸性氣候地區(qū)的應(yīng)用受到極大限制。

玄武巖纖維(basalt fiber，BF)是一種綠色環(huán)保建筑材料[9]，具有廣泛的使用溫度范圍、優(yōu)異的物理力學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)越的抗老化性能等優(yōu)點(diǎn)[10]。已有研究表明，BF能夠有效提升普通瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性等路用性能[11-13]；同時能使高模量瀝青混合料的低溫性能和耐疲勞性能得到明顯提高[14]。但是，現(xiàn)有研究主要關(guān)注玄武巖纖維和高模量外摻劑對瀝青混合料性能的提升作用，忽視了纖維改性材料和高模量外摻劑復(fù)配后對瀝青混合料配合比設(shè)計的影響，缺乏對玄武巖纖維與高模量外摻劑復(fù)合增強(qiáng)瀝青混合料的材料組成和性能的系統(tǒng)研究。……