玄武巖纖維與高模量外摻劑復合增強瀝青混合料性能

劉朝暉，朱國虎，柳力,2*，李文博，楊程程，傅順發(fā)

(1.長沙理工大學交通運輸工程學院，長沙 410114; 2.公路養(yǎng)護技術國家工程實驗室(長沙理工大學)，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變、剪應變[1-2]，增強路面結構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問題，在瀝青路面工程中具備優(yōu)良的應用價值。

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數(shù)模量的重要技術方法。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)異的物理力學性能、良好的化學穩(wěn)定性、優(yōu)越的抗老化性能等優(yōu)點[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配后對瀝青混合料配合比設計的影響，缺乏對玄武巖纖維與高模量外摻劑復合增強瀝青混合料的材料組成和性能的系統(tǒng)研究。……