改性纤维水泥溷凝土的特征性质及应用..doc

改性纤维水泥混凝土的特征、性质及应用 前言 随着各种工艺方法的改进和沥青的耐久性的提高，纤维扮演着日益重要的角色。现在，已经产生的这些技术的巨大的应用。通过某些方面监控可搜集到的信息已经能够表明这样完全又准确的评价。 增加纤维的效果 使用的纤维的形式： 使用的纤维在品质上要又短又好（强度高），有时称其为“微型纤维”或者“短纤维”。一些是自然界的矿物质，另一些是有机物。在矿物质当中下面这些比较合适： 自然岩石纤维（石棉，特别是纤蛇纹石，又称温石棉）、人造石纤维、玻璃纤维（玻璃丝）。 直到现在，有机纤维的使用实质上已经到了纤维素的程度。这些纤维的平均特性由表格1来描述。 用电子显微镜来检查这些纤维与改性后的纤维沥青混凝土相比，裂缝表面类似。各种纤维的大小、质地及与沥青的粘接方面用图1—6表示。 实验评价方法： 通过实验室工作和试验部门的区域监控，我们已经证实常规试验并不能完全而充分的运用纤维的各种功能，也不能准确的解释改性纤维沥青混凝土特性的原因。并且，它使人在头脑中产生增加纤维不能改善混合料粘结特性的评价。 主要纤维的性质 表1 半径 （微米） 长度 （微米） 密度 理论表面积* 温石棉 0.1-1 500-1000 2.7 7500 岩石纤维 3-7 200-800 2.7 6000 玻璃丝 5-6 200-1000 2.5 3000 纤维素 20-40 900-1000 0.9 1600 *这些数据和通过相似圆柱体纤维计算出来的表面积比较一致。通过气体吸附的实测表面积（运用氮或氦的BET方法）得到了有效的高质量数据。 它清晰的表明，不考虑沥青外层时，通过气体得到的表面积比沥青能够达到的（通过BET方法）表面积相比较要好一些。 为了提高材料标准，选定最佳纤维面积和各种型号沥青混合料的特性，SCREG已经通过技术研发中心（精选的技术机构）的设备，开发了一种评价与比较不同纤维效能的技术。这种技术由以下几个主要部分组成： 胶结测试（沥青+纤维）： ——环和球软化点实验 ——抗徐变测试（丹尼尔标准） 砂浆测试（标准砂+沥青+纤维）： ——挤压测试 ——剪切强度及剪切能 ——弹性系数 细薄的沥青混凝土混合料测试： ——旋转剪切压实的压实能 ——抗压强度（LCPC） ——动态及静态系数 ——低温拉应力测试 ——抗车辙能力 ——抗疲劳能力 大孔隙的沥青混凝土混合料测试： ——旋转剪切压实测试 ——抗压强度，包括长期饱水浸湿浸泡（长达三个月） ——排水测试 ——龄期测试（暴露在空气中、氧气中及紫外线中） 试验的简略描述： 环与球软化点实验：这个实验是通过将环球装置浸入水中来完成的。 丹尼尔标准徐变实验：将热的混合料到进半圆形沟槽，冷却之后，置于40摄氏度的烘箱。在达到温度平衡后，取出，置于一个表面粗糙平面的顶层位置。24小时之后，在40摄氏度对混合料的水平徐变进行测试。 筛分实验：此试验依据旧的AASHTO/ASTM试验方法来做（18摄氏度时）。标准砂为硅质圆球形材料（4mm筛通过率98%——0.08mm为10%）。混合物由砂子和纤维组成，增加8%的（针入度为70-50）的沥青。 剪切强度及剪切能：此实验用圆柱状标准胶粘剂在不同温度（-10oC--0oC及18oC）来测定。直接加载用低频率（0.5——1或2Hz）。获得结果并不是最终的结果。这些试验结果被视为无差别。 回旋剪切压实：此实验用LCPC旋转剪切压实仪来做。为预测现场获得的无效部分的比例而建立了经验规则。此实验也提供考虑到混合物并存及某种程度上它的可能对过去压实的敏感性的信息。 抗压强度（LCPC）：此试验主要目的是测试对水的敏感性。圆柱状样品（重1000g，直径80mm）在静态下铸模，然后在18摄氏度承受自由压缩（不受限制）。所有样品养生7天。在7-14天中，其中半数干燥状态，半数浸于水中（18摄氏度）。 静态及动态系数：对静态系数直接拉伸试验用MAER仪；圆柱状样品（直径80mm，高160mm）的核心来自于混凝土。在不同温度（20oC，10oC,0oC,-10oC）和不同负荷时间（1s，3s，10s，100s及300s）. 对静态系数梯形样品，从混凝土上切下，按正弦波弯曲在不同温度（从-10oC到40oC）和频率（1Hz，3Hz，10Hz，30Hz）弯曲。 动态系数和静态系数之间的关系已经用这两种实验证实。 低温拉应力试验：此试验用圆柱状体来做，其核心为通过实验滚轮压缩的混凝土样品。在0度，-5，-10，-20，速度为0.4mm/min的