瀝青混合料性能使用環(huán)境與路面損害的關(guān)系

瀝青混合料性能、使用環(huán)境與路面損害

的關(guān)系

BasicRelationsAmongAsphaltMixtureProperties,WorkingEnvironmentandPavement’sPrematureDestruction劉立新(L.X.Liu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程博士副教授Ph.D.&Asso.Prof.inMaterialsScience,HarbinInst.ofTech.

加拿大麥克瑪斯特大學(xué)材料科學(xué)與工程博士后Post-DoctoralFellowinMaterialsScience,

McMasterUniv.,Canada交通部公路司：攻克我國瀝青路面早期損害頑癥

China:ToCuretheStubbornDiseaseofPavementPrematureDestruction

?早期破壞的三個主要特點：

CharacteristicsofPrematureDestruction:

損壞時間早，損壞面積寬，損壞程度重。?早期破壞的三種主要形式：

PatternsForPrematureDestruction:

路面變形，路面裂縫，早期水損害。

路面服務(wù)性能的要求

——路面的主要破壞方式美國提出路面服務(wù)性能指標PSI（PavementServiceabilityIndex）：路面平整度(Flatness):

路面坑剿，松散，唧漿，推移及擁包，橋面伸縮縫路面裂縫(Cracking):

溫度應(yīng)力裂紋，反射裂紋車轍變形(Rutting):瀝青路面早期損壞原因分類

ClassificationforFactorsCausingPrematureDestruction外因

(ExternalFactors)——

工作環(huán)境

WorkingEnvironment內(nèi)因(InternalFactors)——瀝青混合料性能

AsphaltMixProperties

生產(chǎn)與施工質(zhì)量

Production&PavingQuality

外因:

工作環(huán)境與路面服務(wù)性能

ExternalCauses:WorkingEnvironment載荷環(huán)境(Loading):

車流量，載重。行車載荷作用：剪切力；沖擊載荷作用:沖擊應(yīng)力；往復(fù)載荷作用:“加工硬化”—機械疲勞

氣候環(huán)境(Weather):

高溫，低溫，氣溫變化，雨水。氣溫：路面材料性能變化，溫度應(yīng)力，溫度裂紋，溫度疲勞，高溫變形；雨水：早期水破壞

地理環(huán)境(Geological):

橋梁，坡道，隧道………

瀝青混合料的構(gòu)成

CompositionofAsphaltMixture材料組成=多相復(fù)合材料(Multi-PhaseComposite)

1）基體=瀝青；分散相=集料+礦粉+纖維

2）分解：瀝青混合料=瀝青膠泥+集料+空隙瀝青膠泥=瀝青+礦粉+纖維力學(xué)行為=基體力學(xué)行為+分散相力學(xué)行為

MechanicBehavior=CombinationofMatrix&Constituent’sMechanicBehavior

1）基體力學(xué)行為=混合料的宏觀力學(xué)行為基礎(chǔ)

2）分散相力學(xué)行為=混合料的細觀力學(xué)行為

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

I—瀝青的基本材料性質(zhì)組成(Composition):

瀝青精(Asphaltene)—

強度和彈性(脆性Brittle)

樹脂(Resins)

—

粘聚芳香(Aromatics)

—

粘聚飽和族(Saturate)—

韌性（柔性Flexibility）老化(Aging):

飽和族—芳香—樹脂—瀝青精

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

II—彈性體，粘性體，粘彈性體彈性體—

虎克定律:

σ=Gγ

粘性體—

牛頓定律：

σ=ηγ'

粘彈性體—

彈性(粘性）-粘彈性對應(yīng)CP法則

(CorrespondancePrinciple)

σ=G*（ω,t）γ

σ=η*（ω,t）γ'

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

III—瀝青粘彈性體的“剪切變稀”現(xiàn)象

瀝青粘度—剪切應(yīng)變速率的函數(shù)—“剪切變稀”現(xiàn)象

Viscosity–FunctionofShearStrainRate–“ShearDilution”PhenomenonCross模型:

(ηo–η)/(η-η∞)=(Kγ')m

“冪律模型”

—

中等剪切速率：

η=K2γ'n-1

Sisko模型—

高剪切速率：

η=η∞+K2γ'n-1

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

III—瀝青粘彈性體的“剪切變稀”現(xiàn)象

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

III—瀝青粘彈性體的“剪切變稀”現(xiàn)象

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

III—瀝青粘彈性體的“剪切變稀”現(xiàn)象

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

III—剪切法向應(yīng)力與“瀝青爬桿遷移”現(xiàn)象

對于粘彈性體，剪切應(yīng)力可以產(chǎn)生法向應(yīng)力:

N1=σxx–σyy=Aγ'2+O(γ'4)

N2=σyy

–σzz=Bγ'2+O(γ'4)

在一定剪切速率范圍內(nèi)，第一法向應(yīng)力具有冪律行為：

N1=Aγ'm

法向應(yīng)力—

“瀝青爬桿遷移”（Weissenberg效應(yīng)）

—

改變?yōu)r青的原始分布狀況—

路面離析瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

IV—“剪切法向應(yīng)力”與“瀝青爬桿遷移”現(xiàn)象

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

V—拉伸應(yīng)力應(yīng)變：屈服行為與“應(yīng)變軟化”

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

VI—

粘彈性變形的基本力學(xué)模型

瀝青的粘彈性力學(xué)與材料學(xué)基本原理

ViscoelasticMechanicsandMaterialScienceForAsphaltMixture

VI—

粘彈性變形的基本力學(xué)模型

瀝青的篇粘彈性擴力學(xué)與妄材料學(xué)江基本原媽理Vis功coe全las彈tic蘋Me喂cha姐nic乖sa盒nd跪Mat箏eri原al截Sci失enc悶eF表or惱Asp猜hal津tM叔ixt悟ureVI—粘彈陜性變江形的旋基本線力學(xué)宏模型開爾刷芬模壯型:σ(t緊)=暑Gγ圣+嗎ηγ'γ(塞t)樣=犁(祥σo/G)辮{1-淡exp票(-t澆/λ)項}應(yīng)變隊增長菊推遲麥克著斯韋還模型田：σ脂+卷λ贏σ親'宿=柿ηγ抖'σ(皺t）=σo{1尸-e簽xp櫻(-胡t/甩λ)苗}應(yīng)力泊增長便推遲σ(t）=擦σoexp復(fù)(-t滲/λ)應(yīng)力松路弛伯格帳斯（Bur竹ges）模型但：特征時瓦間：λ=η/G瀝青田的粘取彈性花力學(xué)易與材頸料學(xué)嘴基本刮原理Vis冒coe咳las齡tic寇Me戴cha艇nic顆sa眠nd管Mat塘eri填al駕Sci倍enc躁eF騙or傾Asp求hal莖tM肝ixt爪ureVI旨I—蠕變存與蠕尖變疲且勞(C我re若ep猶a飽nd托F旨at適ig齡ue奧)瀝青東的粘怒彈性推力學(xué)嬌與材閣料學(xué)縮慧基本飼原理Vis座coe森las淋tic溉Me必cha混nic頁sa昏nd襯Mat懸eri袋al扁Sci元enc爪eF背or扯Asp兩hal灰tM獅ixt蒙ureVII—蠕變與侮蠕變疲館勞蠕變與率應(yīng)力的慘關(guān)系:ε'遙=謹Aσn蠕變破碌壞強度σe與蠕炮變變嗽形強際度σr的定義肌：蠕變斷與溫交度的畫關(guān)系:ε'=及dε面/dt次=幅Aoσne-k太/T蠕變疲逐勞：Df=AfσaftR瀝青的狗粘彈性寫力學(xué)與慮材料學(xué)生基本原防理Vis捕coe扣las尾tic欄Me仿cha幸nic叼sa登nd靠Mat附eri抓al掉Sci溉enc笨eF榨or竿Asp恐hal籃tM赤ixt雷ureVII獅I—振蕩合剪切津動態(tài)框力學(xué)兔分析(Os年cil膜lat孩ing輩Dy境nam扁ic垮Ana鄉(xiāng)豐lys殿is)瀝青暮的粘疊彈性貝力學(xué)元與材吧料學(xué)土基本銹原理Vi勾sc述oe椒la壁st畏ic修M蔬ec嘉ha儀ni菠cs最a株nd得M拴at刻er住ia由l承Sc軟ie擾nc迅e同F(xiàn)o姥r景As管ph軋al物t儀Mi先xt夜ur剪eVII休I—振蕩剪恭切動態(tài)須力學(xué)分刮析(O筆sc蝴il析la讀ti型ng爸D懶yn識am羊ic馬A版na作ly蝦si遇s)?應(yīng)力急分析雨：σ(t呼)=領(lǐng)[η尋ωγo/(影1+斤ω2λ2)](巴ωλc脊osω貝t-慚si忍nωt隱)σ(t催)=努G'斧γ+味G''折γ'式中G'(撤ω)絨=η紐奉ω2λ/(槐1+ω2λ2)=G鋼ω2λ2/(皮1+玩ω2λ2)—動態(tài)剛繪度（儲載存模量凱）G'刮'地(到ω)借=票ηω愈/(項1+陜ω2λ2)—剪切秤損耗禁模量?CP法則：σ(賢t)吉=套G劣*γ第(t沙)G*店(ω娘)聰=掩iω垂∫o∞φ(ξ端)ex門p(-尚iωξ獸)dξG*墳(ω)千=夕G'(ω昂)監(jiān)+頭i籠G''(ω)——復(fù)數(shù)剪道切模量ta印nδ尾=拔G''(ω)箭/旺G'(ω)——動態(tài)妻損耗輩角因削子瀝青的渠粘彈性瞧力學(xué)與細材料學(xué)壟基本原發(fā)理Vi懲sc液oe循la趙st障ic旨M悄ec消ha歸ni婚cs材a淘nd會M遇at呀er要ia加l陜Sc性ie條nc短e垃F(xiàn)o媽r聚As肥ph斷al拖t耐Mi正xt瞧ur帖eVI死II—振蕩株剪切窮動態(tài)裙力學(xué)該分析(O足sc奴il均la咱ti肉ng泉D濃yn域am滴ic平A迷na膀ly盟si播s)瀝青卸的粘飛彈性嘴力學(xué)乞與材副料學(xué)鬧基本怕原理Vis丘coe誰las敬tic腸Me杜cha腿nic扔sa懇nd鋤Mat策eri補al例Sci悼enc旱eF餃or鳳Asp廉hal表tM池ixt級ureIX—描述鍋瀝青寨力學(xué)暑行為肥的基奸本材具料參爭數(shù)低溫棵瀝青—準彈性數(shù)體材料雀參數(shù)：模量（警勁度）G，屈目服強度σc，韌性εc材料破步壞方式：低溫蠕但變脆性摩開裂高溫瀝蔑青—粘彈性休體材料參固數(shù)：模量耀（勁畜度）G，粘昆度η，相位認角δ?判斷樣抗粘忽彈性奧變形婦能力村綜合狹材料勁參數(shù)垂：復(fù)數(shù)做剪切畜模量G*?判斷腦蠕變岸永久煮變形能力少綜合依材料參數(shù)暑：蠕變變舍形強度σr材料奇破壞喚方式：高溫蠕堡變變形+蠕變疲情勞開裂路面損天害形式I.頁—車轍變形Pa胃tt史er真ns灣F立or欄P撞av務(wù)em形en褲t霉Pr素em籠at外ur舊e單De竊st父ru屢ct紙io販n樂I夾.棒—Ru齊tt吹in命g路面損藏害形式I.握—車轍變形Pa賀tt邪er醫(yī)ns齒F斯or雜P句av稿em壇en亞t完P(guān)r梢em長at即ur企e倚De課st憤ru附ct很io易n絲式I兄.亂—Rut算tin止g粘彈返性變化形力截學(xué)模座型（概麥克墳斯韋惰模型店）γ(躍to+Δ擁t）=σ膝(to+Δ北t）/烘G2*=(救σo/跡G2*)[杯1-星exp概(-to/λ女)]逝e派xp加(-保Δt寸/λ荒)影響因尺素討論死：?載荷偽環(huán)境摘：載荷σo；行車速粒度（載絨荷作用晴時間to）車流量軌（載荷之間隙時阿間Δt）?溫度環(huán)炭境：松弛復(fù)媽數(shù)剪切異模量G2*，特征時眠間λ=η/麥G?材料性現(xiàn)能：松弛復(fù)遣數(shù)剪切城模量G2*，特征今時間λ=η/G路面駐損害怕形式I.丸—車轍變形Pa童tt劍er鬼ns箏F惰or夕P丹av鑰em秧en卡t鼓Pr織em稅at奶ur態(tài)e俊De悄st恒ru歉ct穩(wěn)io覽n捆I親.管—Ru成tt撤in私g技術(shù)購解決識方案(Te階chn椅ica豈lS喚olu微tio伏ns)?S汁MA等嵌擠憂結(jié)構(gòu)級呈配(S升to征ne娃-t撈o-鏡St信on爭e再Co腫nt昆ac續(xù)t)?瀝青改呈性(As膛pha仆lt嘆Mod匠ifi憤cat挑ion晃)?摻加纖竟維(Fi賞ber綱Re問inf現(xiàn)orc任eme夠nt)懸浮結(jié)梨構(gòu)與嵌蠅擠結(jié)構(gòu)槐級配密級配懇的粗集脾料骨架嵌擠敗結(jié)構(gòu)(S黨MA觀)的粗肚集料絨骨架“S憶to雪ne云o另n要St鉆on蚊e”番C刻on界ta殿ctWIS貿(mào)CON移SIN199錄1Co巾ur殼te霧sy東o姨f浸Jo店hn與B出uk擁ow盯sk掌i路面艱損害疤形式II掠.忙—路面謠裂紋Pa準tt隔er職ns棒F歉or顧P竭av賀em輕en粉t尚Pr崖em束at勒ur額e著De息st展ru側(cè)ct吐io岡n茄I盯I.廈—Cr何ac衫ki附ng路面溫度應(yīng)曠力裂紋懂的形成排過程路面燃損害竊形式II.湯—路面懷裂紋Pa駕tt雕er萌ns礎(chǔ)F射or梨P蜻av俊em案en濾t烈Pr燥em孤at平ur絕e芝De愛st恭ru診ct炮io添n茶I恨I.唐—Cr諸ac鑰ki邀ng路面蔽反射夕裂縫劍的形辦成過貝程路面損筒害形式II.旗—路面裂善紋Pat副ter役ns熄For叨Pa截vem葉ent溝Pr匪ema吐tur拼eD劍est灑ruc皇tio魄n枯II.厘—Cr編ac咐ki凳ng低溫壽許命估算損與技術(shù)攜解決方憲案低溫細蠕變頸脆性遣開裂啦壽命盞估算TR=[渴A（1+m）σom]-1技術(shù)解怎決方案烏：?摻加纖攔維—提高袍混合縮慧料強與度與鳳韌性?設(shè)置路車基應(yīng)力澆層—釋放應(yīng)宿力路面損翁害形式II.教—路面源裂紋Pat溜ter胃ns隔For輸Pa剃vem秋ent料Pr竭ema劇tur銳eD豎est呢ruc極tio想n眨II.粥—Cra屈cki謊ng路面反表射裂縫枕的技術(shù)俱解決方岡案路面損血害形式II碼I.墨—早期水賓破壞Pat柴ter水ns客For增Pa構(gòu)vem謝ent報P警rem序atu石re敬Des塑tru蒼cti胖on菜II們I.籍—Wat崇er固Dam螞agi陵ng“瀝青爬炭桿遷移”與早變期水摧損害儀的關(guān)閥系機理:?瀝青—粘彈瞞性體—剪切挨應(yīng)力候作用綢下產(chǎn)撈生法向精應(yīng)力?集料—彈性兆體—不產(chǎn)蓋生法向應(yīng)栽力?瀝青與腐集料的強相對運羅動—瀝青遷炕移—路面竄離析?基層閑空隙鐘增大巴且連勞通—負壓—吸水技術(shù)解雪決方案抹：?摻加纖夜維—增大瀝窩青遷移為的內(nèi)磨態(tài)擦阻力路面損追害形式II抖I.券—早期佛水破殲壞Pa學(xué)tt膠er骨ns梨F積or銜P謀av凡em肉en蘇t作P誼re曾ma嫩tu劣re螞D傷es覽tr關(guān)uc出ti插on慮II券I.雁—Wat摧er倍Dam傅agi蘇ng“水動力莊作用”與早期麗水損害遠的關(guān)系機理:?空隙水鞏分—車輛載猾荷—水動皇力作鞠用?瀝青粘齒度增大—變脆—開裂?裂紋—滲水額微通域道—水損飯害技術(shù)解侮決方案昂：?摻加纖卡維—提高抗膝裂能力路面損飽害形式II盞I.享—早期水鑄破壞Pat廟ter提ns仇For素Pa復(fù)vem云ent體P梅rem短atu齊re載Des壯tru穗cti報on皮II隸I.躲—Wa儀te誦r姑Da系ma彈gi罰ng“不均勻差收縮微博裂紋”與早份期水粉損害予的關(guān)佳系路面航損害駝形式II嫩I.便—早期饞水破愈壞Pa鴉tt巴er夜ns很F演or酬P(guān)訴av恒em腳en點t茄P降re株ma紫tu璃re狗D更es今tr吩uc緒ti員on變II捷I.閥—Wat擔(dān)er般Dam平agi的ng“混合料太離析”與早探期水腳損害灑的關(guān)旬系Co憐ar翠se符G俱ra嚷da僻ti蛙on泳sCon利ven配tio撇nal次Gr勻ada岡tio惹nsEqu叼al封AirVol傻ume杜s(%移V原TM民)-Fin理er銀Gra貢dat喉ionSm萌al雙le拜r鈴Si淹ze欄d星Vo周id盯s(Le麥ss斜cha塊nce妄fo蠅ri密nte屬r-co引nn蔬ec流te下d住vo歡id職s)-Coa艘rse付rG行rad杠ati肝onLa左rg歉er嶼S值iz并ed脂V娛oi虜ds(m雕or她e疑ch產(chǎn)an陷ce斃f土or董i滲nt秒er翠-con嚷nec因ted泡vo約ids參)相同齒空隙艘率下孕嵌擠赴結(jié)構(gòu)您混合判料更若容易進形成及相互俘連接狡的空通隙內(nèi)因懸：瀝探青性能先蔬天不足刷造成路途面早期奏破損1.瀝青高悅溫軟化(粘度蹲下降)父+載荷+高溫=車轍詳變形2.瀝青回低溫袋脆化物（韌糞性與印屈服淹強度揉太低+老化僅）=路面裂竟紋3.粘彈性渠遷移+脆性+雨水=早期灶水損捧害“瀝青+纖維”的粘繁彈性禍力學(xué)償與復(fù)不合材調(diào)料細仿觀力蓬學(xué)原景理Vi謀sc產(chǎn)oe公la踩st腹ic遲M充ec弦ha延ni童cs義a扣nd姑C雀om肺po壤si蹄te林M襲ic神ro拜-M隆ec耕ha單ni穴cs跳F個or珍F裙ib副er少-R翅ei網(wǎng)nf子or楊ce換me劇nt改性木瀝青—“合金段化”原理—局限抽性?關(guān)于端加入心量：1）受瀝耽青溶解壓度的嚴墨格限制2）受拌英合施工色的限制?關(guān)于勤效果：1）增骨大粘惰度：ηG=ηm{1+笑CoK(T脅)Mα(挎T)}增粘汁因子射隨溫匹度升勞高而重急劇納降低2）提廟高強爐度：作用有苗限3）提高性韌性：非常困塌難（甚后至起負蹄面作用俗）4）老化燃：改性聽劑同涉樣老登化?？藙凇盀r青+纖維”的粘膊彈性腐力學(xué)雪與復(fù)不合材潛料細詞觀力遍學(xué)原系理Vi娃sc書oe攔la投st滿ic霉M蠢ec再ha訴ni熱cs好a煮nd狠C鄙om勝po撓si吊te拿M科ic著ro瞞-M孝ec逆ha劃ni蘆cs察F欺or魄F胖ib脖er捆-R潮ei漢nf艘or欣ce睡me的ntI.增加粘誦度——愛因約斯坦起粘度維原理?“瀝青+纖維”的粘農(nóng)度：ηC=ηm(1各+KEVf)?愛因附斯坦代粘度翁原理網(wǎng)的重政要意串義：1）與作纖維子加入嫩量成伏線性康正比違；2）纖維追需與瀝機青很好護粘合及籠合適的姑長徑比練；3）木溪質(zhì)素留纖維“吸油”的謬淚論；4）“增粘理因子”與溫慚度無內(nèi)關(guān)。“瀝青+纖維”的粘錦彈性廣力學(xué)宏與復(fù)好合材誤料細虛觀力帳學(xué)原汽理Vis滾coe柔las濱tic籠Me母cha豈nic為sa噸nd底Com役pos爐ite機Mi埋cro話-Me豈cha蹤蝶nic失sF壘or敢Fib亡er-么Rei牌nfo挑rce盯men詢tI.增加梨粘度——愛因斯哄坦粘度賊原理“瀝青+纖維”的粘彈秧性力學(xué)吼與復(fù)合邁材料細董觀力學(xué)筐原理Vis隔coe飄las按tic競Me晝cha敞nic轉(zhuǎn)sa須nd鈴Com計pos苗ite賞Mi免cro舞-Me根cha雀nic暖sF身or狂Fib織er-珍Rei跨nfo熟rce批men建tI蝦.增加皺粘度——中空管晉不利于撲抗車轍源變形能低力A.車轍變損形速率:礦物昆纖維況比木鼠纖約卻降低50%“瀝青+纖維”的粘彈勝性力學(xué)縮慧與復(fù)合天材料細旋觀力學(xué)額原理Vis競coe嶺las匠tic字Me該cha免nic幕sa華nd情Com鞭pos拳ite肅Mi堂cro格-Me叮cha重nic直sF訪or握Fib喂er-稱Rei范nfo齊rce是men共tI.增加粘襯度——中空發(fā)管不為利于脫抗車勿轍變林形能苦力B.動穩(wěn)定財度:礦物忙纖維沒比木喜纖約參提高40演-6煉0%“瀝青+纖維”的粘彈攜性力學(xué)戴與復(fù)合真材料細咱觀力學(xué)蹈原理Vis誦coe預(yù)las醉tic宋Me霸cha喬nic墊sa眼nd縫Com志pos妙ite印Mi涌cro持-Me悶cha享nic贈sF毒or鏈Fib永er-體Rei劃nfo攪rce露men萌tI.增加旋粘度——愛因行斯坦舉粘度肯原理“瀝青+纖維”的粘彈徑性力學(xué)刻與復(fù)合俗材料細極觀力學(xué)夕原理Vi臥sc悲oe尺la癥st捕ic妻M秧ec念ha恐ni顧cs叼a禍nd駐C跳om矛po獻si清te徹M絲式ic特ro證-M坡ec彎ha忘ni座cs司F諒or殖F蔑ib罰er鞭-R禁ei載nf騾or贈ce個me繡ntI.增加豈粘度——愛因陷斯坦供粘度虜原理“瀝青+纖維”的粘虎彈性茂力學(xué)咬與復(fù)爭合材赤料細元觀力始學(xué)原畢理Vis牛coe繪las揪tic感Me攀cha愛nic荷sa木nd續(xù)Com覆pos澡ite滿Mi晨cro栗-Me今cha景nic鉗sF譯or素Fib顯er-唇Rei峽nfo鍛rce喂men概tII.增加飯彈性凍模量——復(fù)合燒材料皮細觀烘力學(xué)續(xù)原理“瀝青+纖維”的模量問（勁度St歉if給fn忍es躲s）：G迅=緞Gm（1-置Vf）+GfVf1）與纖瞧維加入籌量成線呢性正比背關(guān)系；2）與恩纖維繡彈性姨模量駕成線良性正留比關(guān)餃系。“瀝青+纖維”的粘主彈性涉力學(xué)蜂與復(fù)睡合材巧料細海觀力眾學(xué)原韻理Vi說sc高oe影l(fā)a鵲st攔ic硬M熱ec粘ha聽ni隙cs確a西nd辰C鳴om奪po賞si悄te胃M愛ic濫ro導(dǎo)-M崇ec紅ha仙ni鎖cs嘴F勒or弓F餡ib樹er抗-R兼ei毀nf陳or險ce也me嗽ntII.增加彈箱性模量——復(fù)合材吧料細觀炒力學(xué)原旋理

彈性模量(kg/cm2)

25℃

40℃

AC20

8119

3085

AC20+0.4%礦物纖維

9979

4506

AC20+SBS改性劑+0.4%礦物纖維

15430

5568

“瀝青+纖維”的粘彈賞性力學(xué)宰與復(fù)合轉(zhuǎn)材料細始觀力學(xué)勿原理Vi顛sc脈oe背la熔st臥ic聽M權(quán)ec攀ha腔ni籍cs栽a底nd丸C溉om租po奴si五te存M燭ic除ro茅-M膀ec殘ha扭ni競cs勿F喬or財F驢ib侄er僻-R付ei令nf時or它ce鞋me狡ntII愛I.增強著作用——復(fù)合材逢料細觀川力學(xué)原盾理“瀝青+纖維”的強度（St憲re啟ng稈th續(xù)):σcu=σfuVfCo/K岔+虜σ'mu(1巡壽-Vf)1）與瓦纖維綠強度團成線劇性正胃比關(guān)捉系；2）與崖纖維聲強度尋成線亡性正照比關(guān)輕系；3）關(guān)才于聚廁脂等憲有機牛類纖丈維—為何不干適合瀝睡青？“瀝青+纖維”的粘彈喘性力學(xué)皂與復(fù)合散材料細湯觀力學(xué)播原理Vi墨sc統(tǒng)oe削la騾st抹ic團M戶ec拆ha株ni掌cs糕a喜nd以C蓬om就po黨si撐te搞M羽ic姨ro材-M斗ec巷ha真ni棕cs凝F具or類F苦ib疏er花-R像ei禽nf高or凍ce殘me飾ntII溉I.增強拆作用——復(fù)合材父料細觀戶力學(xué)原迎理福倍翅安道畫路?？挥玫V更物纖望維在AC-招13型級配暑中的試蒼驗結(jié)果“瀝青+纖維”的粘朵彈性究力學(xué)熟與復(fù)殖合材薯料細叼觀力塊學(xué)原剖理Vi微sc處oe殲la章st訓(xùn)ic脅M榨ec單ha鑼ni銳cs輕a差nd泄C晉om懂po阿si喇te膠M拋ic堅ro裁-M賣ec歡ha紅ni殲cs蔥F蜻or搜F糾ib盲er些-R崗ei臘nf辣or棄ce那me脫ntIV.增韌姨作用——復(fù)合材即料細觀催力學(xué)原截理“瀝青+纖維”的韌厭性（Tou紛ghn信ess妹)：1）殘霜余應(yīng)書變引姑起的盼裂紋喜尖端表應(yīng)力拖集中舍因子都降低仿量：?K培≈霜-辨0.淋48詢GVfγiiH1/方2/(1猛-υ)2）顯微蘆裂紋的“增韌”效果：?K1≈-管0.售40詠GθTH1/23）顯叔微裂分紋導(dǎo)緊致材擔(dān)料軟核化產(chǎn)渣生的漲增韌并效果帶：?K2/K度≈骨1傾.4鐮2N“增韌”效果：與纖搶維加砍入量責(zé)線性結(jié)成正傍比關(guān)駐系“瀝青+纖維”的粘唉彈性妻力學(xué)籍與復(fù)淋合材擠料細妄觀力葬學(xué)原鍛理Vis悔coe立las辦tic困Me代cha麻nic芽sa牢nd盆Com派pos爬ite寫Mi織cro倘-Me隱cha凈nic糖sF哄or握Fib疊er-桿Rei司nfo定rce乳men婆tIV.增強增韌撥作用——復(fù)合材底料細觀繞力學(xué)原位理“瀝青+纖維”的粘彈訊性力學(xué)溫與復(fù)合銀材料細屬觀力學(xué)稅原理Vi雞sc晚oe漂la販st嫌ic玻M補ec搖ha霞ni爺cs舞a咽nd貴C五om務(wù)po輩si秒te近M費ic拔ro慨-M佩ec巾ha獨ni東cs積F怠or浴F顆ib致er帥-R孟ei盾nf前or慰ce吵me體ntIV麻.增強增誘韌作用——復(fù)合材葉料細觀硬力學(xué)原待理福倍她安礦物附纖維眼在瀝津青中釋的分牙布—瀝青膜宿電子顯亦微鏡照扎片“瀝青+纖維”的粘事彈性薄力學(xué)封與復(fù)濤合材鹽料細系觀力然學(xué)原行理Vi撇sc盤oe歷la朽st撒ic在M針ec慌ha蔑ni含cs塔a辨nd斗C渣om免po津si醒te爆M鞏ic擁ro雙-M門ec覆ha螺ni盛cs哪F諒or秋F罰ib損er把-R搬ei跳nf罷or參ce員me泥ntIV.長效增韌——提高晃瀝青劣混合亡料抗偽老化聯(lián)性能纖維協(xié)可減想輕老劇化約20慎%-獎40楚%，改性散瀝青約嗓減輕0-監(jiān)20展%。“瀝青+纖維”的粘彈祥性力學(xué)些與復(fù)合辯材料細閱觀力學(xué)垂原理Vis彩coe糊las程tic任Me懼cha已nic漿sa魂nd確Com陸pos哈ite布Mi太cro聰-Me挨cha耳nic輛sF瓜or北Fib件er-寺Rei嚼nfo碎rce亮men箱tV.提高疲編勞壽命——力學(xué)損刑傷原理“瀝青+纖維”的疲勞休壽命（Fat程igu有eL閥ife蓋)：Nf=泄A囑{σcu/[σma句x(1膽-R兼)巧]}mR=σmin/σmax由于僅纖維禿的大掌幅增要強作份用（σcu），瀝績青路面份疲勞壽羞命將得和到更大抖的提高霧。“瀝青+纖維”的粘鞭彈性欄力學(xué)牌與復(fù)厚合材返料細減觀力成學(xué)原賀理Vi漿sc續(xù)oe黃la輔st轎ic添M唐ec古ha暈ni蓋cs違a廳nd融C贏om據(jù)po煤si赴te鄉(xiāng)豐M差ic唱ro濫-M毯ec疾ha軍ni熄cs那F憂or元F吉ib贈er騙-R傅ei易nf培or臟ce劈燕me按ntVI貝.纖維應(yīng)疏具備的趣基本條他件——復(fù)合材腎料力學(xué)更原理1）優(yōu)友秀的逐力學(xué)藥性能命（強顆度和卵模量單）2）與板瀝青夏有很巡壽好的崖表面趣親和暗力3）耐高油溫性能4）很好役的分散前性5）優(yōu)秀勸的耐化猛學(xué)腐蝕蝕性6）優(yōu)良上的抗老確化性能7）防蘇水浸牛蝕且潔不吸堤水“瀝青+纖維”的粘牲彈性陶力學(xué)紐奉與復(fù)澤合材星料細專觀力迫學(xué)原胞理Vi泥sc賞oe滴la獸st削ic侍M啊ec破ha壞ni說cs杠a徑nd特C舅om困po曬si腹te武M萬ic滲ro負-M垮ec夏ha溫ni晌cs賺F座or姐F將ib資er期-R誦ei陸nf幻玉or擊ce克me型ntVI.纖維籌應(yīng)具叢備的不基本直條件——美國福紗倍安道跳路專用簡礦物纖程維Mineral400:1福倍安嚷道路專虧用礦物肅纖維--優(yōu)異局的材娘料性能優(yōu)異的舉力學(xué)性輩能：抗拉繁強度鵝大約擋是鋼倚纖維陶的3倍，民是有佩機類嘩纖維帆（如敏聚合文物，佳植物譜纖維贈）的6-1膊0倍。容彈性歡模量梯高，旋是有安機類秩纖維茂的3倍以廊上。表面浸講潤性好：與瀝梢青能饅很好葡地粘暑合，粘分散象性好倒。既克可確存保對材瀝青貞的加休筋加膏強作欲用，挪也可飯作為隔瀝青壯的載秤體增統(tǒng)大瀝蹈青用暖量，圍防止職瀝青丸流失局。工作呆溫度舌范圍辦大：熔點150起0攝氏姓度，形工作曉溫度-2魚60至700攝氏度澤。不受角瀝青混蛇合料高穩(wěn)溫拌合什（18均0攝氏度暑）影響某，可滿垂足瀝青仆路面的腿各種低皇溫工作御條件。福倍遺安道耀路專肥用礦栽物纖殺維--優(yōu)異社的材矛料性能化學(xué)穩(wěn)涂定性好：拌合義時不鑄與瀝配青產(chǎn)嫁生任吸何化推學(xué)反應(yīng)，適首應(yīng)瀝青易路面的療各種酸惱堿工作環(huán)境?？估匣U性能好：不老聰化，悶不變詠質(zhì)退般化。水穩(wěn)妖定性喪好：不吸水騙，不怕鉆潮。易勻于運輸障儲存，眠也有助于慌抑制閉瀝青尼氧化懶老化帖。絕熱緩性能丘好：有助于艦瀝青油職膜的高活溫穩(wěn)定訊性。電絕綱緣性宮能好：可防止鑄瀝青膜宜的電化聾學(xué)腐蝕適。環(huán)保性奇好:瀝青愚混合押料可100蟻%再生利淺用。福倍黃安礦均物纖績維成慕功應(yīng)微用的出經(jīng)驗被美仁國最交早修招建的SMA瀝青絞路面駝采用(19德91年):被美國99%的OGF技C路面壤采用;被美國40多個州脂廣泛采助用;喬治亞守州曾于199葉4年規(guī)定:所有掛州際獵公路鳳一律林采用;對喬味治亞腦州的惜交通橡事業(yè)灑發(fā)展彎做出贏了重尤要貢免獻：裂喬治睜亞州獵已經(jīng)巾連續(xù)伯多年增被美殼國聯(lián)破邦公芳路總反署鬼（FHW運A）評討為建晌有全使美最黨佳州親際公和路的叼州，選在21粒13湖3英里餅的州袍際公磨路中挨只有42英里即0.2拒%的路吐況不孤好。Kee煩pF辣ibe桶rs諷Dry寄!Fib蔬er腰Hop蹤蝶per蒸~將Loo群seMo產(chǎn)ni遍to免r星Lo繭os毅e吹Fi畝be加r慨In哲tr山od刻uc艇ti右on謝謝大企家!Th葡an尚k添Yo購u勞Al醉l.推薦幼一本斬書：《瀝青憑混合莫料粘才彈性鞭力梅學(xué)與翠材料無學(xué)原滑理》劉立蹈新丘著滴人葛民交笨通出酷版社20肢06年1月發(fā)行為何有吉機類纖肆維不適背合作為冰路用纖醬維?木質(zhì)素乒纖維（用于SMA）：1.纖維府強度坑太低產(chǎn)：起不谷到加掙強作鑒用；2.與瀝青完產(chǎn)生高盟溫溶解兵或分解凱反應(yīng)：纖維自割身性能臣被破壞;瀝青遠將變何得更橡脆;3.纖維棕吸水仙：降低霧瀝青—集料界拿面結(jié)合具力，易脖造成剝豪離；4.無法再腿生利用5.浪費瀝懶青為何有搖機類纖孟維不適辨合作為壁路用纖眨維?聚脂類舞纖維(A老C,橋面,坡道等)1.纖維強喘度不高:難以咳起到惕加強除作用;2.與瀝撫青產(chǎn)允生高故溫溶診解或上分解么反應(yīng)纖維自室身性能績被破壞;瀝青將貓變得更畏脆;3.低溫伸脆化4.與瀝盟青的陡表面認親和膏力不峰強5.無法井再生葛利用為什卷么福貓倍安她礦物陵纖維座是最偽理想益的選徒擇?福倍線安道恒路專何用礦象物纖念維是筆美國傾福倍馬安公司(F陡ib弦er鋼an器d陵Co踐rp仆or烏at觸io勒n)為瀝溝青路牧面應(yīng)用而攀開發(fā)荷的專鏟利產(chǎn)勺品。孝它以姜特選扇的玄饒武巖您為原料，挽經(jīng)過特款定的預(yù)衛(wèi)處理后缸，在16榮00℃高溫熔融代提煉深抽絲晨制成敲。福倍安歡道路專積用礦物劣纖維As脆ph站al敗t紛St禁ab亡il校iz霞erAs狡ph該al令t近Re嫁in趕fo左rc就em疲en鉆t美國燃最大虜?shù)睦w響維供像應(yīng)商Lar族ges糞tS字upp細lie段ro難fF澇ibe魂ri徐nU凈SA三.福倍安娛礦物纖善維對瀝牛青混合成料性能震的巨大播改善福倍累安礦怎物纖肉維對早各種盒瀝青下混合瞎料均蘇具有植顯著愿的作確用：高溫竟性能(抗車轍匆變形能診力):提高飽約35朱%著-嚇40屆%；低溫齒性能(抗裂慨能力):提高約60%魚-隙70%犬;疲勞相耐久遵性:提高10嚇0%以上;水穩(wěn)定秀性：可避研免早聞期水掘破壞紹的形宴成。3.1勝.福倍安揉礦物纖國維—在SM塑A與OG嚷FC中的演應(yīng)用SMA混合料避的構(gòu)成70%摔#713%甜#8逗910陪%仇#8培107%梨Mi旬n.河F毫il該le另rEx什am懇pl章eCoa輔rse疲Ag仁gre攔gat懶eFi娛ne泉A調(diào)gg懷re丈ga沖teMi淋ne芬ra根l宅F(xiàn)i撲ll拐er撓+緩A伶C輩+救Fi侵be走r1.有效防昌止瀝青寺流失：礦物纖翠維可有摘效防止項瀝青流浮失2．提鄉(xiāng)豐高瀝都青混牲合料哨抗老促化性蘇能纖維可蠻減輕老局化約20打%-海40階%，改疊性瀝始青約銀減輕0-仙20伍%。3.提高抗價拉性能致及低溫指抗裂能魔力A.提高瀝頭青混合福料抗拉復(fù)強度：比加成木纖疫約高25挑%3.提高很抗拉乒性能懼及低豈溫抗沉裂能隙力B.提高瀝南青混合材料韌性：比加膜木纖儲約高30%揀;注意:加纖維枯的SM拾A比不替加纖南維的AC的韌性著仍低約30%?？筛币韵氩螅巢患咏w維麥的嵌葛擠結(jié)撫構(gòu)混饞合料鍛（如AK，AM）多么拔脆弱！3.提高女抗拉咸性能主及低乏溫抗源裂能續(xù)力C.提高凍融劈港裂殘余據(jù)強度：大大充優(yōu)于致木纖4.改善驕瀝青仁混合丸料的專水穩(wěn)供定性浸水役殘余停強度TSR鴉(%尸)：大大優(yōu)惱于木纖5.提高瀝詠青混合質(zhì)料疲勞房誠耐久性福倍泉安礦典物纖較維可絞提高鍋疲勞踏常數(shù)a達2至3個數(shù)嗓量級切（約80-殲400倍）承，比擊木纖江約高10倍。改漁性瀝青杯提高?？釀诔?shù)a約60倍。6．提蒸高抗棚車轍閑變形匪能力A.車轍顆變形羅速率:可降惡低3-痰5倍,改性級瀝青擊可降厚低5-身20倍。6．提減高抗笑車轍旦變形穴能力A.車轍變給形速率:比木纖剃約降低50%6．提予高抗憶車轍請變形看能力B.提高報動穩(wěn)籮定度:比木汪纖約單提高80%3.句3.福倍安劍道路專勺用礦物身纖維—在水秀泥路替面上非加鋪架瀝青液面層叢的應(yīng)把用可大幅擱提高瀝記青混合甘料的抗退拉強度戶與韌性布，有效嫌增大瀝躁青膜厚平度并增磨大瀝青慣粘合劑哲的彈性劈燕。因此凳，可有亡效阻止炸反射裂怖縫的產(chǎn)棉生。有效燈瀝青恥膜厚伙度的漿增大宅及抗認拉強竹度的頁提高亂，可浪減少挨反射梳裂縫公發(fā)生假后松寸散與屋剝離慚的產(chǎn)柜生。8悼Ye貍ar艇s后Ol利d3.4半.福倍安芬道路專蒙用礦物僵纖維—在橋劈燕面鋪途裝，快坡道董，隧盞道等南的應(yīng)夸用可大幅勺提高瀝呀青混合居料的抗我拉強度托與韌性光，有效兄增大瀝花青膜厚蒜度并增捧大瀝青哭粘合劑幫的彈性蘭。因此裂，可有惜效阻止健反射裂煮縫的產(chǎn)腳生。有效瀝縫青膜厚喝度的增槽大及抗簽拉強度指的提高室，可減竊少反射盤裂縫發(fā)串生后松飄散與剝碗離的產(chǎn)場生。四.福倍徑安礦澤物纖注維的冶經(jīng)濟襯成本進可行塘性單價:幕20番,0狐00元/噸;單位煮用量筐建議:耗0.稀4%熱(混合方料);每立耐方混巷合料亂纖維貍成本:株20毯0元;每平步方米脈面積糧成本:2元/公分附厚;減少路探面厚度婦進一步隊降低路寨面造價駁的可行謹性(技術(shù)各討論)四.福倍遲安礦恢物纖苗維的籠經(jīng)濟賺成本肅可行顯性8-敵6-墓4面層結(jié)艱構(gòu)6-閱5-冠4面層結(jié)照構(gòu)+礦物頂纖維路面成販本18良0元/平米168元/平米抗車懸轍能庫力掉沒擦有提上高畫提撲高40孤%以上抗溫度宜裂紋能抄力坊沒有克提高褲提高60恩%以上抗反射伸裂紋能殿力迅提高20馳%提高60合%以上抗微觀魚收縮裂睬紋（抗早匹期水破罵壞）碼沒有提之高娛提高60糞%以上疲勞這耐久猛性唐提摘高20般%提高100王%以上比較基倚準：6-奪5-股4路面陶結(jié)構(gòu)牲，不翼加纖盟維。五.福倍饞安礦餡物纖談維在麻中國夫的推究廣應(yīng)歐用中國林公路判面臨夢嚴峻稠考驗客觀帝因素:超載嚴附重,氣溫變誦化快;公路柏情況:路面早滲期破壞縫嚴重,普遍無法達文到設(shè)計償壽命;福倍險安礦停物纖少維是霞解決日中國厚公路子問題教的重多要手伙段200折4年:開始期在中森國的根推廣縫工作;200肚5年:引起了探交通部詳及學(xué)術(shù)茶界的關(guān)犬注;交通部虧公路司筆已決定善推廣使走用;交通酬部科裝技司更已決撞定立辜項研動究;受到了狂若干省順交通廳悲的重視;進入圍路面照應(yīng)用:山東,河北,河南,山西,內(nèi)蒙,湖南等正。六.福倍紛安礦借物纖慰維的清拌合車與施多工1.對于間絹隙式拌小合樓（Bat拆ch)預(yù)先將館礦物纖陜維稱重言包裝，調(diào)每拌合削一鍋，伸投入一鉗包。干持拌時間滅為8-示12秒,濕拌梨時間35秒。找采用SB漠S改性挺瀝青沾時的半拌合攜溫度屈為163度。2.對于嗎連續(xù)影式拌榨合樓筒（Dru販m）纖維將冒被機械策自動打歇散，再針利用風(fēng)園力將打略散的礦吼物纖維乓送入拌懼合機的俱拌合鍋刺中。纖夾維的噴神入口靠章近瀝青握加入口慌，使纖骨維可直鹽接噴入螺瀝青中銹，與噴助入瀝青舉同時進翠行。無需掠增加滿干拌律和濕四拌時銜間，盡生產(chǎn)球效率防高。福倍彩安道臣路專爛用礦鮮物纖頁維—添加量崖選擇添加量菌選擇依論據(jù)：1）瀝青混若合料結(jié)勻構(gòu)2）路面祖性能要吳求現(xiàn)在偏應(yīng)用貿(mào)情況：SM舒A瀝青混藍合料：0.3送%-0事.5%；OGF儉C瀝青混言合料：0.5婆%；AC瀝青混盟合料：0.棗2%維-0泄.5弄%。Iss胡ues登wi匪th士Fib察ersFe泳ed肯c指an爽c蒸lo驅(qū)g–ad臨d命cl運ea棚r癥si故gh擦t默gl判as甩sInt迷rod黨uce謝lo皺ose淚fi錯ber末ju怎st北aft談er散AC桐int芹rod孔uce百d–oth撕erw害ise胸ma扎yc腐log洪ba責(zé)gho給useFe擱ed諷i輸s忌ty準pi欺ca藝ll咬y灘by紗m焰as脆s–if價the或wo拾rke作rs喚lea感no錫nt巖he巴fee屯der初,i疲tw企ill嗎ca夾use晶su淹rge沃sFi緞be棟rs在m區(qū)us斥t鎖be峰i界nc棍lu刪de參d婦in遺i按gn礎(chǔ)it和io元n越fu眼rn稱ac奶e高ca診li姓br警at瓜io犁n–im霜po捧ss電ib代le炭t內(nèi)o大se許pa返ra任te喂A法C房誠an桶d達Fi欠be宇r存ch誤an曉ge識sBui墨ld熄Up娘in裹Tru級ck撫Bed佳sTr工uc花k竊dr腎iv討er冒s蔬ha腐te瓜h筐av萌in科g兔to逮c巴le泳an單o秋ut笑m幟ix漠.Bui萄ld屠up劇of訊mix液re退d