新型纤维增强沥青路面的研究

时间:2020-10-16 18:47:59 理工毕业论文 我要投稿

新型纤维增强沥青路面的研究

摘要:通过复合材料理论和劈裂试验的比较,确定了含纤维沥青混
凝土的劲度模量;利用损伤理论计算了已含表面裂缝沥青路面的疲惫寿
命,探讨了新型纤维增强沥青路面。
关键词:纤维增强沥青路面;复合材料理论;劈裂试验;损伤力学;疲
劳寿命
日益增长的经济建设对道路交通提出了越来越高的要求,围绕减少
道路病害,进步道路寿命的研究为世界各国所重视。沥青路面的设计大
修期为15年,而目前我国的沥青路面往往8年~10年就需要进行检验。
以路面寿命30年计,资料表明这期间用于道路的维修用度几乎即是新建
道路的投资。可见进步公路寿命,延缓检验期至关重要。影响公路质量
重要的因素之一是路面损伤,其中最突出的`表现为路面裂缝。本文通过
复合材料理论和劈裂试验的比较,确定了含纤维沥青混凝土的劲度模量
;利用损伤理论计算了已含表面裂缝沥青路面的疲惫寿命,进而探讨了
新型纤维增强沥青路面,具有很高的经济价值。
1含纤维沥青混凝土劲度模量的确定
1.1复合材料理论与计算
当短纤维加到沥青混凝土中,纤维与纤维、纤维与四周基体之间由
于纤维的不连续性而存在着复杂的相互作用,它会明显地影响复合材料
的韧性和破坏过程。那么,短纤维究竟如何影响复合材料的破坏过程?
在这个过程中,纤维究竟起到加筋作用、还是桥联作用即或是二者兼而
有之?很难判定。因此,本文在以为纤维任意分布在混凝土的条件下,
应用复合材料理论,在宏观上和试验的基础上,来确定含纤维沥青混凝土的劲度模
量,并探索了纤维含量的最佳值。国内外目前使用的纤维主要有木质素
纤维、芳纶纤维、玻璃纤维。本文使用芳纶纤维,由于芳纶纤维与沥青
混凝土的粘结性好。纤维和沥青混凝土的材料参数见表1。
由复合材料理论知[1,2],纤维任意分布的复合材料的有效体积模量
和剪切模量分别为:
k/k0=1/(1+cp)

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