玄武岩纤维掺量对改性粉煤灰沥青混合料路用性能影响研究
Study on the influence of basalt fiber content on the performance of asphalt mixture modified by fly ash
关键词：
玄武岩纤维（BF）；粉煤灰沥青混合料；最佳掺量范围；稳定性；低温抗裂性
Key words：
Basalt fiber (BF); Fly ash asphalt mixture; Optimal content range; Stability; Low-temperature crack resistance
刊期：
2025年第9期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.09.110.04
文章编号：
基金项目：
国家自然科学基金面上项目（41971214）。
作者：
苏有文，梁 建*，汪 鑫
单位：
西南科技大学 土木工程与建筑学院，四川 绵阳 621000
摘要
摘 要：研究了玄武岩纤维（BF）掺量（0、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%、0.55%、0.65%）对路用粉煤灰沥青混合料稳定性和低温抗裂性的影响。结果表明：随着BF掺量的增加，粉煤灰沥青混合料的稳定度先升高后降低，流值呈递增趋势，马歇尔模数先增加后减小，抗弯拉强度和弯拉应变均先增加后减小，劲度模量先减小后增大；综合考虑相关规范对稳定性、低温抗裂性的要求，以及实际工程中的误差，得出了BF的最佳掺量范围为0.17%~0.61%。
Abstract: The influence of basalt fiber (BF) content (0, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%, 0.55%, 0.65%) on the stability and low-temperature crack resistance of road fly ash asphalt mixture was studied. The results show that with the increase of BF content, the stability of fly ash asphalt mixture first increases and then decreases, the flow value shows an increasing trend, the Marshall modulus first increases and then decreases, the flexural tensile strength and flexural tensile strain both first increase and then decrease, and the stiffness modulus first decreases and then increases. Taking into account the requirements of relevant standards for stability and low-temperature crack resistance, as well as the errors in actual engineering, the optimal content range of BF is determined to be 0.17% to 0.61%.
结论
（1）掺入适量BF，粉煤灰沥青混合料的稳定性和低温抗裂性均有提高。随着BF掺量的增加，稳定度与马歇尔模数呈先增后减趋势、流值呈递增趋势，抗弯拉强度和弯拉应变均先增加后减小，劲度模量先减后增。
（2）当BF掺量为0~0.61%时，满足稳定性要求，当BF掺量为0.17%~0.65%时，满足低温抗裂性要求。综合考虑稳定性和低温抗裂性，本文建议BF的最佳掺量为0.17%~0.61%。
参考文献
[1] 史永宏.掺加纤维对高模量沥青混合料柔韧性及路用性能的影响[J].新型建筑材料,2019,46(3):82-87.
[2] 马立杰,杨春风.掺加纤维对高模量沥青混合料柔韧性及路用性能影响研究[J].功能材料,2019,50(1):1164-1173,1177.
[3] 文月皎.玄武岩纤维沥青混合料增强机理及路用性能研究[D].长春:吉林大学,2017.
[4] 方明伟,王丹,殷玲,等.基于灰色关联法的外掺纤维沥青混合料路用性能研究[J].公路,2019,64(5):23-29.
[5] 刘向杰.玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究[J].中外公路,2018,38(5):242-245.
[6] CHENG Y,WANG W,GONG Y,et al.Comparative study on the damage characteristics of asphalt mixtures reinforced with an eco-friendly basalt fiber under freeze-thaw cycles[J].Materials,2018,11(12):2488.
[7] 李建合,吴冬兰.SBS改性沥青混合料中玄武岩纤维最佳掺量的研究[J].西部交通科技,2022(9):23-25.
[8] 曹检云,高凯凯.不同纤维掺量对沥青混合料性能的影响研究[J].现代交通技术,2022,19(4):17-20.
[9] 张婧丽.玄武岩短切纤维对环氧沥青及其混合料性能的影响[J].硅酸盐通报,2020,39(9):3032-3039.
[10] 成子桥,盛峰,侯利军,等.玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料路用性能的影响[J].材料科学与工程学报,2021,39(5):736-744.
[11] 中华人民共和国交通部.公路沥青路面施工技术规范:JTG F 40—2004[S].北京:人民交通出版社,2004.
[12] 中华人民共和国交通运输部.公路工程集料试验规程:JTG 3432—2024[S].北京:人民交通出版社,2024.
[13] 中华人民共和国交通运输部.公路工程沥青及沥青混合料试验规程:JTG E20—2011[S].北京:人民交通出版社2011.
[14] 张永军.玄武岩纤维增强沥青混合料的路用性能及流变特性研究[D].湘潭:湘潭大学,2021.
[15] 郑跃庆.石墨烯-玄武岩纤维沥青混合料路用性能试验研究[D].长春:吉林建筑大学,2023.
[16] 邱国洲.玄武岩纤维沥青混凝土路面低温性能研究[D].西宁:青海大学,2020.
[17] 白劢.玄武岩纤维对高模量沥青混合料路用性能影响研究[J].公路与汽运,2022(1):57-60.
[18] 杨程程,刘朝晖,柳力,等.基于空间分布模型的玄武岩纤维参数对沥青混合料的影响[J].玻璃钢/复合材料,2019(9):14-19.
引用本文
苏有文,梁建,汪鑫.玄武岩纤维掺量对改性粉煤灰沥青混合料路用性能影响研究[J].混凝土与水泥制品,2025(9):110-113.
SU Y W,LIANG J,WANG X.Study on the influence of basalt fiber content on the performance of asphalt mixture modified by fly ash[J].China Concrete and Cement Products,2025(9):110-113.
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