【聚丙烯腈纖維】膠漿理論以及高溫特性
聚丙烯腈纖維的加入可顯著提高浙青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、疲勞性能和抗水損害性能,且在木質(zhì)素纖維、博尼維纖維和聚丙稀纖維三種纖維材料中,博尼維纖維對浙青混合料綜合性能的改善效果最佳。黃彭將這種材料加入到浙青混凝土中,研究發(fā)現(xiàn)絮狀木質(zhì)素纖維對浙青的吸附效果最佳,且木質(zhì)素纖維能夠提髙浙青膠裝的軟化點、剪切強(qiáng)度,提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,并探討了木質(zhì)素纖維增強(qiáng)浙青混合料的強(qiáng)度形成機(jī)理。彭波等人的研究認(rèn)為纖維摻入能使瀝青混合料的強(qiáng)度增大且混合料的密度減小,同時也發(fā)現(xiàn)纖維對浙青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性的改善作用更加明顯。此外,經(jīng)過纖維改性后,瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度和勞裂強(qiáng)度比指標(biāo)均有所改善,這主要是因為纖維可以吸附部分自由浙青,從而增大浙青用量,提髙瀝青飽和度,并且使粘附在礦料上的界面層浙青膜變厚,降低了水對浙青膠衆(zhòng)的侵燭破壞作用,增強(qiáng)了瀝青膠衆(zhòng)抵抗自然環(huán)境破壞的能力,使混合料抗水損害能力增強(qiáng)。
雖然纖維在浙青混凝土中的應(yīng)用已有近50年的歷史,但對纖維浙青膠裝的研究相對較少涉及。根據(jù)膠衆(zhòng)理論,可以認(rèn)為浙青混合料是一種多級空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分散系,瀝青與其中的纖維組成的浙青膠裝為最末一級的分散系,其中纖維為分散相,浙青為分散介質(zhì)。研究了木質(zhì)素纖維和博尼維纖維對浙青膠裝基本技術(shù)性能的影響,發(fā)現(xiàn)浙青膠裝中纖維摻量存在明顯的最佳值,其中木質(zhì)素纖維約為,博尼維纖維約為當(dāng)摻量低于最佳值時,粘度會隨著摻量的增加緩慢增長,接近最佳值時增長加速,而當(dāng)超過最佳值時,粘度的增長又趨緩;同時,纖維的摻入會使浙青膠衆(zhòng)的軟化點升高而針入度降低。相比較而言,博尼維纖維對浙青性能的影響強(qiáng)于木質(zhì)素纖維。高溫下纖維增大浙青粘度的作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的浙青改性劑,能大大減少浙青的流失率,同時,由于纖維的增強(qiáng)和增軔作用,浙青混合料的續(xù)變量與蠕變速率降低,一方面大幅減少永久變的產(chǎn)生,提高路面的抗車轍變形能力,另一方面可大大降低婦變疲勞損傷,從而提高浙青路面的疲勞壽命。相比于其它填料,如礦粉和水泥,浙青膠衆(zhòng)中加入纖維后能更大程度地增強(qiáng)其彈性和勁度模量。值得注意的是,若浙青膠聚中摻入過量的纖維,會由于纖維的纏繞或結(jié)團(tuán)而在攪拌過程中產(chǎn)生大量的空穴,從而導(dǎo)致路用性能的顯著降低。
聚丙烯腈纖維是一種抗裂強(qiáng)度高,分散效果好。應(yīng)用領(lǐng)域有:橋梁工程、道路工程、水利港口工程、建筑工程、隧道地鐵工程、機(jī)場工程等等。
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