玄武岩纤维沥青混合料开裂性能预测

作     者：孔贺誉 吴星 康爱红 张永健 范钊 王本帅 KONG Heyu;WU Xing;KANG Aihong;ZHANG Yongjian;FAN Zhao;WANG Benshuai

作者机构：扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 江苏省玄武岩纤维复合建筑材料工程研究中心江苏扬州225127 江苏宁沪高速公路股份有限公司江苏南京210049 

出 版 物：《河南科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Henan University of Science And Technology:Natural Science)

年 卷 期：2022年第43卷第5期

页      面：65-71,M0006页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51578481) 江苏省科技计划基金项目(SBE2017740635) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(YSJCX20_002) 

主　　题：玄武岩纤维 SMA-13 开裂性能 红外光谱 预测分析 灰色关联 

摘      要：为了对玄武岩纤维沥青混合料开裂性能进行预测研究,选用从不同老化程度的沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)中抽提的沥青样品的红外光谱参数,对混合料开裂性能参数进行预测分析。首先,选择美国州公路及运输协会(AASHTO)沥青混合料室内模拟老化手段,制备未老化、短期老化和长期老化SMA-13沥青混合料样品,并对其进行理想开裂测试(IDEAL-CT)。分析总结了沥青混合料裂缝形成及扩展阶段的关键参数,即开裂形成功(W_(initial))和开裂扩展指标(CT_(index))。然后,采用抽提试验对不同老化阶段的混合料样品中的沥青材料进行提取,并对其进行红外光谱分析。最后,采用灰色关联分析方法,选取了与W_(initial)和CT_(index)关联度最大的几种红外光谱参数,建立预测模型。试验结果表明:随着老化程度的加深,沥青混合料开裂性能逐渐降低。在未老化、短期老化、长期老化阶段,与未掺玄武岩纤维的混合料指标相比,玄武岩纤维沥青混合料的W_(initial)指标分别高9.4%、13.0%和16.6%。相对应的CT_(index)指标分别高69.8%、95.2%和116.2%。沥青材料的红外光谱参数可以用来对混合料的开裂性能进行预测。