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沥青碎石封层作为路面面层与基层的连接层功能层(粘结、防水)，能有效抑制道路反射裂缝的形成与发展，通过加入不同增强材料能够有效提升该层的抗拉裂等强度，但不同材料增强效果间难以进行对比，最佳材料用量不易确定，因此需要一种试验方法对增强性能进行检测。复合材料中应力通过界面进行传递，通过在沥青封层中对封层材料间的界面检测可以得知结构内部裂缝的发展，因此本文通过试验制作一种由碳纳米管增强的半导体纤维(CNTs-玄武岩纤维)，通过对该纤维电性能的检测，达到对封层材料界面间力学性能的研究目的。
文章首先对不同文献中碳纳米管增强纤维的试验方法进行了分析总结，根据现有试验条件优选出适宜的试验方法，试验材料等。通过试验验证确定制作CNTs-纤维的分散溶液以及具体过程，最终以玄武岩纤维表面浸涂接枝多壁碳纳米管的方式制成半导体纤维，通过对六种不同溶剂进行对比，确定最佳分散溶剂配比为：2-乙氧基乙醇+KH560(0.01mg/ml)+MWCNTS(1.5mg/ml)，通过调整超声浸涂时间参数使纤维表面形貌和导电性能达到稳定。浸涂试验结果表明：2-乙氧基乙醇超声浸涂溶液中碳纳米管最佳浸涂浓度为1.5g/L，纤维超声浸润宜控制在15s，CNTs-纤维电阻稳定在14~28kΩ/cm。
将纤维埋置于沥青基体中，研究荷载沿纤维垂向和轴向两种加载模式下纤维与沥青界面对应力/应变的响应情况。通过乳化沥青制作CNTs-纤维埋置于沥青基体的模型，以恒速率压缩沥青基体或拉伸两个串联基体，实时检测纤维两露出端间电阻的变化。引入纤维在基体中的相对滑移量△L对应力敏感因子GF进行讨论，并分析沥青裂缝发展情况的五种模型。试验结果显示，纤维对轴向荷载模式的敏感度大于垂向荷载模式，结合相对滑移和附加应力对纤维界面CNTs的影响，可以得到CNTs-纤维电阻对裂缝发展过程演化的响应公式。
最后考虑到在路面结构中封层实际的结构特性，以工况中纤维拔出的破坏形式为基础，将纤维埋置于模拟封层结构模型中进行数值模拟分析，试验对带有预裂缝的封层模型进行恒速率竖向荷载作用，截至裂缝贯穿封层使模型材料破坏之时，纤维于裂缝中总拔出长度为4.9mm，过程中纤维整体向下平移距离约7.1mm，纤维未产生明显的竖向剪切破坏。通过结合前文应力敏感因子GF进行分析，预估CNTs纤维在该种模拟情况下将产生约8%的电阻变化。
文章首先对不同文献中碳纳米管增强纤维的试验方法进行了分析总结，根据现有试验条件优选出适宜的试验方法，试验材料等。通过试验验证确定制作CNTs-纤维的分散溶液以及具体过程，最终以玄武岩纤维表面浸涂接枝多壁碳纳米管的方式制成半导体纤维，通过对六种不同溶剂进行对比，确定最佳分散溶剂配比为：2-乙氧基乙醇+KH560(0.01mg/ml)+MWCNTS(1.5mg/ml)，通过调整超声浸涂时间参数使纤维表面形貌和导电性能达到稳定。浸涂试验结果表明：2-乙氧基乙醇超声浸涂溶液中碳纳米管最佳浸涂浓度为1.5g/L，纤维超声浸润宜控制在15s，CNTs-纤维电阻稳定在14~28kΩ/cm。
将纤维埋置于沥青基体中，研究荷载沿纤维垂向和轴向两种加载模式下纤维与沥青界面对应力/应变的响应情况。通过乳化沥青制作CNTs-纤维埋置于沥青基体的模型，以恒速率压缩沥青基体或拉伸两个串联基体，实时检测纤维两露出端间电阻的变化。引入纤维在基体中的相对滑移量△L对应力敏感因子GF进行讨论，并分析沥青裂缝发展情况的五种模型。试验结果显示，纤维对轴向荷载模式的敏感度大于垂向荷载模式，结合相对滑移和附加应力对纤维界面CNTs的影响，可以得到CNTs-纤维电阻对裂缝发展过程演化的响应公式。
最后考虑到在路面结构中封层实际的结构特性，以工况中纤维拔出的破坏形式为基础，将纤维埋置于模拟封层结构模型中进行数值模拟分析，试验对带有预裂缝的封层模型进行恒速率竖向荷载作用，截至裂缝贯穿封层使模型材料破坏之时，纤维于裂缝中总拔出长度为4.9mm，过程中纤维整体向下平移距离约7.1mm，纤维未产生明显的竖向剪切破坏。通过结合前文应力敏感因子GF进行分析，预估CNTs纤维在该种模拟情况下将产生约8%的电阻变化。