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随着我国民经济的不断发展,公路运输、高等级公路的不断建设,人们对沥青路面的要求也越来越高,不仅要求是有较好的平整度和行车的舒适性,更重要是要求路面结构层具有良好的使用性能,更耐久,即各种病害如车辙、裂缝、剥离及各种水损害能够尽可能延迟或减轻。路面结构层中基层是主要承重层,它的使用性能直接影响路面的使用质量。半刚性基层材料的典型代表是二灰碎石。因此本论文研究目的在于用聚丙烯纤维改善二灰碎石在使用过程中出现的问题。增强二灰碎石基层的韧性。提高路面使用性能。本论文选用聚丙烯作为加筋材料,聚丙烯是高分子聚合物,其力学性能和耐久性能较好。选取的二灰碎石配合比为石灰:粉煤灰:碎石=5:15:80。聚丙烯纤维分别按取长度5cm、7cm、9cm和掺量0.5‰,0.7‰,1‰,1.2‰,(质量比)掺加入二灰碎石混合料中,制成标准试件,进行各项实验。进行抗压性能实验后发现二灰碎石经聚丙烯纤维加固后,在7天、28天的抗压强度与素二灰碎石没有太大差异,从60天龄期聚丙烯加固二碎石的抗压强度明显高于素二灰碎石,60天龄期提高值约10%,以后随龄期增长,提高值逐渐增加,到180天提高到18.3%。而且纤维长度9cm,掺量1‰抗压强度更大。分析聚丙烯加固二灰碎石的抗菌素压回弹模量实验结果可以看出,二灰碎石的掺入纤维,抗压模量有所降低,不同长度、不同掺量模量降低程度不同。纤维掺量1%时,模量最低。同素二灰碎石相比,模量降低最大可达46.8%。抗压回弹模量降低可减少材料底部的弯拉应力。这就意味着基层破坏的机率也就减小。 <WP=62>为了研究聚丙烯纤维加固二灰碎石的基层材料的抗冻性能,分别进行龄期28天,90天10次冻融循环抗压强度试验,分析试验结果,无论是28天还是90天,掺入纤维的二灰碎石混合料冻融后抗压强度明显高于素二灰碎石相同龄期的强度。冻融后质量损失都小于素二灰碎石冻融后的质量损失。因此聚丙烯加固二碎石可有效地增强基层材料的抗冻性能,尤其是增强二灰碎石混合料的早期抗冻性能,并可抵抗中湿和潮湿段对基层混合料产生的冻融破坏。本论文中对聚丙烯纤维加固二灰碎石弯拉特性和疲劳特性也进行了研究。相同龄期聚丙烯加固二灰碎石同素二灰碎石相比抗拉强度稍大,弯抗模量却减小,疲劳性能加入纤维的二灰碎石明显好于素二灰碎石,而且对车辆作用次数敏感性降低且可延长使寿命。由于纤维的加入使得该材料在相同应力状态下增加了疲劳寿命,因此存在一个韧性系数,它的容许抗应力。在本论文中对聚丙烯纤维加固二灰碎石的温度收缩性能和干燥收缩性能进行分析。聚丙烯纤维加固二灰碎石的28天及60天的最大温缩系数均小于素二灰碎石的温缩系数。随着龄期的增长,纤维对材料收缩抑制作用逐渐体现出来,从干燥收缩试验来看,掺入纤维后干燥收缩系数明显小于素二灰碎石。同时也得出纤维掺量1‰,长度9cm时两种收缩性能的改善最好。聚丙烯纤维加固二灰碎石的抵抗收缩变形能力在缓慢降温过程中表现不明显,但在气温骤变时,可以较明显地反映出它的优势。从对该材料的经济效益分析来看,聚丙烯纤维加固二灰碎石无论从减薄基层厚度,还是从增加基层使用寿命方面以及用于软弱地基和地下水位较高之处同普通二灰碎石基层相比较,都可以明显节约工程造价,具有显著的经济效益。