PAN基碳纖維導(dǎo)電瀝青混凝土研究.pdf

1、雨雪冰凍等極端天氣不僅給交通安全和行車舒適性帶來嚴(yán)重隱患，而且造成路面產(chǎn)生各種損壞，如何對路面進(jìn)行除冰并綜合提高路面性能，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文依據(jù)復(fù)合材料學(xué)原理，通過在瀝青混合料中摻入短切聚丙烯腈基(PAN基)碳纖維，利用其低電阻率、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)瀝青混合料的高溫、低溫、水穩(wěn)定和導(dǎo)電等性能，從而為路面導(dǎo)電除冰、智能修復(fù)等工程應(yīng)用提供技術(shù)支持。
　　 (1)通過碳纖維長度與分散性之間的關(guān)系及試件制備方法研究，發(fā)現(xiàn)9mm長的

2、碳纖維分散效果最佳，在加入瀝青后摻入碳纖維的拌和方法成型瀝青混合料的效果較好。通過不同碳纖維摻量的瀝青混合料配合比研究，發(fā)現(xiàn)隨著碳纖維摻量的增加，最佳油石比、流值、間隙率、飽和度不斷增大，反映了碳纖維對瀝青的穩(wěn)定、吸附和增粘的作用，而高摻量時多余的碳纖維則集束成團(tuán)產(chǎn)生脹滯作用，將會造成瀝青混合料空隙率過大。
　　 (2)根據(jù)導(dǎo)電通路、隧道效應(yīng)、場致發(fā)射和導(dǎo)電滲濾等理論分析了碳纖維在導(dǎo)電瀝青混合料中的導(dǎo)電機(jī)理，揭示了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成

3、過程。PAN基碳纖維瀝青混凝土電阻率隨著碳纖維摻量增加不斷減小，產(chǎn)生導(dǎo)電滲濾閾值的摻量范圍為0.032％～0.1％。當(dāng)以100Ω·m的電阻率進(jìn)行控制時，不同油石比瀝青混合料的平均碳纖維摻量為0.058％，此值可作為相應(yīng)的最小碳纖維摻量。
　　 (3)凍融劈裂、浸水馬歇爾、車轍和小梁低溫彎曲等試驗(yàn)結(jié)果顯示，碳纖維瀝青混合料的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性較普通瀝青混合料均有明顯的提高，滿足規(guī)范的路用性能要求。從改善效果來看，碳纖