碳纖維導(dǎo)電改性瀝青混合料性能試驗(yàn)研究.pdf

1、相比傳統(tǒng)的機(jī)械和化學(xué)等除冰雪方法，利用導(dǎo)電瀝青混凝土的電熱性能進(jìn)行融雪化冰具有融雪及時(shí)、綠色環(huán)保、無需中斷交通等優(yōu)點(diǎn)，得到道路工程界越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。為此，本文將短切PAN基（聚丙烯腈基）碳纖維摻入SBS改性瀝青混合料制備成碳纖維導(dǎo)電改性瀝青混合料，以研究其電學(xué)性能和路用性能。
　　 (1)試驗(yàn)中選擇將短切9mm長的碳纖維與SBS改性瀝青同時(shí)加入拌和的方式成型改性瀝青混合料。通過對(duì)不同碳纖維摻量c:0％、0.1％、0.2％、

2、0.3％、0.4％、0.5％的改性瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，研究碳纖維摻量對(duì)混合料馬歇爾體積指標(biāo)、穩(wěn)定度和流值的影響，并確定了不同碳纖維摻量的改性瀝青混合料的最佳油石比，分別為5.22％、5.73％、5.91％、6.10％、6.26％、6.40％。
　　 (2)通過浸水馬歇爾、凍融劈裂、車轍和低溫小梁彎曲等室內(nèi)試驗(yàn)，驗(yàn)證了不同碳纖維摻量的改性瀝青混合料在其最佳油石比下的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性等路用性能。結(jié)果表明，碳纖維

3、的摻入對(duì)改性瀝青混合料的路用性能有明顯的改善效果，其中，碳纖維摻量為0.4％時(shí)，路用性能改善效果最佳。
　　 (3)根據(jù)復(fù)合材料導(dǎo)電理論，探討了PAN基碳纖維導(dǎo)電改性瀝青混合料的導(dǎo)電機(jī)理。選擇二電極法分別在最佳油石比下對(duì)不同碳纖維摻量的馬歇爾試件和車轍試件進(jìn)行了電阻測(cè)試。結(jié)果顯示，碳纖維導(dǎo)電改性瀝青混合料馬歇爾試件和車轍試件的滲濾閾值產(chǎn)生的碳纖維摻量范圍分別為0.2％＜c＜0.5％、c≧0.4％。
　　 (4)對(duì)碳纖維摻

4、量0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的馬歇爾試件和碳纖維摻量0.4％、0.5％的車轍試件分別進(jìn)行了室內(nèi)升溫試驗(yàn)，結(jié)果表明碳纖維摻量0.4％的試件升溫發(fā)熱效率最高;對(duì)碳纖維摻量0.4％、0.5％的車轍試件進(jìn)行了室內(nèi)模擬除冰試驗(yàn)，結(jié)果顯示，通36V交流電壓后，碳纖維摻量0.4％、0.5％的車轍試件輸入功率分別62.67W/m2、115.22W/m2，融化初始溫度-5℃、厚度3～4mm的冰塊分別耗時(shí)550min、400min，融冰效率分別