摘要: 随着高速公路的发展，沥青混凝土路面已经成为主流路面。在沥青路面的使用过程中，路面开裂问题越来越突出，其中反射裂缝是沥青路面的主要破坏形式之一。反射裂缝是在低温和荷载的共同作用下，由沥青面层的底面向上扩展的裂缝，其扩展速度快，危害严... 展开 随着高速公路的发展，沥青混凝土路面已经成为主流路面。在沥青路面的使用过程中，路面开裂问题越来越突出，其中反射裂缝是沥青路面的主要破坏形式之一。反射裂缝是在低温和荷载的共同作用下，由沥青面层的底面向上扩展的裂缝，其扩展速度快，危害严重。 对此，从材料和环境两个角度对沥青混合料的低温抗裂性能进行研究。选择用煤矸石粉等质量替代矿粉作为沥青混合料的填料，其替代的百分数分别为0％、25％、50％、75％、100％;选择聚酯纤维作为沥青混合料的增韧材料，其掺入量分别为混合料总质量的0％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％;制成直径为101.6mm，厚度为31.75mm的煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料半圆形试件进行半圆弯曲试验（SCB试验）。为了模拟冬季气温的变化，选择的试验温度为0℃、-10℃、-20℃;为了研究反射裂缝位置对沥青混合料试件抗裂性能的影响，分别在试件底部中心、偏移中心10mm、偏移中心20mm处设置深度10mm，宽度1.5mm的预切口。 SCB试验结果表明，煤矸石粉的最佳替代率为50％，聚酯纤维的最佳掺量为0.4％;随着试验温度的降低，煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料半圆形试件由塑性转化为脆性，其抗裂性能先增强后减弱，其中-10℃时的抗裂性能最优;随着预切口偏移中心的距离逐渐增大，试件的临界荷载逐渐降低，沥青混合料的抗裂性能也逐渐降低。 扫描电镜结果表明，煤矸石粉的比表面积远大于矿粉的比表面积，50％煤矸石粉替代率的沥青混合料内部结构致密，空隙较少，抗裂性能最优;0.4％掺量的聚酯纤维在沥青混合料中的分散性最好，形成的网状结构能牢固的锁住沥青及填料，整体性强，抗裂性能最优。 ANSYS模拟结果表明，沥青混合料半圆形试件在三点弯曲的过程中，大部分面积为受拉状态，约束位置表现出压应力集中。随着预切口偏移中心的距离逐渐增大，压应力集中的影响深度逐渐减小。 收起