摘要：为分析玉米秸秆纤维沥青混合料路用性能及纤维作用机理,首先采用高速剪切法对'除芯'的饱水玉米秸秆破碎处理,通过提取比例及吸油倍数指标优选得到纤维最佳制备工艺,并对其基本技术性能进行分析;然后分别评价无纤维、木质素纤维和玉米秸秆纤维沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及高温抗剪性;最后应用红外光谱分析纤维与混合料的键合作用,利用扫描电镜从微观角度揭示两者之间的作用机理。结果表明:玉米秸秆纤维最佳制备工艺为长度10±2 mm秸秆皮浸泡4 h后,在29 000 r·min-1转速下破碎2 min;玉米秸秆纤维、木质素纤维沥青混合料动稳定度均提升20%左右、弯拉应变均增加3.5%左右;木质素纤维、玉米秸秆纤维沥青混合料光谱图为纤维分别与沥青混合料光谱图的叠加,加入纤维后并没有产生表征新化合物出现的波峰,纤维与混合料主要依靠物理黏结作用结合在一起;玉米秸秆纤维表面更加粗糙、长径比更大、更容易分散均决定了其改善效果优于木质素纤维,纤维对沥青的吸附作用能够降低混合料的温度敏感性,纤维的无规则分布在混合料内形成三维网状结构,具有串联骨架功能,在沥青混合料初始开裂时起到拉伸作用,阻止裂缝进一步扩展。

关键词：道路工程 作用机理 试验研究 玉米秸秆纤维沥青混合料 微观分析 

单位：华北水利水电大学土木与交通学院; 河南郑州450045; 中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院; 河南郑州450001; 河南师范大学新联学院土木建筑工程学院; 河南郑州450018; 南阳市第一中学; 河南南阳473001; 爱荷华大学土木与环境工程系; 爱荷华爱荷华城IA52242