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  玄武巖纖維在增強(qiáng)瀝青混合料力學(xué)  性能方面的研究受到廣泛關(guān)注 ,但關(guān)于玄武巖纖維  瀝青混合料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及增韌方面的研究較少。 筆者主要使用分離式霍普金森壓桿開展玄武巖纖維  增強(qiáng)瀝青混合料的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性研究并分析其能量  特征 ,為玄武巖纖維瀝青混合料在軍事工程的應(yīng)用提供參考。

1   試驗(yàn)方案

1. 1   試驗(yàn)儀器

本次試驗(yàn)采用合肥路達(dá)儀器有限公司生產(chǎn)的  SHPB 裝置 , SHPB 試驗(yàn)裝置示意圖如圖 1 所示。 SHPB 試驗(yàn)裝置具體參數(shù)如下 :撞擊桿直徑 75 mm ,  長(zhǎng)度 0. 5 m;入射桿直徑 75 mm ,長(zhǎng)度 3 m;透射桿直  徑 75 mm ,長(zhǎng)度 2. 5 m 。桿件均為合金鋼 42CrMo 材  質(zhì) ,彈性模量為 210 GPa , 密度 7. 85 g/cm3 , 泊松比  為 0. 30 ,波速為 5 172 m/s。

1. 2   試樣制備

本次試驗(yàn)采用的瀝青為 SBS I-D 級(jí)改性瀝青 ,  瀝青滿足《 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》 (JTG E20-2011) 及設(shè)計(jì)文件要求 ,其主要技術(shù)指標(biāo)  見表 1 。粗細(xì)骨料為玄武巖 ,填料采用消石灰粉和  石灰石礦粉 。

1. 3   試驗(yàn)方法

SHPB 裝置中 , 高壓氣體驅(qū)動(dòng)撞擊桿撞擊入射 桿產(chǎn)生沖擊響應(yīng)入射波 ,入射波會(huì)沿著入射桿繼續(xù) 傳遞到試樣 。傳遞到試樣后 ,一部分入射波會(huì)反射 回入射桿 ,成為反射波 ,另一部分會(huì)通過(guò)試樣形成透 射波 ,透射波會(huì)繼續(xù)傳遞到透射桿 。入射桿和反射 桿上的應(yīng)變片能夠記錄入射波 εi ( t ) 、反射波 εr ( t ) 以及透射波 εt ( t ) ,通過(guò)三波公式獲得試樣的應(yīng)變率 ε ′ ( t ) 、應(yīng)變 ε ( t ) 以及應(yīng)力 σ ( t ) , 三波公式如下 所示 :

瀝青混合料作為高速公路和機(jī)場(chǎng)跑道的面層材 料時(shí) , 所 承 受 由 動(dòng) 荷 載 引起 的 應(yīng) 變 率 為  10- 1  ~ 100 s- 1 ,當(dāng)?shù)烂鎸映惺芨蟮臎_擊荷載時(shí) ,如重型飛 機(jī)起降 ,其相應(yīng)的應(yīng)變率約為 100 s- 1 [1] 。此次試驗(yàn) 采用 4 種氣壓對(duì)試樣進(jìn)行沖擊 , 改變沖擊氣壓可以 改變?cè)嚇拥膽?yīng)變率 。經(jīng)過(guò)前期多次預(yù)試驗(yàn) ,確定試 驗(yàn)氣壓分別為 0. 08、0. 12、0. 16、0. 20 MPa

 。

在進(jìn)行試驗(yàn)前 ,對(duì)壓桿系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整 ,檢測(cè)撞擊 桿、入射桿以及透射桿是否在同一水平線 ,檢查完畢 后在桿件上粘貼和焊接應(yīng)變片 , 隨后啟動(dòng)儀器 。裝 入試樣前 ,為減小摩擦效應(yīng) , 在試樣兩端涂抹凡士 林 ,然后放置好試樣 ,在向氣膛中充氣達(dá)到規(guī)定氣壓 后關(guān)閉氣閥后發(fā)射子彈 。試驗(yàn)后將采集到的入射 波、反射波和透射波波形曲線代入式( 1) - ( 3) 中進(jìn) 行計(jì)算 ,獲得試樣的應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變率等動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

江蘇巨貿(mào)新材料科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)瀝青混合料玄武巖纖維，詳情咨詢電話：13861192895.