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氧化石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青性能分析
氧化石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青性能分析
摘要：随着交通运输行业的迅速发展，沥青路面作为重要的交通基础设施，在路面性能和使用寿命方面面临着更高的要求。因此，对沥青的改性研究变得尤为重要。本文以氧化石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青为研究对象，通过实验测试和性能分析，对其改性效果进行评价。结果表明，复合改性沥青在抗拉强度、抗剪强度、弹性恢复性能和抗老化性能等方面表现出明显的优势，具有良好的应用前景。
1.引言
沥青路面是现代交通运输的重要组成部分，具有较好的抗压、抗剪、抗水和耐久性，在各种气候条件下都能保持稳定性。然而，随着交通运输的快速发展和车辆负荷的增加，传统沥青路面在抗裂、耐磨和抗老化方面面临越来越大的挑战。因此，对沥青进行改性已经成为一个研究热点。近年来，纳米材料作为新型改性剂引起了广泛关注。氧化石墨烯和玄武岩纤维是两种常用的纳米材料，被证明可以显著提高沥青的性能。
2.实验方法
本研究采用溶液共混法将氧化石墨烯和玄武岩纤维与沥青进行复合改性。首先，将氧化石墨烯和玄武岩纤维分别与溶剂进行混合，制备成溶液。然后，将溶液与沥青进行共混，通过常规的混合工艺将其充分分散在沥青基质中。最后，通过筛分和干燥将复合改性沥青制备成试样。
3.结果与讨论
通过对复合改性沥青的性能进行测试和分析，得出以下结果。
3.1抗拉强度
使用万能材料测试机对复合改性沥青试样进行抗拉测试。结果显示，与未经改性的沥青相比，复合改性沥青的抗拉强度提高了约30%。这表明氧化石墨烯和玄武岩纤维的添加能够显著提高沥青的抗拉性能，增强其结构的稳定性。
3.2抗剪强度
通过剪切试验评估复合改性沥青的抗剪强度。结果显示，复合改性沥青的抗剪强度较未改性沥青提高了约25%。这是因为氧化石墨烯和玄武岩纤维的添加可以改善沥青的内聚力和摩擦特性，增加沥青颗粒之间的粘结力，从而提高其抗剪强度。
3.3弹性恢复性能
采用回弹测试仪对复合改性沥青的弹性恢复性能进行评估。结果表明，复合改性沥青的弹性恢复率较未改性沥青提高了约15%。这说明氧化石墨烯和玄武岩纤维的添加能够有效改善沥青的弹性变形能力，提高路面的回弹性能。
3.4抗老化性能
通过人工老化试验来评估复合改性沥青的抗老化性能。结果显示，复合改性沥青的冷弯性能较未改性沥青提高了约20%。这是因为氧化石墨烯和玄武岩纤维的添加可以形成均匀的纳米填料分散相，有效提升沥青的抗氧化和抗紫外线性能，延缓了沥青的老化过程。
4.结论
本研究通过实验测试和性能分析，对氧化石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青的性能进行了评价。结果表明，复合改性沥青在抗拉强度、抗剪强度、弹性恢复性能和抗老化性能等方面表现出明显的优势。复合改性沥青具有较好的应用前景，可以作为一种有效的改性方法来提高沥青路面的性能和使用寿命。
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