Performance Evaluation of Hot Mix Asphalt Reinforced by Basalt Fibers with Various Diameters

Abstract

This paper presents the experimental results to investigate the potential effect of fiber diameters on the performance of hot mix asphalt reinforced by basalt fibers (BFs). BFs with different diameters—7, 13, and 25 μm—were mixed into stone mastic asphalt in a dry process to prepare specimens of BF-reinforced hot mix asphalt. Several tests, such as the uniaxial penetration test, low-temperature beam bending test, immersed Marshall test, and semicircular bending (SCB) test were conducted to evaluate the performances of the specimens. Simultaneously with the SCB test, the digital image correlation (DIC) method was adopted to capture the images and further analyze the crack propagation process of the SCB specimens. According to the findings, the optimal asphalt contents became high with smaller fiber diameters. The 7-μm BFs enhanced the performances of BF-reinforced hot mix asphalt well. The crack propagation rate (v) obtained from the DIC method proved that BFs could well defer the propagation of the cracks. The slippage theory further explicated the strengthening mechanism of the BF-reinforced asphalt mixture.

Estabilización De Mezclas Asfálticas Stone Mastic Asphalt (Sma) Mediante Inhibidores De Drenaje Como Fibras De Basalto

“…La evolución en su uso ha llevado a su consolidación como una opción versátil y competitiva, ofreciendo ventajas tanto en términos de rendimiento como de costos . Dentro de su procedimiento, Kou et al (2022) destacan el método de producción. En este contexto, se expone sobre la extracción y procesamiento del basalto hasta el proceso de fusión y formación de fibras, destacando su versatilidad y su papel clave en diversas aplicaciones industriales.…”

“…Por otro lado, Kou et al (2022) señalan que la durabilidad de las fibras de basalto frente a condiciones ambientales adversas es una característica distintiva que las hace altamente apreciadas en diversas aplicaciones. Estas fibras exhiben una excelente resistencia a la corrosión, al ataque químico y a la degradación causada por la exposición a ambientes agresivos.…”

“…De este modo, Kou et al (2022) especifican que las fibras de basalto ofrecen ventajas competitivas en diversos contextos, siendo especialmente destacadas en aplicaciones que requieren resistencia, durabilidad y sostenibilidad. En comparación con la fibra de vidrio, las fibras de basalto presentan una mayor resistencia a la tracción y tenacidad, lo que las hace más adecuadas para situaciones donde se enfrentan cargas dinámicas o se requiere una mayor capacidad de absorción de energía.…”

“…Para Kou et al (2022), el proceso comienza con la extracción y procesamiento del basalto, piedra ígnea de origen volcánico, reconocida como etapa fundamental en la producción de fibras de basalto. El basalto se extrae mediante métodos mineros convencionales, donde se perforan y explotan las canteras para obtener bloques de la roca.…”