SMA混合料级配特点及结构指标研究

摘要

SMA技术自从20世纪90年代引进我国以来，经过研究和推广已经成为我国沥青路面面层的主要混合料类型。由于不同于一般的沥青混凝土，合理选择及应用SMA混合料的级配，保证SMA混合料的骨架密实结构的特性与优良路用性能是SMA混合料应用的关键。 本文依据我国SMA实际应用情况，统计了常用的三种筑路材料(玄武岩、辉绿岩、花岗岩)的性能指标，研究我国SMA混合料的矿料在不同地区的运用情况，分析SMA矿料在我国各地区的普遍性特点。 同时，收集了从1996年至今，有关SMA-16和SMA-13混合料在我国不同时期以及不同地区的应用资料，分析不同地区的SMA级配关键筛孔的差异，研究各地区的SMA级配的地区特征：按照SMA混合料在不同时间段的应用情况，研究了SMA级配发展变化的特点和规律，结果表明，SMA16级配从使用初期发展到现阶段具有明显的变化，并提出了现阶段我国在应用SMA时的普遍性。 在以上研究的基础上，基于离散元原理，运用PFC2D颗粒流软件，选用现阶段SMA-16的实际应用级配和规范的SMA-16上限、下限级配等五个级配，进行五个级配混合料的骨架结构的稳定性及其影响因素分析，结果表明，4.75mm通过率的变化对混合料的骨架结构影响具有重要意义。 结合以上的调查研究，选用接近推荐级配的中值级配为试验级配，通过变化纤维用量和沥青用量以及击实温度，分析了各因素对SMA混合料结构指标的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的内容

第二章SMA所用粗集料在全国的运用变化研究

2.1概述

2.2不同地区的SMA粗集料研究

2.2.1 SMA路用矿料的技术要求

2.2.2 SMA表层路用粗集料的性能研究

2.2.3 SEA表层路用粗集料的研究

2.3本章小结

第三章SMA级配的运用变化研究

3.1研究方案

3.2 SMA级配的运用变化研究及级配指标调查统计

3.2.1我国SMA级配的设计方法分析

3.2.2 SMA的级配变化分析

3.2.3级配粗细程度和粒度均匀性评价

3.3本章小结

第四章SMA级配的离散元分析原理及模型建立

4.1离散单元方法介绍

4.2基于离散单元的PFC分析原理

4.2.1力--位移定律

4.2.2单元运动定律

4.3.3线性刚度模型与滑移模型

4.3研究方案

4.4混合料的二维结构模生成策略

4.4.1模型建立策略

4.4.2建立模型

第五章SMA16混合料级配的组成研究

5.1研究方案

5.2 SMA16混合料的组成结构变化分析

5.3 SMA混合料的骨架稳定性分析

5.3.1 SMA混合料的骨架稳定性分析方案

5.3.2 SMA混合料的骨架稳定性分析

5.4本章小结

第六章SMA混合料结构性能分析

6.1研究方案与材料

6.1.1研究方案

6.1.2沥青混合料试验方法和步骤

6.2级配及原材料性能

6.2.1研究方案级配

6.2.2沥青指标检验

6.2.3集料指标检验

6.2.4纤维指标检验

6.2.5实验结果

6.3击实温度对SMA混合料体积指标影响分析

6.3.1 0.1%纤维用量混合料的不同击实温度研究

6.3.2 0.25%纤维用量的不同温度分析

6.3.3 0.4%纤维用量混合料的不同击实温度研究

6.4纤维用量对SMA混合料体积指标影响分析

6.4.1 140℃击实温度下不同纤维用量混合料研究

6.4.2 160℃击实温度的混合料体积指标分析

6.4.3 180℃击实温度的混合料体积指标分析

6.3.4小结

6.5纤维用量及温度对混合料析漏性能的影响

6.5.1沥青用量对混合料析漏性能的影响

6.5.2纤维用量对混合料析漏性能的影响

6.5.3温度对混合料析漏性能的影响

6.6本章小结

本文的主要结论和进一步研究设想

主要结论

进一步研究设想

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致 谢