SMA混合料级配特点及结构指标研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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 SMA 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
• 6.4.4 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