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SMA矿料级配及配合比优化设计研究
| 论文题名： | SMA矿料级配及配合比优化设计研究 |
| 关键词： | SMA矿料;高温稳定性;低温抗裂性;级配;优化设计 |
| 摘要： | SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)中国从20世纪90年代引进以来,在中国得到了较大的发展,由于其良好的耐久性、抗滑性能、高温稳定性和低温抗裂性得到了较好的评价.该文以长余高速公路路面上面层项目为依托,对SMA混合料的路用性能进行了理论分析、通过对混合料室内试验、优化设计、试验路验证等研究,提出了适合吉林省的SMA级配.通过试验路SMA配合比设计、试验路施工,对SMA配合比设计过程、SMA路面施工管理进行了总结和归纳.该文从经典理论出发,针对SMA的结构特点,对其高温稳定性、低温抗裂性等路用性能进行了分析,通过分析认为SMA的结构特点使其具有良好的路用性能.在分析各国SMA设计方法的基础上,提出了设计方法上的不足.在室内试验过程中,采用体积设计法控制混合料为骨架密实结构,采用车辙试验检验混合料的高温稳定性,采用低温弯曲、低温蠕变试验检验混合低温抗裂性能.试验按照如下过程进行:首先对骨料级配进行探索,为了能确定哪一级粗集料对高温稳定性贡献较大.采用单一粒径(即在保证嵌挤的条件下VCA<,DRC>≥VCA<,MIX>,粗集料为一种集料),进行了马歇尔试验、车辙试验,根据试验结果分析认为,很难确定哪一级粗集料对高温稳定性贡献更大,还是应该将各级粗集料进行混合综合分析其结果.第二、为了探索填料对骨架形成干涉作用的影响,该文采取2.36~4.75mm一档完全断开的方法,通过马歇尔、车辙试验来研究填料对高温稳定性的影响,试验结果表明,断开该档集料并没有真正达到减少干涉、加强嵌挤作用的目的.第三,对美国、德国等国内外的SMA级配进行了试验,在试验的基础上,通过验证总结,提出了适合吉林省地区的SMA级配.第四、为了确定所提出的级配是否为最优,该文采用均匀设计的优化方法,对骨料级配进行了分析验证,证明提出的级配合理,为最优级配.在文中探讨了纤维对SMA性能的影响,通过分析试验结果,认为使用纤维吸附沥青在SMA中是不可缺少的.同时,对SBS改性沥青SMA与非改性沥青SMA、SMA与AC和AK进行了高温、低温、疲劳对比试验,试验结果证明,SMA路用性能要好于AC、AK.改性沥青SMA的路用性能要好于非改性沥青SMA.为了确定SMA在实际工程中的效果,课题修筑了试验路,经过2年多使用证明SMA实际使用效果与试验结果相符,具有良好的路用性能.通过大量研究、实践证明,该文提出的SMA级配能够满足吉林省高速公路建设的要求,所使用的设计方法可以供相类似工程考虑. |
| 作者： | 刘忠根 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张登良 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2002 |
| 正文语种： | 中文 |
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