SMA路面在云南山区高速公路的应用与研究

论文摘要

路面作为公路的重要组成部分,直接承受着过往交通的全部车辆荷载,通过路面将荷载传递给路基或桥涵等构造物。因此,路面结构是一种承重结构体系,应具有一定的强度和抗变形能力。同时,路面结构要能抵抗由于车辆的重复荷载引起的疲劳应力破坏、粘弹塑性变形等。沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt或Stone Mastic Asphalt,简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。其中,粗集料骨架占混合料的70%以上,混合料受高温条件影响较小,具有较强的高温抗车辙能力；在低温条件下,由于玛蹄脂有较好的韧性和柔性,混合料的低温收缩性能得到较好改善；SMA混合料的另一个显著的路用性能是有很好的抵抗水侵蚀能力。由于混合料空隙率较小(4%左右),几乎不透水,受水影响很小,因此,SMA具有更好的表面功能和耐久性,抗滑性能高。本文将针对SMA的材料特性,结合云南实际工程的应用,分析研究了SMA的材料组成、强度机理、力学性能、设计方法等。同时,结合云南工程实际,从SMA混合料组成设计及路用性能、SMA路面施工技术等方面进行研究,得到符合云南省气候、交通及材料特点的SMA修建技术。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究的主要内容
• 第二章 SMA的组成结构及强度形成机理
• 2.1 沥青混合料的组成结构
• 2.1.1 沥青混合料的分类
• 2.1.2 沥青混合料的组成结构及强度
• 2.2 SMA的组成结构特点
• 2.3 SMA的强度形成机理
• 第三章 SMA的材料要求
• 3.1 粗集料
• 3.1.1 集料形状及针片状含量
• 3.1.2 表面形状
• 3.1.3 耐久性
• 3.1.4 与沥青的粘附性
• 3.2 细集料
• 3.2.1 材料来源
• 3.2.2 质量要求
• 3.3 填料
• 3.4 沥青结合料
• 3.4.1 对沥青的基本要求
• 3.4.2 改性沥青
• 3.5 纤维稳定剂
• 3.5.1 纤维的作用
• 3.5.2 纤维的类型
• 3.5.3 纤维的使用
• 第四章 SMA的矿料级配研究
• 4.1 矿料级配理论
• 4.1.1 级配
• 4.1.2 级配理论
• 4.2 级配范围的确定
• 4.2.1 最大粒径与层厚
• 4.2.2 SMA标准级配范围
• 4.3 级配组成的计算
• 4.3.1 试算法
• 4.3.2 图解法
• 第五章 SMA的配合比设计
• 5.1 设计原则及设计方法
• 5.1.1 设计原则
• 5.1.2 设计方法
• 5.2 设计标准
• 5.2.1 级配范围
• 5.2.2 配合比设计要求
• 5.2.3 配合比设计检验
• 5.3 目标配合比设计
• 5.4 生产配合比设计
• 5.5 生产配合比验证（试拌、试铺）
• 第六章 SMA在云南山区高速公路的应用与研究
• 6.1 SMA在云南思小高速公路中的应用与研究
• 6.1.1 思小高速公路工程概况及特点
• 6.1.2 思小高速公路SMA体积特性及路用性能分析
• 6.1.3 思小高速公路SMA的施工
• 6.1.4 思小高速公路SMA路面修筑的体会
• 6.2 SMA在云南其他高速公路中的应用
• 6.2.1 不同高速公路SMA路面的使用情况
• 第七章 结论及建议
• 7.1 主要研究结论
• 7.2 需要进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果