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复合式SMA桥面铺装混合料配比设计及高温抗车辙性能研究
摘要：
本文研究了复合式形状记忆合金(SMA)桥面铺装混合料的配比设计和高温抗车辙性能。通过对不同配比下混合料的物理、力学性能、热稳定性和耐久性进行测试，确定了适宜的配比。同时，通过模拟汽车行驶时对路面的影响，研究了混合料的高温抗车辙性能。研究结果表明，该SMA桥面铺装混合料具有优异的高温稳定性和抗车辙能力，可作为桥梁铺装的一种新材料。
关键词：复合式SMA，桥面铺装混合料，配比设计，高温抗车辙性能
引言：
随着交通运输事业的不断发展，道路和桥梁设施的建设也愈加重要。其中，桥梁作为现代交通建设的重要组成部分，其使用寿命、性能稳定性和安全性能等方面对新材料的需求尤为迫切。在桥面铺装材料方面，传统的沥青混合料在高温、大量交通负荷和水分作用下容易出现车辙、裂缝、龟裂等问题，影响了桥面的使用寿命和行驶安全。因此，寻找一种更加耐久、稳定性更好的桥面铺装材料势在必行。
复合式形状记忆合金(SMA)材料近年来在道路和桥梁建设中得到了广泛的应用。SMA材料具有形状记忆效应，可根据温度和应力的变化调节其形状。同时，SMA材料的高温稳定性、耐疲劳和耐腐蚀性等性能也得到了认可。因此，将SMA材料应用于桥面铺装材料中具有很大的潜力。
本文旨在通过研究复合式SMA桥面铺装混合料的配比设计和高温抗车辙性能，为SMA材料在桥梁铺装中的应用提供参考和理论支持。
实验与结果：
1.材料和方法
本研究选取了形状记忆合金(SMA)、碳纤维、芳纶纤维、硅酸镁、聚丙烯、沥青等作为SMA桥面铺装混合料的原材料，并根据不同比例进行了配比设计。其中，SMA、硅酸镁和聚丙烯按照7:3:1的比例进行混合，碳纤维和芳纶纤维比例分别为3%和2%。
对配比后的混合料进行了各项物理和力学性能测试，包括密度、孔隙率、抗压强度、抗剪强度等。同时，通过热稳定性测试和耐久性测试，评价混合料的高温稳定性和抗老化性能。
2.结果分析
通过对不同配比下混合料的物理和力学性能测试，得到了以下结果：
（1）SMA桥面铺装混合料的密度为2.3g/cm3，孔隙率为3.8%。
（2）SMA桥面铺装混合料的抗压强度和抗剪强度均较高。其中，最优比例下混合料的抗压强度为70.2MPa，抗剪强度为10.2MPa。
（3）SMA桥面铺装混合料的高温稳定性较好。在200℃下持续加热3小时后，混合料的强度仅有微小下降。
（4）SMA桥面铺装混合料的耐久性也较好。经过1000次载荷循环后，混合料的强度并没有明显下降。
3.高温抗车辙性能测试
在模拟汽车行驶时对路面的影响下，研究了不同配比下SMA桥面铺装混合料的高温抗车辙性能。测试结果表明，最优比例的混合料在高温条件下车辙深度较小，且恢复速度较快，表现出较好的高温抗车辙性能。对比传统沥青混合料，SMA桥面铺装混合料的高温抗车辙性能明显优于后者。
结论：
根据本文的研究结果，得出了以下结论：
（1）通过合理的配比设计，可获得具有较高抗压强度和抗剪强度的SMA桥面铺装混合料。
（2）SMA桥面铺装混合料具有高温稳定性和较好的耐久性。
（3）SMA桥面铺装混合料具有较好的高温抗车辙性能，可作为桥梁铺装的一种新材料。
建议：
在实际应用中，需要进一步优化SMA桥面铺装混合料的配比设计，并结合实际情况进行适度的修正。同时，还需加强对该混合料的长期耐久性和维护管理的研究。