淺析高速公路SMA路面

1、淺析高速公路SMA路面 SMA介紹 SMA，全稱瀝青瑪蹄脂碎石混合料，由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗集料骨架的間隙，組成一體形成的瀝青混合料。 由于SMA路面具有良好的溫度穩(wěn)定性、抗疲勞性能、密水性、耐久性等使用性能，具有抗滑性好、噪音較低等表面功能，因而路面使用壽命延長(zhǎng)、維修成本低且方便。 進(jìn)入二十一世紀(jì)后，在國(guó)內(nèi)逐步得到了推廣應(yīng)用。目前江蘇省高速公路瀝青路面表面層已普遍采用SMA路面。 SMA路面的使用概況SMA路面的使用概況 沿江高速公路SZ21標(biāo)、宿淮高速公路HA23標(biāo)、寧淮高速公路HA21標(biāo)、寧常高速公路NC21標(biāo)路

2、面等都采用SMA13S型瀝青瑪蹄脂碎石表面層。 SMA混合料的材料特性1、材料組成粗集料細(xì)集料礦粉填料瀝青結(jié)合料纖維穩(wěn)定劑SMA混合料的材料特性2、強(qiáng)度理論 與其他瀝青混合料一樣，SMA一般傾向于用庫(kù)侖內(nèi)摩擦理論來分析其強(qiáng)度。SMA混合料的材料特性粘聚力C來源于瀝青膜的粘度：SMA混合料的材料特性內(nèi)摩阻力來源于集料的機(jī)械咬合：SMA混合料的材料特性3、技術(shù)特性高溫穩(wěn)定性 高溫穩(wěn)定性主要取決于內(nèi)摩擦角值，SMA混合料集料有棱角且表面粗糙，故內(nèi)摩阻角值大。即使在高溫條件下，由于粗集料顆粒之間相互良好的嵌擠作用，混合料仍有較好的抗變形能力。SMA混合料的材料特性低溫抗裂性 低溫抗裂性主要取決于抗拉能

3、力，抗拉能力主要取決于瀝青膠結(jié)料的粘聚力c值。SMA混合料集料之間填充的瀝青瑪蹄脂是由高含量的礦粉、纖維和瀝青組成，粘結(jié)作用遠(yuǎn)高于普通密級(jí)配混合料,從而使混合料具有很好的低溫抗裂性能。SMA混合料的材料特性耐久性 在SMA混合料中，粗集料骨架空隙被富含瀝青的瑪蹄脂密實(shí)填充，并將集料顆粒粘結(jié)在一起，瀝青在集料表面形成較厚的瀝青膜。此外，SMA混合料空隙率較小，瀝青與水或空氣的接觸較少，因而SMA混合料的水穩(wěn)定性和抗老化性較普通瀝青混合料為好；又由于SMA混合料基本是不透水的，對(duì)中、下面層和基層有著較好的保護(hù)作用和隔水作用，使瀝青路面保持較高的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。SMA混合料的材料特性表面特征 SM

4、A混合料一方面要求使用堅(jiān)硬、粗糙、耐磨的高質(zhì)量碎石，另一方面采用間斷級(jí)配的礦料，壓實(shí)后表面形成的構(gòu)造深度大，一般超過1mm，這時(shí)對(duì)瀝青面層具有良好的抗滑性和耐磨性能，還能減少濺水，減少噪聲，提高道路行駛質(zhì)量。SMA混合料的材料特性4、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）高溫抗車轍。（“三多一少”原則）（2）很好的耐久性和低溫抗裂能力。（高韌性和柔性）（3）良好的耐老化性和水穩(wěn)定性。（小空隙率）（4）很好的抗滑性能，降噪音、防水霧性能。（間斷級(jí)配形成的大孔隙和大構(gòu)造深度）（5）可用于超薄面層，降低造價(jià)。SMA混合料的材料特性缺點(diǎn)(1)前期約增加20%的投資。(2)瀝青和礦粉用量較多,加工和鋪筑溫度較高,生產(chǎn)率較低。

5、(3)實(shí)際使用性能對(duì)結(jié)合料用量和粉料用量都較敏感。新路面和路面潮濕時(shí),有過滑危險(xiǎn)。我國(guó)SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)1、級(jí)配的確定 選擇初試級(jí)配時(shí)，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍內(nèi)，選擇三個(gè)不同的4.75mm通過率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果以2030為宜，并根據(jù)粗集料的毛體積密度估算瀝青用量，并使混合料滿足如下要求：試驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求馬歇爾擊實(shí)次數(shù)兩面各50次粗集料骨架間隙率VCAmix不大于VCADRC礦料間隙率VMA不小于16.5我國(guó)SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)2、根據(jù)空隙率VV確定最佳油石比OAC 在級(jí)配確定后，選擇3個(gè)不同油石比，間隔0.2-0.4%，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，要求滿足如下技術(shù)要求：試驗(yàn)項(xiàng)目普通瀝青改性瀝青空隙率34瀝青

6、飽和度VFA7585馬歇爾穩(wěn)定度MS不宜小于5.5kN不宜小于6.0kN流值FL24mm25mm最小油石比不小于，粗集料毛體積相對(duì)密度2.95.5%5.7%2.85.8%6.0%2.76.16.3%我國(guó)SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)3、性能檢驗(yàn) SMA混合料在確定級(jí)配和瀝青用量后，還必須進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)檢驗(yàn)，其內(nèi)容如下：試驗(yàn)項(xiàng)目普通瀝青改性瀝青動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）600150030006000浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度（）7580凍融劈裂殘留穩(wěn)定度（）7080謝倫堡析漏損失（）0.21.0SMA混合料施工 SMA混合料施工所用的生產(chǎn)裝置、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)與壓實(shí)機(jī)具,均與傳統(tǒng)密級(jí)配瀝青混凝土相同。但SMA混合

7、料的施工特性與施工工藝具有自身的特點(diǎn),與傳統(tǒng)AC混合料不同,在運(yùn)輸和攤鋪過程中,不會(huì)出現(xiàn)粗細(xì)集料的離析,卻容易發(fā)生瀝青結(jié)合料的析漏現(xiàn)象。在工藝流程中增加了改性瀝青摻和機(jī)以及使用改性瀝青生產(chǎn)SMA時(shí)需要加入穩(wěn)定劑纖維。SMA混合料施工施工流程： 備料改性瀝青生產(chǎn)瀝青混合料生產(chǎn)混合料運(yùn)輸攤鋪碾壓養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)1、泛油 SMA路面泛油與集料品質(zhì)、纖維穩(wěn)定劑投入方式有很大關(guān)系。2、析漏3、其他 為了防止成品料熱量散失并避免滴漏現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)不使用成品儲(chǔ)料倉(cāng),而是直接將成品料放入卡車,加蓋篷布后立即運(yùn)至攤鋪現(xiàn)場(chǎng)?？偨Y(jié) SMA是從國(guó)外引入的一種新型路面瀝青混合料結(jié)構(gòu),雖然SMA路面在高溫抗車轍、低溫抗裂、疲勞抗裂、抗老化、抗水損害、抗滑及耐久性等方面都比傳統(tǒng)的AC路面優(yōu)越,在材料品質(zhì)和質(zhì)量控制方面也比AC路面要求高一些,但SMA結(jié)構(gòu)的使用應(yīng)結(jié)合各個(gè)國(guó)家各自的特點(diǎn)。我國(guó)的氣候條件比較惡劣,各