浅析高速公路SMA路面

1、浅析高速公路SMA路面 SMA介绍 SMA，全称沥青玛蹄脂碎石混合料，由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂，填充于间断级配的粗集料骨架的间隙，组成一体形成的沥青混合料。 由于SMA路面具有良好的温度稳定性、抗疲劳性能、密水性、耐久性等使用性能，具有抗滑性好、噪音较低等表面功能，因而路面使用寿命延长、维修成本低且方便。 进入二十一世纪后，在国内逐步得到了推广应用。目前江苏省高速公路沥青路面表面层已普遍采用SMA路面。 SMA路面的使用概况SMA路面的使用概况 沿江高速公路SZ21标、宿淮高速公路HA23标、宁淮高速公路HA21标、宁常高速公路NC21标路

2、面等都采用SMA13S型沥青玛蹄脂碎石表面层。 SMA混合料的材料特性1、材料组成粗集料细集料矿粉填料沥青结合料纤维稳定剂SMA混合料的材料特性2、强度理论 与其他沥青混合料一样，SMA一般倾向于用库仑内摩擦理论来分析其强度。SMA混合料的材料特性粘聚力C来源于沥青膜的粘度：SMA混合料的材料特性内摩阻力来源于集料的机械咬合：SMA混合料的材料特性3、技术特性高温稳定性 高温稳定性主要取决于内摩擦角值，SMA混合料集料有棱角且表面粗糙，故内摩阻角值大。即使在高温条件下，由于粗集料颗粒之间相互良好的嵌挤作用，混合料仍有较好的抗变形能力。SMA混合料的材料特性低温抗裂性 低温抗裂性主要取决于抗拉能

3、力，抗拉能力主要取决于沥青胶结料的粘聚力c值。SMA混合料集料之间填充的沥青玛蹄脂是由高含量的矿粉、纤维和沥青组成，粘结作用远高于普通密级配混合料,从而使混合料具有很好的低温抗裂性能。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沥青的玛蹄脂密实填充，并将集料颗粒粘结在一起，沥青在集料表面形成较厚的沥青膜。此外，SMA混合料空隙率较小，沥青与水或空气的接触较少，因而SMA混合料的水稳定性和抗老化性较普通沥青混合料为好；又由于SMA混合料基本是不透水的，对中、下面层和基层有着较好的保护作用和隔水作用，使沥青路面保持较高的整体强度和稳定性。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坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石，另一方面采用间断级配的矿料，压实后表面形成的构造深度大，一般超过1mm，这时对沥青面层具有良好的抗滑性和耐磨性能，还能减少溅水，减少噪声，提高道路行驶质量。SMA混合料的材料特性4、优缺点优点（1）高温抗车辙。（“三多一少”原则）（2）很好的耐久性和低温抗裂能力。（高韧性和柔性）（3）良好的耐老化性和水稳定性。（小空隙率）（4）很好的抗滑性能，降噪音、防水雾性能。（间断级配形成的大孔隙和大构造深度）（5）可用于超薄面层，降低造价。SMA混合料的材料特性缺点(1)前期约增加20%的投资。(2)沥青和矿粉用量较多,加工和铺筑温度较高,生产率较低。

5、(3)实际使用性能对结合料用量和粉料用量都较敏感。新路面和路面潮湿时,有过滑危险。我国SMA混合料的配合比设计1、级配的确定 选择初试级配时，应在标准级配范围内，选择三个不同的4.75mm通过率实验，结果以2030为宜，并根据粗集料的毛体积密度估算沥青用量，并使混合料满足如下要求：试验项目技术要求马歇尔击实次数两面各50次粗集料骨架间隙率VCAmix不大于VCADRC矿料间隙率VMA不小于16.5我国SMA混合料的配合比设计2、根据空隙率VV确定最佳油石比OAC 在级配确定后，选择3个不同油石比，间隔0.2-0.4%，进行马歇尔试验，要求满足如下技术要求：试验项目普通沥青改性沥青空隙率34沥青

6、饱和度VFA7585马歇尔稳定度MS不宜小于5.5kN不宜小于6.0kN流值FL24mm25mm最小油石比不小于，粗集料毛体积相对密度2.95.5%5.7%2.85.8%6.0%2.76.16.3%我国SMA混合料的配合比设计3、性能检验 SMA混合料在确定级配和沥青用量后，还必须进行严格的试验检验，其内容如下：试验项目普通沥青改性沥青动稳定度（次/mm）600150030006000浸水马歇尔残留稳定度（）7580冻融劈裂残留稳定度（）7080谢伦堡析漏损失（）0.21.0SMA混合料施工 SMA混合料施工所用的生产装置、运输车辆、摊铺机与压实机具,均与传统密级配沥青混凝土相同。但SMA混合

7、料的施工特性与施工工艺具有自身的特点,与传统AC混合料不同,在运输和摊铺过程中,不会出现粗细集料的离析,却容易发生沥青结合料的析漏现象。在工艺流程中增加了改性沥青掺和机以及使用改性沥青生产SMA时需要加入稳定剂纤维。SMA混合料施工施工流程： 备料改性沥青生产沥青混合料生产混合料运输摊铺碾压养护注意事项1、泛油 SMA路面泛油与集料品质、纤维稳定剂投入方式有很大关系。2、析漏3、其他 为了防止成品料热量散失并避免滴漏现象发生,应不使用成品储料仓,而是直接将成品料放入卡车,加盖篷布后立即运至摊铺现场。总结 SMA是从国外引入的一种新型路面沥青混合料结构,虽然SMA路面在高温抗车辙、低温抗裂、疲劳抗裂、抗老化、抗水损害、抗滑及耐久性等方面都比传统的AC路面优越,在材料品质和质量控制方面也比AC路面要求高一些,但SMA结构的使用应结合各个国家各自的特点。我国的气候条件比较恶劣,各