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1、SMA瀝青混凝土路面施工技術探析發(fā)布時間:2009-04-17 文章作者:來源:中國混凝土與水泥制品網(wǎng) [摘要]SMA是近年來一種新型的瀝青混合料結構形式,它能顯著地提高瀝青混凝土路面的路用性能,特別適于重交通道路。就SMA的設計形式特點、應用及路面質量管理進行具體的探討。? [關鍵詞]SMA?混凝土?施工? 高速公路建設的迅速發(fā)展,對我國國民經(jīng)濟的增長起到了巨大的帶動和促進作用。傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面在交通荷載與氣候作用下,容易發(fā)生車轍、開裂、剝落、松散和坑洞等病害。我國高速公路路面使用壽命遠遠達不到設計要求,發(fā)生早期破壞,除了存在瀝青
2、混合料設計與施工不當?shù)脑蛲猓€與瀝青路面類型的選擇有關。SMA路面在高溫抗車轍、低溫抗裂、抗水損害、抗老化與抗滑方面,均優(yōu)于傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面。? 一、SMA概述? SMA是由瀝青瑪蹄脂填充碎石骨架組成的混合料。SMA具有以下特點:5mm以上粗集料,主要是4.75mm~15mm粗集料的比例高達70%~80%,礦粉用量達8%~13%,粉膠比遠遠超出通常的1.2限制,由此形成的間斷級配,同時使用纖維作為穩(wěn)定劑;瀝青結合料用量多,粘結性要求高,應選用針入度小、軟化點高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青;SMA的材料質量要求比普通瀝青混凝土的高,粗集料必須
3、特別堅硬,針片狀顆粒少,礦粉必須是磨細石灰石粉;SMA施工與普通瀝青混凝土相比,要適當延長拌和時間,提高施工溫度,不宜用輪胎碾壓實等。綜合SMA的特點,可以歸納為三多一少(粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少),摻纖維增強劑,材料要求高。SMA生產(chǎn)、施工流程為:備料,配合比驗證調整,瀝青混合料生產(chǎn),混合料運輸,攤鋪,碾壓,保養(yǎng)。SMA瀝青瑪蹄脂混合料是當前國際上公認的一種抗變形能力強、耐久性能較好的瀝青面層混合料,由于粗集料的良好嵌擠,混合料有非常好的高溫抗車轍能力;同時由于瀝青瑪蹄脂的粘結作用,低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較多的改善;添加纖維穩(wěn)
4、定劑,使瀝青結合料保持高粘度,其攤鋪和壓實效果較好;間斷級配在表面形成大孔隙,構造深度大,抗滑性能好;同時混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好。? 二、SMA路面的應用進展? SMA路面起源于20世紀60年代中期的德國,隨后歐洲其他國家也先后引進并推廣該技術,制定了符合各自國情的SMA規(guī)范。20世紀90年代初被美國引進,并在短短幾年內(nèi)得到大面積推廣,同時對SMA路面技術進行改進,增加粗集料粒徑,減少瀝青的用量,使SMA路面適合美國氣候條件的需要。1994年在美國WTG(國家SMA路面技術工作組)出臺技術指南的基礎上,又進行深入系統(tǒng)
5、的研究工作。我國1993年首都機場高速公路率先采用SMA路面,隨后我國許多高速公路及城市道路相繼采用SMA路面。我國在分析德國和美國SMA路面經(jīng)驗的基礎上,根據(jù)我國氣候條件、材料和機械設備條件,提出了我國SMA路面規(guī)范,對我國SMA路面的推廣起到促進作用。近年我國新建高速公路和城市道路大多采用SMA路面作為瀝青路面的面層,有效延長瀝青路面的壽命和使用質量。? 三、SMA混合料的組成設計? SMA混合料是一種抗變形能力強,且具有非常好的高溫抗車轍能力,耐久性好,綜合性能有明顯改善的瀝青面層混合料。同時,由于瀝青瑪蹄脂的粘結作用,使低溫變形能
6、力和水穩(wěn)定性有較大改善。SMA明顯特點是三高一低一劑:即高用量的軋碎粗骨料,以提高抗車轍能力;高瀝青用量和高礦粉用量,促使瀝青膜加厚,混合料孔隙小,其耐水性、耐老化性能和耐久性能都有提高;低的細集料含量;添加纖維穩(wěn)定劑,以改善膠結劑(瑪蹄脂)的高低溫性能,增強混合料的抗裂、耐磨能力。這也是SMA混合料組成設計必不可少的前提條件和依據(jù)。? SMA混合料用粗集料對顆粒的形狀及強度的要求較高,所用的粗集料必須是完全破碎的非吸水性石料,且集料的洛杉磯磨損率要求很低,以便集料在混合料中的石料與石料的接觸不會磨損而退化。? 礦粉是瀝青混合料中一種重要
7、的組成材料,它既可在混合料中起填充空隙作用,而且還能與瀝青發(fā)生化學反應,增加膠結強度。按規(guī)定要求:礦質填充料應由巖石或石灰石粉或其他合適材料組成,使用時需充分干燥,以便自由流動而不起團,同時不應含有有機不純物質,塑性指數(shù)不大于4,用于SMA混合料的礦質填料中,小于0.02mm顆粒的重量限制在20%以內(nèi)。? 由于SMA混合料中瀝青含量比傳統(tǒng)瀝青混凝土中瀝青含量高,且SMA的級配顆粒的表面積也比傳統(tǒng)密級配瀝青混凝土的表面積要小得多,故在高溫下SMA中的瀝青砂膠的粘滯度低時,在將混合料運送到工地的途中以及在攤鋪混合料過程中,會產(chǎn)生瀝青砂膠從混合料
8、中流出的現(xiàn)象。因此,在SMA的瀝青膠砂中摻入穩(wěn)定添加劑,是為了提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。? 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)的級配為間斷級配,在SMA混合料中以通