第3章沥青混合料—SMA解释.ppt

河北工业大学 肖庆一 SMA：是沥青马蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt）的缩写，是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的细集料（矿粉）组成的沥青马蹄脂，填充与间断级配的粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料，简称SMA。 SMA材料组成特点： “三多一少”—粗级料多（≧4.75mm，粗集料70％～80％）、沥青多、矿粉多（约10％）、细集料少。 SMA沥青混合料的技术特性 优良的高温稳定性 较好的低温抗裂性能 较好的耐久性 优良的抗滑性能 降低交通噪音 减小雨天路面水雾，提高能见度 欧洲发展历史 SMA产生于20世纪60年代中期的德国，由浇注式沥青混凝土（Gussasphalt）发展而来。 从80年代起，SMA首先在北欧的瑞典、芬兰等国得到广泛应用 丹麦1982年开始在重载道路、厂矿道路、机场应用SMA结构，哥本哈根机场跑道是世界上最早使用SMA道面的机场。 荷兰自1987年起开始使用SMA路面。 意大利自1991年起将SMA使用于高等级公路的磨耗层 英国从1994年开始在干线公路上使用SMA，打破了原来使用嵌压式沥青混合料（HRA）千篇一律的局面。 欧洲发展历史 SMA1990年美国AASHTO、FHWA、NAPA、SHRP、TA、TRB派出联合代表团赴欧洲考察。 1991年有?23个州采用SMA铺筑了高速公路表层试验段。 1994年FHWA提出SMA设计施工指南。 1997年陆续提出《SMA设计》、《美国SMA路用性能评估》等报告。 1998年提出关于SMA混合料配合比设计等一系列规范的建议稿 2003年NCAT提出关于4.75mmNMAS的SMA性能报告。 我国发展历史 我国1992年首都机场高速路首次使用SMA路面。 1993-1996年全国许多省份铺筑了试验路。 1996年首都机场东跑道沥青加盖层采用改性沥青SMA表面层。 1997年东西长安街沥青面层整修采用SMA-10表面层。 2002年发布《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》（SHC F40-01-2002）。 2004年发布《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），将《技术指南》内容并入《规范》，并作了部分调整。 质量要符合F40规范相应的技术要求 比普通沥青混凝土要求要高，要求要有较高的粘度 一般要求采用稠度较大的沥青，比当地常用的沥青，针入度要小一个等级 要求沥青具有较高的粘度，与集料具有较好的粘附性。除满足相关规范要求外，应采用比当地常用普通沥青混合料所用沥青硬一级的沥青。对于高等级公路、交通量特别大以及气候环境严酷时，最好采用改性沥青制备沥青混合料。 国外大多使用改性沥青铺筑SMA，有些国家规定必须使用改性沥青铺筑SMA路面 对高速公路等承受繁重交通的重大工程，夏季特别炎热或冬季特别寒冷的地区，宜采用改性沥青－－SMA指南 除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青能符合使用要求外，SMA宜采用改性石油沥青－－F40规范 Good Rock Bad Rock 高质量的轧制碎石，其岩石应坚韧，具有较高的强度和刚度。 形状接近立方体，有棱角，针片状含量低 LA、抗压碎要求较高 一般不使用石灰岩，可以使用酸性岩石，但应检验与沥青粘附性，不满足要求时，应采取有效的抗剥落措施。 SMA的细集料含量很小，只有10％左右，但作用不可小视 最好使用坚硬的机制砂，也可以采用优质石屑部分替代机制砂使用，且应选择石灰岩石屑，严格控制实现中土的含量。 细集料的棱角性最好大于45%。 SMA和OGFC混合料不宜使用天然砂 －F40规范 尽量采用磨细的石灰石粉。 少量使用消石灰粉和水泥可改善水稳定性，但要限制用量。 玄武岩粉与沥青粘附性比石灰石粉差很多，不宜用作SMA的填料。 不宜采用粉煤灰做填料。 回收粉用量不得超过填料总量的25%。 纤维稳定剂 在SMA中的作用 加筋作用 分散作用 吸附及吸收沥青 稳定作用 增粘作用，提高粘结力 纤维种类 木质素纤维 矿物纤维 有机纤维 木质素纤维：天然木材经过化学处理得到的有机纤维，有松散纤维和颗粒纤维两种。 特点：吸油性能好，加筋作用小。 掺量：欧洲一般采用0.3％； F40规范要求：掺量不小于0.3％ 矿物纤维：由玄武岩或石灰岩经高温热熔、编纺等步骤制成。 易影响环境及造成人体伤害的石棉纤维不宜直接使用；掺量，不宜低于0.4% －F40规范 （1）SMA混合料体积结构参数 捣实状态下粗集料骨架间隙率 捣实状态下粗集料骨架间隙率是将4.75mm（或2.36mm）以上的干燥粗集料按照规定的条件在容量筒中捣实，所形成的粗集料骨架实体以外的空间体积占容量筒体积的百分率，以VCADRC表