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SMA路面的级配研究及施工质量管理 　　摘要：笔者结合其在山东交通科研所进行的级配设计研究以及近年来施工过程中的实践，对SMA路面的级配及施工管理作了初步探讨。结果表明，优良的高等级路面的出现有两个决定因素，与实际匹配的级配设计是关键，严格的施工质量控制是重点。 　　关键词：SMA沥青玛蹄脂碎石混合料；级配；粗集料间隙率；施工质量管理 　　 　　引言 　　随着改革开放的深入，社会经济发展及进步对交通运输的需求越来越高，公路运输的方便、快捷优势越来越明显，提高沥青路面使用性能，成为全国路面施工的重点，近年来全国高等级路面广泛采用改性沥青SMA路面结构，使全国的交通形象有了很大的改观。沥青玛蹄脂碎石混合料路面(Stone Matrix Asphalt简写为SMA)起源于德国广泛应用于欧美，该路面结构具有非常优良的全路用性能。SMA 是一种骨架密实结构，属于间断级配。 SMA 既有大量的粗集料形成骨架，又有较多细胶泥(矿粉和沥青组成)填充粗骨架的空隙，所以SMA 避免了传统密级配AC 的粗集料不能形成骨架，高温稳定性能差，细集料用量过多，对沥青用量变化敏感，表面构造深度小，抗滑能力弱的缺点； 同时SMA 也防止了开级配混合料细集料含量过少，空隙率大易透水耐久性差的弱点。 　　 　　1. 级配设计 　　SMA 混合料的特点是：三多一少，粗集料多矿粉用量多沥青含量多，砂的用量少。 所以SMA混合料中高含量粗集料形成的骨架使其高温稳定性好，并且表面构造深度大抗滑能力强； 大量富油的细胶泥填充嵌入粗骨架的空隙使混合料的空隙率较小，低温柔性较大，从而大大增强了混合料防水抗老化低温抗开裂的能力。从SMA 的组成特点可知，影响SMA 路用性能的主要因素为粗细集料相对比例及其组成、矿粉用量和沥青含量多少。笔者主要针对粗细集料组成设计、沥青合理用量等方面对SMA 的级配配比组成进行初步研究。 　　1.1粗集料 　　粗集料是SMA 混合料的重要组成部分，它对SMA 充分发挥其结构优点起着关键作用。通过试验对粗集料VCA( the Voids in Coarse Aggregate ，简写VCA) 的变化规律进行研究得到结论，在SMA 混合料中真正起骨架作用的是4.75mm以上部分粗集料。以SMA???13为例，5mm以上的粗集料主要是4.75mm以上颗粒的比例高达66―80%。对粗集料部分，连续级配不能得到最密实骨架，而间断级配可获得相对密实的骨架。为保证粗集料骨架的优良性能首先应选择特别坚硬、表面粗糙、针片状颗粒少的粗集料，以便达到良好的嵌挤作用；为得到较密实粗集料骨架, 可采用间断级配, 但这种间断级配在实际工程中应用会受原材料生产成本、拌和施工设备、施工难易程度等多种因素限制，所以具体施工时应结合当地具体情况多做试验以期组合形成合理的粗集料骨架结构, 全面提高混合料的路用性能。 　　1.2细集料 　　SMA中细集料的主要作用为填充粗骨架、增加胶泥高温劲度。因此研究细集料的合理组成主要参照两个目标：一是填入的细集料不能对粗集料骨架造成较大撑持，二是细集料整体应有较大的凝聚力和密实度。经过试验表明，在选用细集料时应尽量少用4.75 ～2.36mm 粒径的细集料，宜选用坚硬的人工砂。在级配上宜采用连续级配的原则。 　　1.3矿粉和沥青 　　为研究矿粉的合理比例，笔者曾作过试验，试验结果表明：矿粉含量越大，胶泥的高温稳定性越好，而低温抗裂性越差。据此结论可知，如果混合料设计主要为提高高温稳定性，解决车辙问题，应该采用较大的矿粉含量。如果混合料设计主要为解决低温抗裂问题，则应该采用较低的矿粉用量，并增加沥青含量。 　　 　　2. SMA路面施工的质量管理 　　2.1 SMA混合料质量控制 　　2.1.1原材料 由于SMA对原材料的要求高所以首先对原材的质量要严格控制，按规范要求对各种原材料进行试验，达到规范要求后方可使用。粗集料采用玄武岩。SMA具有较高的高温稳定性是由含有大量的粗集料之间的嵌挤作用形成，要求粗集料必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石料，应是洁净无杂物。细集料采用坚硬的机制砂，这也是因为机制砂是经过坚硬岩石反复破碎制成具有良好的棱角和嵌挤性能，同样对提高混合料的高温稳定性有益。矿粉为在SMA中的用量比普通的沥青混合料要高出一倍，因为沥青只有吸附在矿粉表面形成薄膜充分填充混合料空隙，对粗、细集料才能产生粘附作用。改性沥青采用聚合物改性沥青，采用单一改性剂，热塑性橡胶类的（SBS）－苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物，并优先使用分子结构为星型的SBS，改性剂的掺加量以达到改性沥青的质量标准为度，一般控制在3％－6％之内。稳定剂采用木质素纤维，其应保持干燥、呈絮状；应妥善保存、严防受潮结块，否则不能使用。纤维应能