SMA路面结构符合性检测方法研究
SMA路面结构材料的试验与应用研究
河南科技上一、SMA 特点及结构性能沥青玛蹄脂碎石混合料简称S MA ,是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。
它具有“三多一少”的特点,即粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少,掺纤维增强剂,材料要求高,可使使用性能全面提高。
S MA 的组成中,4.75mm 以上粗集料占70%以上,混合料中粗集料相互之间的接触面或支撑点很多,沥青玛蹄脂部分仅充填了粗料之间的空隙,交通荷载主要由粗集料骨架承受,故SMA 的抗剪力主要取决于嵌挤力和内摩阻力(Φ值),即Φ值决定了S MA 的高温稳定性。
SMA-16与其他沥青混合料结构类型相比:具有嵌挤密实,空隙率在3%~4( 4.5)%,沥青用量较多,4.75mm 通过率在20%~30%,0.075mm 通过率(%)很多,抗车辙变形,疲劳耐久性、抗裂性能和水稳定性均很好,渗水情况小,抗老化性能很好,抗磨损很好,抗滑性能好,路面噪音、反光、溅水,施工稍难,成本高等特点与性能。
二、试验段概况为推进S MA 在河南地区的推广应用,并为以后高等级公路的建设和养护提供技术储备,在河南省修筑了两条高速公路S MA 试验路段。
在焦(作)新(乡)高速公路K2+500~K3+500段铺筑1km 的试验路段。
使用的沥青为壳牌Caribit 改性沥青;S MA 混合料所用粗集料必须用反击式破碎机轧制的玄武岩碎石,粗骨料具有近似立方体的颗粒形状,洁净干燥、无风化、无杂质,有两个破碎面颗粒比例不少于75%,不宜使用鄂式破碎机加工的碎石;细集料为石场粉碎的机制砂;矿粉为石灰石或玄武岩石料加工而得,干燥洁净,当采用水泥、石灰作为矿粉时,其用量不宜超过矿料总量的2%,且不得将拌和机回收的粉尘作为矿粉使用;纤维掺加剂为VIATOP 80粒状纤维,纤维含量为80%,纤维中混杂颗粒含量在0.3mm 筛通过率≥95%,0.075mm 筛通过率≥65%。
浅谈改性沥青混合料SMA的应用
浅谈改性沥青混合料SMA的应用SMA全称沥青玛蹄脂碎石混合料,StoneMasic(Matrix)Asphalt的缩写,是20世纪60年代中期,德国道路工作者为提高路面的抗滑能力,抵抗带钉轮胎对路面破坏而开发的新技术,它能显著地提高沥青混凝土的路用性能,特别适用于重交通道路,本文是根据本地区一些工程项目实际应用进行的理解和分析。
1. SMA性能介绍1.1SMA组成。
沥青玛蹄脂(Mastic)是由沥青、矿粉、纤维及少量细集料组成的混合物。
SMA路面是按照内摩擦角最大的原则配置间断级配的粗集料,使其形成相互嵌挤锁结的骨架,然后用足量的沥青玛蹄脂(细集料、矿粉、沥青和纤维稳定剂组成)填充其骨架空隙的一种路面结构。
(1)5mm以上的粗集料,用量高达70%~80%。
(2)矿粉填料用量达8%~13%,粉胶比(矿粉同沥青比)远远超出通常1.2的限制。
(3)沥青结合料用量多,高达6.5%~7.0%。
(4)细集料:一般0.075mm筛孔的通过率高达10%。
(5)纤维稳定剂占混合料总重的0.3%~0.4%,用来吸附过量的沥青。
1.2强度组成机理。
1.2.1高温稳定性。
SMA的高温稳定性主要取决于内摩擦角φ值,φ值主要取决于矿质骨料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度。
SMA作为一种间断级配混合料,4.75mm~9.5mm之间的粗集料总量的40%左右,远高于普通密级配混合料,且矿质颗粒粗大、均匀,同时SMA对集料的扁平或细长颗粒有严格的限制,某些情况下对磨光值也有严格的要求。
这样,SMA混合料骨料有棱角且表面粗糙,故内摩擦角φ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能力。
1.2.2低温抗裂性。
在低温条件下,混合料收缩变形使集料受拉时,集料之间填充的沥青玛蹄脂(Mastic)可以发挥其良好的粘结作用。
此时SMA的抗拉能力主要取决于沥青胶结料的粘聚力c值。
由高含量的矿粉、纤维和沥青组成的Mastic具有远高于普通密级配混合料的粘结作用,从而使混合料具有良好的低温抗裂性能。
SMA路面技术研究
1原 材 料 .
由于S 混 合料 的生 产 中对 MA 各个 环节 的温 度要求 比普 通沥 青 混凝 土高且 严 格 ,所 以在 生产 过 程 中要密 切观 i 各环 节 的温度 在 贝 4 范 围 内 .既 基 质 沥 青 加 热 温 度 10E 15C、改 性 沥 青 制 作 温 6 ̄~ 6 o 度 1 5C 1 0C 超 过 1 5 、集 6 o~ 7  ̄ 不 7℃
和矿 粉 的用 量小 时会 出现 成 品料
贯穿 于整个 施 工过程 中 ,才 能够 将材 料 的优 良特性 、机 械设备 的
及 良好 的抗 滑等 等重要 指标 。
二、原 材料及S MA路 面 的
先进水平得 以充分 的发挥 ,使人 、
机 、料 、环境 形成最 佳结 合 ,达 到工 程质 量效 益 的最 佳效 果 。 2路基 及 基层 的施 工 质量 会 . 直接 影 响到路 面 的平 整 度 、密实 度 以及整 体 的稳定性 。对于 路基 来说 ,应从 确 保基填 土 的均 匀性 以及 路基 的整 体结 构密 实强 度人 手 ,采取 合适 的 台背 、墙身 等结
辙 性 能被 广 泛 应 用 于 高等 级 公 路 的 抗 滑 表 层 。 对 S 路 面 原 材 料 、 混合 料 施 工 特 性 及 影 响 因 素分 析 和 施 工 方 法 进 行 详 细介 MA 绍 ,具 有 一 定 的 参 考价 值 。
关键 词 :S 路 面 ;纤 维稳 定 剂 ;技 术分 析 MA 中 图 分 类 号 :U 1 .1 4 62 7 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 1 0 — 7 6 2 1 )5 0 0 — 4 0 2 4 8 (0 2 0 — 19 0
构物 回填 材料 和技术 措 施 .尽量
SMA路面施工技术探讨
SMA路面施工技术探讨发布时间:2021-06-08T14:08:03.040Z 来源:《基层建设》2021年第4期作者:刘艳丽彭爽[导读] 摘要:SMA因其优良的路用性能逐渐得到广泛应用。
重庆市市政设施运行保障中心重庆 400030摘要:SMA因其优良的路用性能逐渐得到广泛应用。
但SMA敏感性高,对原材料及施工质量要求高,施工难度大于其他沥青混合料。
因此,本文从原材料的选择开始,对施工技术的各个环节进行探讨,分析施工技术及质量控制要点。
关键词:SMA 施工技术1. SMA技术简介沥青马蹄脂碎石混合料(Stone mastic asphalt),简称SMA,是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料和较多的矿粉填料组成沥青玛蹄脂,填充于间断级配的粗集料骨架的间隙,组成的沥青混合料。
1.1 SMA技术的起源与发展SMA技术在上世纪六十年代起源于德国,因其性能优良而迅速推广到全欧洲。
1992年,我国在首都机场高速公路中首次使用SMA技术。
此后该技术被推广到多省多地。
2002年,交通部提出了符合我国国情的《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》,SMA技术在我国得到全面推广。
1.2 SMA的结构特点及优点分析2.SMA的原材料选择SMA对原材料的各项指标要求,在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中有明确详细的规定,在此不再赘述,本文主要从原材料对SMA性能的影响的角度入手,分析原材料的选择原则。
2.1沥青用于SMA的沥青必须具有较高的黏度,与集料有良好的粘附性,以保证混合料具有足够的高温稳定性和低温抗裂性。
因此,推荐使用SBS改性沥青。
2.2.粗集料粗集料颗粒之间的嵌挤作用决定了SMA混合料的高温稳定性。
因此,粗集料应选择石质坚硬、表面粗糙、富有棱角、抗压碎能力强、耐磨耗、外观接近立方体,嵌挤性能良好的碎石,并严格控制其针片状颗粒含量。
若采用破碎砾石,还需控制碎石颗粒100%具有一个以上的破碎面。
SMA路面的特点及其设计方法研究
SMA路面的特点及其设计方法研究杨晓峰,贾非(南华大学建筑工程与资源环境学院,湖南衡阳421001)摘要:介绍SMA在国内外的使用发展概况和结构特点!使用性能,提出设计中应关注的重点问题,以及对SMA应用的思考和认识"关键词:SMA混合料;结构特点;使用性能;路面设计中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1008-2611(2006)02-0095-031 SMA发展概况沥青玛蹄脂碎石混合料(StoneMasticAsphalt)简称SMA,是由沥青!纤维稳定剂!矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充粗集料骨架间隙而形成的一种间断级配沥青混合料"5公路沥青路面施工技术规范6(JTGF40-2004)[1]指SMA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"SMA路面起源于20世纪60年代中期的德国,随后欧洲其他国家也先后引进并推广该技术,制定了符合各自国情的SMA规范[2]"20世纪90年代初被美国引进,并在短短几年内得到大面积推广,同时对SMA路面技术进行改进,增加粗集料粒径,减少沥青的用量,使SMA路面适合美国气候条件的需要"我国1993年首都机场高速公路率先采用SMA路面,随后我国许多高速公路及城市道路相继采用SMA路面"我省衡枣高速公路也采用SMA路面作沥青路面面层"1997年SMA正式列入我国5公路沥青路面设计规范6[3]"我国在分析德国和美国SMA路面经验的基础上,根据我国气候条件!材料和机械设备长件,提出了我国SMA路面规范[1,4],对我国SMA路面的推广起到促进作用"近年我国新建高速公路和城市道路大多采用SMA路面作为沥青路面的面层,有效延长沥青路面的寿命和使用质量"2 SMA的特点SMA是一种具有间断级配的紧密嵌挤骨架密实结构的沥青路面面层,其最基本的组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两部分,具有粗集料多!沥青用量多!矿粉多和细骨料少的特点,其适宜厚度为3.5~4cm[5,6],同时具有良好的高温稳定性!低温稳定性和使用寿命长等特点"2.1 粗集料SMA是一种间断级配的沥青混合料,依靠粗集料石-石接触和紧密嵌挤而形成骨架结构(公称最大粒径[9.5mm的SMA混合料,以2.36mm作为粗集料骨架的分界筛孔,公称最大粒径\13.2mm的SMA混合料以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔),矿料级配中4.75mm以上颗粒的粗集料的比例高达70%~80%"粗集料是SMA质量控制的关键,必须使用石质坚硬!表面粗糙!形状接近立方体的优质破碎石料,集料的加工生产不得用额式破碎机,而应采用捶击式或锥式破碎机,否则质量达不到要求"粗集料质量技术要求中的针片状颗粒含量是个重要指标,针片状颗粒含量最好小于10%,要求不得超过15%;石料压碎值要求不大于25%,以便确保SMA的质量"2.2 细集料在SMA中小于4.75mm的细集料比例较少,往往不超过10%"细集料应采用机制砂或轧制的石屑,质量要求坚硬!洁净!无风化!无杂质"尽可能不使用天然砂"如需要使用天然砂时,机制砂与天然砂的比例必须大于1B1,即机制砂大于天然砂"2.3 矿粉矿粉作为沥青结合料的填料,通常用量为8%~12%"矿粉的质量对沥青混合料的稳定性及抗车辙能力有很大的关系,因而必须予以重视"矿粉应采用由石灰石等碱性岩石磨细的矿粉,质量必须保持干燥,能从矿粉仓自由流出"尽可能不使用除尘装置回收的粉尘,如需要使用时,5指南6[4]规定不得大于矿粉总量的25%,以确保SMA的质量"第20卷第2期2006年3月株洲工学院学报JournalofZhuzhouInstituteofTechnology V ol.20No.2Mar.2006 X收稿日期:2005-11-02作者简介:杨晓峰(1964-),男,湖南衡阳人,南华大学工程师,主要从事岩土工程与建筑材料检测分析方面的研究.2.4 沥青结合料SMA对沥青结合料的要求比普通沥青混凝土更高,必须具有较高的粘度,与集料有良好的粘附性,以保证有足够的高温稳定性和低温韧性"沥青结合料质量必须符合5公路沥青路面施工技术规范6中道路石油沥青技术要求[1]的规定"研究和实践表明,采用改性沥青效果更加显著,可以改善高低温变形性能及与矿料的粘附性,防止沥青析漏,减小温度敏感性,极大地提高SMA的性能"对高速公路沥青路面的表面层建议尽量使用改性沥青,以便更好地发挥SMA的效能"2.5 纤维稳定剂在SMA中必须采用纤维稳定剂,因为SMA使用较多的矿粉和沥青结合料,纤维具有加筋!分散!吸附及吸收沥青!稳定!增粘等作用,可以防止沥青析漏,它与改性沥青有着不相同的功效"目前,通常采用的纤维主要是木质素纤维,其掺用量一般为沥青混合料总质量的0.3%"木质素纤维易受潮!成团,应控制其含水率小于5%,在拌和过程中能充分分散及拌和均匀"2.6 使用特点SMA由于其独特的结构组成,因此,具有如下一些特点:1)由于粗集料嵌挤作用,SMA路面具有抗高温变形!防止产生车辙的能力强,能够适应重载交通的需要;2)SMA路面表面粗糙,构造深度较大,抗滑性能良好;3)矿粉含量高,增强了沥青同集料间的粘结裹覆能力;4)沥青含量高,裹在集料表面的沥青膜较厚,同时SMA混合料加入纤维稳定剂,因而SMA路面抗低温开裂性能提高,抗老化!抗水损害以及耐久性能均得到加强;5)SMA的施工与普通沥青混凝土相比,拌和时间要适当延长,施工温度要提高,SMA必须采用刚性碾碾压,不得采用轮胎压路机碾压"3 SMA的结构机理1)SMA混合料中集料是间断级配,粗集料比例要占到70%以上,沥青玛蹄脂部分仅仅填充了粗集料之间的空隙,交通荷载主要由粗集料骨架承受,由于粗集料颗粒之间互相良好的嵌挤作用,沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力,因而SMA有较强的高温抗车辙能力"2)在低温条件下,由于SMA粗集料之间填充了相当数量的沥青玛蹄脂,它包在粗集料表面,随着温度的下降,混合料收缩变形使集料被拉开,而加入木质纤维的玛蹄脂有较好的粘结作用,它的韧性和柔性使SMA混合料具有较好的低温抗裂性能"3)SMA的空隙率很小(3%~4%),几乎不透水,混合料受水的影响很小,再加上沥青玛蹄脂与集料的粘结力好,混合料的水稳性有较大的改善,同时沥青混合料的耐老化性能得到提高"4)由于SMA的集料采用间断级配,粗集料含量高,路面压实后表面构造深度大,使抗滑性能提高"4 SMA路面设计要点4.1 配合比设计SMA混合料的配合比设计目的是选择符合技术要求的优质材料!确定集料级配和最佳沥青用量,必须经过目标配合比设计!生产配合比设计及试拌试铺验证3个阶段"SMA采用马歇尔试件的体积设计方法进行,马歇尔试验的稳定度和流值并不作为配合比设计接受或者否决的唯一指标"通常根据SMA的特点,采用3项重要检验手段来验证"1)采用车辙试验对高温抗车辙能力进行验证,这是SMA设计检验的一项非常重要的手段"采用非改性沥青的SMA则要求大于1500次/mm,当使用改性沥青时要求大于3000次/mm"[1]2)采用谢伦堡沥青析漏试验!肯塔堡飞散试验或浸水飞散试验"3)SMA沥青混凝土采用浸水马歇尔试验检验水稳定性,还要增加冻融劈裂试验残留强度比检验"从设计实践分析,矿料级配中不能仅看通过率在级配范围内,根据SMA的特点,应注意:矿料级配曲线宜偏中值以下;严格掌握4.75mm以上粗集料的含量,这是级配中最重要的参数,而其中9.516mm档集料是关键,其比例宜大于4.75~9.5mm档集料(宜大于1.2倍以上);空隙率宜选用3%~4%;VMA大于17%,这样才能确保SMA混合料形成紧密嵌挤的骨架结构,发挥SMA的作用"4.2 结构组合设计SMA路面的损坏有时不是其本身的原因造成的,而是由于中!下面层出问题引起上面层的破坏,这方面的例子在高速公路工程中已不鲜见"上下面层的关系非常密切,它是一个不可分割的整体结构"为此,必须做好沥青面层的结构组合设计"应充分考虑交通荷载和环境条件,选择与SMA上面层相匹配的中!下面层结构,根据各个结构层次的不同功用,进行各层混合料的配合比设计,以求最大限度的满足强度!耐久性!稳定性!表面功能等各方面的要求"4.3 排水设计SMA沥青面层的设计并未考虑结构层内部的排96株洲工学院学报2006年水措施,当雨水进入沥青面层长期滞留在结构层内会导致水损害"我省属湿热多雨地区,尤应引起高度重视"为此必须做好综合排水设计"包括以下方面:1)路面地表排水"应使路面(含路肩)!中央分隔带!路基边坡坡面的表面排水顺畅,避免路表水渗人路面结构层内"2)路面内部排水"路表水渗入结构层内,应能及时排出路外,以免滞留导致水损害"可考虑将硬路肩采用与行车道相同的结构和厚度(可不设底基层),使各结构层次成为同一标高的整体结构,在同一横断面上形成统一的全宽横坡,不使水流滞留;路边缘土路肩范围设置15cm厚的碎石透水层,使渗入结构层的水能迅速排入路基边沟"国外还有采用高透水材料做成透水基层的方法"3)路基边沟排水"应该使边沟内水流畅通,并且与桥涵!沟渠!管道等各种排水设施形成完善的排水系统,以减少地表水和地下水对路面及路基的侵蚀破坏"5 结语采用SMA路面表面层能全面提高沥青路面的使用性能,延长使用寿命,减少维修养护费用"目前以双向4车道高速公路路面4cm厚的表面层为例,改性沥青SMA路面的每公里造价约为普通沥青路面的1.3~1.4倍,但是,从研究资料及国外实践看,改性沥青SMA的使用寿命比普通沥青路面要延长30%~50%;同时,在使用期间,SMA养护工作量减少,普通沥青路面容易损坏,其维修养护费用要高于SMA;此外,营运费用也将得到较大的降低"总之,虽然改性沥青SMA路面初期投资有所增加,但从总的成本效益分析,在使用年限内全过程的投资会得到很大的节省,必将产生重大的经济效益和社会效益"采用SMA路面必须结合我国的具体实际,必须因地制宜,结合实际应用"在我国有许多成功的工程,也有不少失败的教训"我国南北方温度变化较大,SMA路面沥青用量选择一定要结合当地的交通情况!气候条件,且SMA路面对粗细集料质量要求较高,因此,还需考虑材料质量!机械设备!施工水平!管理水平!经济实力等因素,才能确保SMA路面应用成功"参考文献:[1] JTGF4022004,公路沥青路面施工技术规范[S].[2] 高速公路丛书编委会.高速公路路面设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2001.[3] JTJ014297,公路沥青路面设计规范[S].[4] SHCF4020122002,公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南[S].[5] 沈金安.改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社,1999.[6] 余叔藩.SMA路面设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2002.StudyontheCharacterandDesignofSMAPavementYANGXiao2feng,JIAFei(SchoolofArchitecturalEngineering,ResourceandEnvironment,NanhuaUniversit y,HengyangHunan421001,China)Abstract:StoneMasticAsphalt(SMA)isanewkindofpavementoriginatedinrecenty earsandcomparedwithcom2 monasphaltpavementithasmanyadvantagesinpracticesothatitwillgreatlyenhance pavementmechanics,prolongpave2 mentlifecycleandreducemaintainingcharge.SMAhasbeenwidelyappliedinhighwa yconstruction,cityroadconstructionandairportconstruction,etc.Inthispaper,thedevelopment,thecharacterandthemech anicsofSMAareintroducedand someproblemsinSMAdesignarediscussed.Keywords:SMA;structuralcharacter;workingmechanics;pavementdesign97第2期杨晓峰,贾非SMA路面的特点及其设计方法研究。
SMA沥青路面在试验检测中的控制要点研究
SMA沥青路面在试验检测中的控制要点研究摘要:SMA混合料具有耐磨抗滑、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙,减少低温开裂等优点,适用于高等级道路沥青路面的上面层,其试验检测直接影响工程质量的好坏。
为此,给出了SMA沥青路面在试验检测中的控制要点。
关键词:SMA沥青路面试验检测控制要点1 引言沥青是由高分子粘状物体在炼造过程中提炼而成的,因此SMA沥青路面这种最新型的沥青混合料工艺能够应对交通业迅猛发展带来的现代交通症状,以抗滑耐磨的密实表面性能和极高的耐温性,有效的避免了由于载重量高和道路压挤次数频繁的现代交通问题造成的沥青路面出现车辙纹路等早期破坏现象。
在确保沥青路面厚度的同时,使SMA沥青路面的耐受性更强,降低后期修补和再造的道路养护成本。
但SMA沥青路面的施工成本极高,要求一次性投资,并且在原材料的选择上也存在一定困难,这些不足之处就使得施工工程必须严格谨慎。
在SMA沥青路面正式投入使用之前,一定要对SMA沥青路面的控制要点进行多次审核。
2 SMA混合型材料的概念、优势以及应用范围介绍简单地来说,SMA混合型材料其实就是一种高级混合型路面填充物,也可以说是一种通过镶嵌拼接而成的坚固型支撑骨架。
SMA主要是由坚韧的粗集料、表面附有细纹的细集料、具有“加劲”作用的矿粉、粘合性强和稳定性高的沥青材料和纤维稳定剂按照一定的比例配置而成的一种沥青混合料。
SMA混合型材料以其高度的实用性能和经济性能被广泛应用于高速公路、城市干道、大桥桥面和机场跑道之中。
并且具有优良的抗车辙性能和抗滑性能,无论是新建路面,还是原路面养护和旧路加铺上,SMA混合型材料都是最理想的路面伴侣。
SMA在结构组成上严格控制用量,形成了粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”的用料原则。
以严格的原材料用量为基础镶嵌而成的SMA沥青路面具有以下几个优势:(1)具有持久性,使用寿命增长;(2)耐温性强,高温稳定低温防裂;(3)抗滑耐磨,密实坚固;(4)易施工、便控制;(5)自身厚度较薄,表面性能好。
SMA沥青混合料路用性能试验研究
黑龙 江交通科 技
HELONGJANG I L I JAOT NG K J O E
No 2, 0 0 . 2 1
( u o 12 S m N .9 )
S MA沥青 混合 料路 用性 能试 验研 究
曾 星梅
( 东 冠 粤 路桥 有 限公 司 ) 广
但使用沥青太少 ( 因为矿粉很少 , 青想加也加 不进去 ) 空 沥 , 隙率太大 , 沥青与集料 的粘结性不足 , 集料之 间充满 了水 分 ,
() 1 高温稳定 性 : 公 路 改 性沥 青 路面 施工技 术规 范》 《
(T06 9 ) JJ3 — 8 明确规定 , 对于高速公路 沥青路 面的上 面层 和 中面层 的沥青混合料进行配合 比设计时 , 应在温度 6 0℃ 、 轮
沥青玛蹄脂碎石混合料 ( M 最基 本的组成是 粗集料 S A)
骨架和沥青玛蹄脂两大部分 , 由沥青 、 是 纤维稳 定剂 、 矿粉及
() 4 防渗能力 。
当沥青路面防渗能力较差时 , 不仅影响沥青路面本身 的 稳定性 , 而且还影 响到基层 的稳定性 。因此 , 沥青 路面必须
少量 的细集料组成 的沥青玛蹄脂 来填充 间断级配 的粗 集料 骨架的间隙 , 属于骨架密实型 的沥青混合料结构。
造成雨季及 春融季节 的大 面积破 坏 , 而且 低 温抗裂 性也 不
() 3 水稳定性 : 《 路改 性 沥青 路面 施工 技术 规范》 在 公 (T06— 8 对于改性沥青 混合料 的水稳定 性提 出了明确 JJ3 9 ) 的要求 。对 于改性沥青混合料 , 其水稳定性应 同时满足浸水
马歇尔残 留稳定度和 冻融劈裂试 验 的劈裂 强度 比均不小 于
公路SMA沥青混合料试验检测工作实践
公路SMA沥青混合料试验检测工作实践摘要:沥青玛蹄脂碎石混合料(stonemasticasphalt,简称sma)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充于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。
文章对公路sma混合料、矿料级配的控制、sma混合料的设计级配、性能检验等进行了分析研究。
关键词:公路sma沥青;混合料;试验检测中图分类号:x734文献标识码:a 文章编号:一、原材料的选择要求sma混合料属于骨架嵌挤型密实结构,具有耐磨抗滑、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙,减少低温开裂等优点,适用于高等级道路沥青路面的上面层使用。
sma路面的特点归纳起来为“三多一少”(粗集料多、矿粉多、沥青混合料多、细集料少),掺木质素纤维稳定剂后,材料要求高,为此应根据设计文件和技术标准的要求深入一线料场进行实地调查,严格筛选料源使其符合规范要求。
1.1粗集料sma构成特性中,特别强调粗集料在沥青混合料中的嵌挤骨架作用,对于常用sma-13和sma-16型结构面层,其粗集料为大于4.75mm的集料,矿粉级配中要求4.75mm以上颗粒的粗集料占总矿质混合料的70%~80%。
可见粗集料是sma质量控制的关键,必须使用高质量的轧制碎石,其岩石应坚韧,具有较高的强度和刚性,如石灰岩、玄武岩等石料表面粗糙,形状接近立方体。
应严格控制其针片状颗粒量不能超过15%,石料的压碎值不应超过25%,以便确保sma的质量,当粗集料与沥青的黏附性等级小于4级时,必须采用有效的抗剥落措施。
1.2细集料在sma结构中,小于4.75mm的细集料比例较小,仅占矿质混合料的10%~15%,细集料最好使用坚硬的机制砂,也可以从洁净的石屑中筛取粒径范围0.5mm~3.0mm部分作为机制砂使用,不宜采用天然砂。
因为天然砂与沥青的黏附性差,且天然砂基本上呈球形颗粒、摩阻力小,对高温抗车辙能力极为不利,当采用普通石屑作为细集料时,宜采用石灰岩石屑,石屑不得含有泥土类杂物,细集料质量除了满足普通热拌沥青混合料对细集料的要求外,对棱角性最好大于45%。
浅析高速公路SMA路面
适用性
03
不同新型路面适用于不同场合,SMA路面适用于高速公路等需
要良好抗滑性能和耐久性的场合。
THANKS
感谢观看
智能化施工
未来SMA路面的施工将更加智能化,通过引入先进的施工 设备和技术,实现自动化、信息化施工,提高施工质量和 工作效率。
环保可持续
随着环保意识的不断提高,未来SMA路面将更加注重环保 和可持续性,采用环保材料和工艺,降低能耗和排放,实 现绿色发展。
06
SMA路面与其他路面的比较
与普通沥青路面的比较
05
SMA路面的应用与发展
国内应用情况
早期探索阶段
我国在20世纪90年代开始探索 SMA路面技术,并在部分高速公
路上进行了试验路段的建设。
推广应用阶段
进入21世纪,随着SMA路面技 术的不断完善和成熟,我国开始 在高速公路建设中广泛推广和应 用SMA路面,提高了道路的使用
性能和耐久性。
创新发展阶段
工工艺和材料配方提高了SMA路面的耐久性和防滑性能。
03
澳大利亚
澳大利亚是世界上最大的SMA路面应用国家之一,其独特的地理和气
候条件使得SMA路面成为其道路建设的首选材料。
SMA路面技术的发展趋势
新材料的应用
随着新材料技术的不断发展,未来SMA路面将更多地采用 新型高分子材料、纳米材料等高科技材料,提高路面的性 能和寿命。
详细描述
SMA路面的粗集料之间的嵌挤作用能 够有效地吸收和分散车辆行驶时产生 的噪音,从而降低了噪音水平。此外, 沥青玛蹄脂的粘弹性也能够起到一定 的降噪作用。
排水性能
总结词
SMA路面具有良好的排水性能,能够迅速排除路面的积水,提高雨天行车的安全性和舒适度。
SMA沥青路面的结构特性及质量控制
SMA沥青混合料是一种间断级 配的沥青混合料,依靠粗集料中碎石 与碎石接触、紧密嵌挤而形成骨架结
构,4.75mm以上的粗集料比例高达 70%~80%,粗集料质量技术要求中的 针片状颗粒含量的指标不大于15%,石 料压碎值不大于25%。
细集料
SMA沥青混合料中小于4.75mm 的细集料比例较少,通常不超过 10%。细集料的各项质量指标应与 粗集料相匹配,最好用石质坚硬的石 屑或优质粗砂,并尽可能不使用天然 砂,天然砂基本上是球形颗粒,摩阻 力小,与沥青的粘附性较差,对高温 抗车辙能力极为不利。
SMA的配合比设计
SMA混合料的配合比设计目的是 选择符合技术要求的优质材料、确定矿 料级配和最佳沥青用量,必须经过目标 配合比设计、生产配合比设计及生产配 合比验证三个阶段,这三个阶段是一个 完整、复杂的过程。SMA也是采用马 歇尔试验设计方法,所不同的是根据 SMA的特点,混合料的配合比不能完 全依靠马歇尔配合比设计方法,而主要 由体积指标确定。SMA混合料级配目 标值范围和矿粉、沥青结合料、纤维稳 定剂的性质应符合《公路改性沥青路面 施工技术规范》的要求。
矿粉
矿粉作为沥青结合料的填料, 在SMA中比例较多,矿粉的用量达 8%~12%,粉胶比一般达到1.8~2.0 的程度(超出通常值1.2的限制)。矿 粉的质量对沥青混合料的稳定性及抗车 辙能力有很大的关系,必须干净、表面 干燥、建议用磨细的石灰岩石粉,不能 用回收的粉尘。要求矿粉塑性指数不大 于4%,亲水系数不大于1。
SMA的空隙率很小,混合料几乎 不受水的影响,加上沥青玛蹄脂与Байду номын сангаас 料的粘结力好,混合料的水稳性较普通 AC、AM和AK结构有较多的改善。同 时,沥青与空气的接触少了,因而沥青 混合料的耐老化性能好,具有良好的耐 久性。SMA路面的密水性好,对下面 的沥青层和基层有较强的保护作用,使 路面能保持较高的整体强度和稳定性。
沥青玛蹄脂路面(SMA)问题的研究
1 前言鉴于本次关于道路的生产实习中没有接触到路面的施工,故在专题部分选择了关于路面工程的一种新型材料的研究,通过资料的查询总结以弥补实习中所不足的地方。
改革开放之后,为了适应我国经济的快速发展,国家相继投资建成了一条条高速公路,这些高速公路的建成通车不仅大大促进了交通运输水平的发展,更为我国各地区经济的发展作出了不可磨灭的贡献。
但是随着高速公路使用时间的增长,其路面早期破损问题也逐渐显现出来,调查显示,裂缝与车辙在沥青路面裂缝、松散、车辙、沉陷、坑槽等早期破坏类型中占80%~90%左右。
因此,在原有公路的改扩建以及新建高速公路中,除了采用了高标准、高要求的设计方案以及保证施工质量外,我们还要特别重视采用高性能的沥青路面材料。
沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)以其所具有的高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性能和防水性能等优良的表面特性以及良好的耐久性等优良的路用性能,从开始发现便受到广大道路工作者的普遍推崇,近年来更是在世界各国高速公路建设中得到广泛应用。
2 研究状况3正文阐述摘要正对目前沥青路面存在的问题,对沥青玛蹄脂碎石路面(SMA)的特性、设计及其施工中应注意的问题做一简要总结关键字沥青玛蹄脂特性设计施工沥青路面作为高等级公路的主要路面结构形式,早期损坏的现象时有发生,在交通量迅速增长、车辆大型化日趋明显的交通环境下,正面临着严峻考验。
沥青路面损坏的原因是多方面的,但材料问题是其中重要的原因之一。
沥青马蹄脂碎石混合料( SMA) 是在普通沥青路面难以适应交通需求的条件下,从改善沥青结合料性能和沥青混合料矿料级配的角度来提高沥青路面使用性能的新型路面结构材料。
3.1 SMA 特性SMA 路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好。
沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性( 即高温稳定性和低温韧性) 、防止混合料分散并提高路用性能,通常采用改性沥青。
改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂( 改性剂) ,使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。
SMA路面施工试验检测与质量控制研究
道路桥梁 Roads and Bridges32SMA路面施工试验检测与质量控制研究范碧琼(攀枝花公路建设集团有限公司,四川攀枝花 617000)中图分类号:U45 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)01-0032-01摘要:沥青混凝土路面是较为常见的路面结构,沥青混凝土面层的施工质量对整个路面的工程质量及其正常使用都有着非常重要的作用和影响。
本文以公路路面SMA施工为例,对其施工工艺以及质量控制要点、施工试验检测等有关内容进行研究。
关键词:公路路面;SMA;质量控制;施工试验检测SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)是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,从而组成一体的沥青混合料。
由于具有较好的高温稳定性以及低温抗裂性,且耐久性较好,SMA在公路路面施工应用中尤为受欢迎,它不仅能够有效保证沥青混合料以及沥青路面的结构性能,并且能够有效延长路面使用寿命,从而减少公路路面的维修养护成本,作用优势十分显著。
1 公路工程SMA路面的施工工艺及质量控制分析1.1 SMA路面施工工艺及质量控制内容根据公路工程SMA路面施工的实际情况,SMA混合料的施工工艺的主要流程包括SMA混合料拌合、运输以及摊铺、压实等,为确保公路SMA路面施工质量,首先,在SMA路面施工中应加强对施工材料的质量控制,根据路面施工的技术规范和有关要求,严格按照规定对施工材料的性能和质量进行试验分析,以确保其质量合格,避免对路面施工造成不利影响。
其中,在进行施工材料的质量检验与审核,需要针对施工材料生产企业的生产资质进行审查,并且对沥青混合料拌制的粗、细集料尺寸及用量进行严格控制,确保其拌制沥青混合料性能可靠;对进入施工现场的沥青材料需要留取样品以进行检验,以避免其在施工应用中出现品质下降等情况,并注意在沥青混合料拌合前,定时进行搅拌,施工现场质量控制中还要沥青开展质量抽查检验,对沥青混合料拌制使用的细骨料一般选择机制砂,且要求选择应用机制砂的级配良好、骨料干净、无分化情况。
应用于城市道路SMA配合比试验研究
应用于城市道路的SMA配合比试验研究摘要:从级配选取、最佳沥青用量的选择、路用性能三方面对应用于城市道路的sma混合料进行了全面的研究,并确定了符合规范要求的级配和沥青用量。
关键词:城市道路,sma,路用性能中图分类号:u41 文献标识码:a 文章编号:目前在城市道路中使用最广泛的路面沥青混合料为ac型混合料,它具有空隙率小,便于施工等优点,但其高温性能和耐久性差,路面构造深度小、抗滑能力低,极易造成滑溜而引发交通事故。
这种现象随着道路交通流量增大,特别是重型车辆的增多和高压轮胎的使用越来越严重。
沥青玛蹄脂碎石混合料(sma)具有良好的高温稳定性、抗滑性、低噪音和耐久性等特点。
由于这些良好的的性能不仅可以大大提高路面使用寿命,还可增加行车安全,减小噪声污染,所以其在许多国家已经得到广泛应用。
广州作为中国第三大城市、国家中心城市,研究并推广sma的应用将有助于提升城市道路行驶条件,具有重要实践意义。
1 原材料准备本研究采用厦门华特公司生产的星型sbs改性沥青,以加厚裹覆在粗集料表面上的沥青膜,减少沥青析漏,防止sma路面在重荷载作用下玛蹄脂的上浮,从而稳定粗集料骨架结构,增强sma混合料的粘聚力和抗剪强度,保证sma路面具有优异的高温稳定性。
碎石选用的是角闪片麻岩,按照jtg e42-2005《公路工程集料试验规程》中集料密度试验方法进行试验,其技术指标符合规范要求。
填料为本地生产的石灰岩矿粉,表观相对密度是2.750,亲水系数是0.75。
用于 sma 的纤维稳定剂包括木质素纤维、矿物纤维、聚合物化学纤维等,本文配合比设计中选用了垦特莱松散木质素纤维。
2 配合比设计sma是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架密实型沥青混合料,其特点为:“三多一少”,即沥青多、粗集料多、矿粉多、细集料少。
sma 混合料的集料级配属间断级配,这种级配的优点在于集料组成中既有足够数量的粗集料可以形成空间骨架,同时又有一定数量的细集料填充于骨架的间隙,使混合料具有较高的密实度。
SMA沥青路面在试验检测中的控制要点
SMA沥青路面在试验检测中的控制要点随着科学技术的不断发展,公路施工中,SMA沥青在路面施工中应用的越来越多,并起到了良好的作用。
文章对SMA沥青路面在试验检测中的控制要点进行探讨,具有一定的借鉴意义。
标签:SMA;沥青路面;试验检测;控制一、前言文章对SMA混合材料的技术性能进行了介绍,对SMA沥青路面质量控制中的问题进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对SMA 沥青路面在试验检测中的控制要点进行探讨。
二、SMA混合材料的技术性能1.高温抗车辙性SMA由粗集料骨架和沥青玛蹄脂两个部分组成,而且它的组成颗粒的粒径≥4.75mm的粗集料,其在混合料中的比例高达70%~80%,而矿粉用量为10%左右,细集料较少,一般为10%~20%左右。
因骨架嵌挤作用,混合料高温条件下抵抗荷载变形能力较强,所以SMA材料有着较强的高温抗车辙能力。
2.低温抗变形性在低温条件下,由于SMA混合料中有着相当数量的沥青玛蹄脂,当温度下降时,沥青玛蹄脂具有较高的粘结能力,它的韧性和柔性使得混合料具有良好的低温变形能力。
3.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,沥青在集料边、面形成较厚的沥青膜。
此外,SMA混合料空隙之间缝隙太小,与水或空气的接触少,所以SMA混合料的水稳定性,抗老化性和抗疲劳性较普通沥青混合料好。
又由于SMA混合料基本是不透水的,所以对中、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。
三、SMA沥青路面质量控制中的问题1.温度控制由于改性沥青的粘度较大,保证较高的施工温度成了施工的最关键环节。
温度过高或过低都不能保证施工质量,适宜的施工温度应根据粘温曲线决定。
参照其他改性沥青SMA工程经验,结合试拌试铺效果,确定混合料出厂温度以180℃控制,超过190℃废弃。
为保证施工温度应注意以下几个环节:(1)改性沥青宜随配随用,不能长时間存放,以防止离析。
SMA沥青混凝土路面的施工控制与试验检测
SMA沥青混凝土路面的施工控制与试验检测摘要:深圳南坪快速路(一期)东段上面层设计为SMA路面。
SMA混合料相对AC混合料具有路用性能好、耐久性好的特点。
但是,沥青路面施工过程中的质量缺陷决不是SMA这种新设计方法、新材料的应用就可避免的。
为了能取得良好的SMA沥青路面施工效果,除了在施工前精心进行混凝土的配合比设计及试验工作,还应在施工中采取有效措施对施工工艺进行准确控制。
本文从试验检测的角度并结合SMA沥青混合料的特点对SMA沥青混合料的生产、摊铺、碾压等施工工艺进行了总结,阐述了SMA的质量控制措施。
关键词:SMA 试验控制施工SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。
使用情况表明,SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好。
而且SMA 路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好,和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强,以及AK路面抗滑性能等优点,同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。
沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性(即高温稳定性和低温韧性)、防止混合料分散并提高路用性能,通常采用改性沥青。
本文结合深圳南坪快速路(一期)东段路面工程SMA-13沥青混凝土路面施工谈谈对大规模SMA路面施工控制及注意事项。
一、施工准备深圳市南坪快速路(一期)东段上面层采用的SMA-13路面。
施工准备阶段即进行了SMA-13路面的目标配合比的设计、性能试验,并编制了针对本工程的生产和施工工艺;在SMA面层正式施工前,铺筑了120m试验路段,进行SMA混合料的试拌、试铺和试压试验,并据此验证SMA-13生产配合比与SMA-13目标配合比的一致性。
并据此制订正式的施工生产程序,以确保SMA面层施工的顺利进行。
本工程所采用的SMA-13目标配合比见表1。
二、SMA的生产控制1、原料控制SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外,还应检查以下几个方面:(1)木质素纤维必须在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥;对木质素纤维添加设备进行计量标定,木质素纤维添加设备不得受潮。
SMA路面技术性能报告 p
5.4路面的碾压成型
注意不能在温度下降过多后才开始碾压,碾压的最低 温度约为130℃。 SMA路面必须采用刚性压路机碾压。 碾压过程为三阶段,初压,采用10t的钢筒压路机紧 跟在摊铺机后碾压1~2遍;复压,刚性压路机静压 3~4遍,或振动碾压2~3遍;终压,较宽的刚性压路 机碾压一遍,至此即可接束碾压。 严格控制碾压次数,切忌过碾。一般要求的碾压速度 不能超过4km/h~5km/h。
粗集料:为了充分发挥粗集料的嵌挤作用,必
须使用坚韧的、粗糙的、有棱角的优质石料,严格 限制集料的扁平颗粒含量,所使用的碎石要用锤击 式或锥式碎石机破碎。
细集料:在SMA中所占比例较小,一般不超过10%,
但细集料对SMA的性能有较大的影响。细集料一般要求 采用具有良好棱角性和嵌挤性的人工砂,当全部采用人 工砂有困难时,机制砂与天然砂的比例应大于1:1。
轮胎/路面噪声机理
❖ 空气泵吸噪声
当轮胎在路面上滚动时,会产生空气泵吸效应。这种空气泵吸效应 产生的噪声成为空气泵吸噪声。
❖振动噪声
振动作用引起的噪声主要是轮胎在路面上滚动时胎面和胎侧振动引 起的噪声,主要包括冲击振动噪声、滑移振动噪声、复原振动噪声和路 面振动噪声。
❖空气动力性噪声
轮胎滚动时,轮胎周围的气流受扰,在轮胎后部和路面之间产生湍 流,引起空气压力的变化,从而产生空气动力噪声。
SMA路面
普通沥青路面
4.2沥青路面降噪性
❖轮胎/路面噪声
车辆在道路行驶过程中产生的交通噪音,主要可以分为两类: 一种主要是由车辆的动力装置及其相关部件引起的动力噪声; 另一种则是由于汽车在行驶时由于轮胎和路面之间的相互作用所产生 的,其中还包括在特殊的行驶条件下,如急刹车、急转弯、起步或路面 有积水等情况产生的振明声和溅水声等,叫做轮胎/路面噪声。 当行驶速度超过50km/h时,轮胎路面噪声将趋严重,成为主要噪声 源;当道路处于潮湿状态下,较低车速时,轮胎路面噪声也较为突出。
SMA路面若干问题的探讨
SMA路面若干问题的探讨符冠华曹荣吉【江苏省交通科学研究院南京210017】摘要:本文结合近几年江苏省SMA路面的工程研究和实践,对SMA 路面技术中的一些问题,如级配、设计空隙率、沥青用量、水损害检验、碾压工艺等进行探讨,提出了建议和意见。
关键词:SMA级配空隙率水损害碾压1前言SMA(Stone.Mast:icAsphalt)即沥青玛蹄脂碎石混合料,它是按照内摩擦角最大的原则,以间断级配的粗集料形成相互嵌挤的矿料骨架,然后按照空隙率较小的原则,以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙,形成一种密实骨架结构的沥青混合料。
由于SMA优越的高温稳定性、耐久性及抗滑性能,从20世纪80年代起就在欧洲得到推广和普及,现已被许多国家列入规范。
20世纪90年代初美国引进了SMA技术,并在多个州修筑了SMA试验路,美国国家沥青技术中心(NCAT)已经于1998年底完成了有关混合料设计的研究项目。
NAPA 于1999年1月出版了《SMA设计与施工指南》。
我国从1992年开始进行SMA的研究并且进行了一些实践,为此成立了交通部SMA推广课题组,进行专题研究。
推广课题组于1997年提出了《SMA推广建议书》,1999年6月又提出了《SMA路面旋工技术指南》[川。
至今已有十多个省市修筑了SMA试验路,一些地区已经开始在高速公路上推广应用SMA。
SMA在江苏的应用始于1995年,首先在宁连、宁通公路上修筑了SMA 试验路。
1998年以来,我们对SMA路面进行了大量的试验、研究,并在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成功地应用了改性沥青及普通沥青、SMAl6与SMAl3。
2000年已开始在淮江高速公路及一些地方道路上推广应用。
本文结合近几年来我们对SMlA路面的研究和工程实践,对SMA路面技术作一些探讨。
2SMA路面若干问题的探讨2.1关于级配关于SMA的级配,不同国家有不同的特色。
SMA之所以具有较好的高温稳定性、出色的抗车辙能力,均与其骨架结构密不可分。
高速公路SMA结构路面使用性能研究
高速公路SMA结构路面使用性能研究
马宁;丁海国;李钰
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()12
【摘要】本文对某高速公路SMA结构路面养护工程路段连续三年进行路面技术状况的检测,并对相关数据进行对比分析,发现SMA结构路面整体使用性能较好,能够有效减缓路面病害发展,抗滑能力较高,行车舒适度良好,适用于西北干旱、半干旱地区交通荷载较大路段路面表面层。
【总页数】4页(P124-127)
【作者】马宁;丁海国;李钰
【作者单位】甘肃恒石公路检测科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U416.2
【相关文献】
1.广东省高速公路典型结构沥青路面使用性能调查与分析
2.高速公路路面面层传统结构与SMA结构的对比
3.高速公路路面结构的使用性能评定
4.高速公路沥青路面结构使用性能评价
5.SMA/SUP和AK/AC沥青路面使用性能研究
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SMA路面结构符合性检测方法研究摘要:为了解决现验收规范中没有对sma路面结构骨架性检测的方法及标准,研究从沥青马歇尔设计指标≯出发,推导得出了sma 路面骨架性结构检测的方法。
研究结果表明,时,混合料为骨架结构;时,混合料为悬浮结构,并依据实体工程后续观察验证了上述理论的准确性,并从一个侧面反映出sma结构的骨架程度对路面抵抗车辙的重要性。
关键词:sma;骨架密实;;
中图分类号:u416.2 文献标识码:a 文章编号:
0引言
沥青马蹄脂碎石混合料(sma)属于骨架型沥青混合料,现行规范《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40-2004)中为了保证sma 的骨架结构,规定粗集料骨架间隙率≯粗集料骨架捣实状态下的间隙率。
在 sma实际的生产、铺筑过程中,常常会因为各种原因,如拌和、摊铺、碾压工艺等使得路面结构发生结构性的变异,但在路面施工质量验收中,没有相关规定、方法对实际sma结构的骨架性进行验收及检测,这一方表明设计指标与验收指标的脱节,另一方面无法对路面施工质量做出全面的检测与评价。
为了解决上述问题,本文从≯这一设计条件出发,提出了sma路面骨架性的检测方法。
1路面结构骨架性评价理论
《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40-2004)中关于sma混合料马歇尔试验配合比设计技术要求里有如下规定:
≯
现对上式进行简单转换,若sma混合料为骨架型,则在上式两侧分别加上粗集料的体积,下式(2)依然成立:
≯
不难发现,为沥青混合料试件的体积,而为混合料中粗骨料采用干捣成型方法所得试件的体积,则上式可写成下式(3):进一步可写成式(4)
其中:
——sma混合料试件的半径
——混合料中粗骨料采用干捣成型方法所得试件的半径
——sma混合料试件的高度
——混合料中粗骨料采用干捣成型方法所得试件的高度
若,则式(4)简化为下式(5)
上式的意义是若sma混合料试件的高度不大于混合料中粗骨料采用干捣成型方法所得试件的高度时,混合料骨架性便得到保证,若不满足上式,则混合料变为悬浮结构。
2路面骨架性评价方法
在铺筑完工3d后的sma路面上钻心取得路面芯样,并利用切割
机去除其他面层,留取sma路面结构作为试验试件,并量取高度,芯样的直径为20cm。
将取得的芯样至于130±15℃的烘箱中加热不少于3h,直至芯样松散成颗粒状,然后将芯样至于500±50℃的燃烧炉中充分燃烧,直至质量不再变化为止。
待燃烧后剩余集料冷却后,利用4.75mm
方孔筛筛除4.75mm以下部分,取筛上部分留作后用。
为了满足的条件,研究量制了直径为20cm的硬钢质掏实桶。
将上述4.75mm以上粒径的集料一次性的倒入捣实桶中,并利用捣实棒由外向内捣实75次,然后量取所得试件的高度。
将与做比较,并给出sma路面骨架性的评判标准:
时,混合料为骨架结构
时,混合料为悬浮结构
3路面骨架结构与抗车辙性能的关系
研究利用上述理论,对某高速公路上面层5cmsma路面进行了路面骨架结构符合性检测,记录检测结果的同时,并对检测位置的相邻的路面进行切块,并进行车辙试验,结果如下表所示。
表1骨架结构检测与车辙试验结果汇总
分析上表可以看出,凡是依据本文所阐述的理论鉴定为骨架结构的试件,其周边切块所测的的动稳定度均在5000~7000次/mm之间,而凡是被鉴定为悬浮结构的试件,其周边切块所测得的动稳定
度则基本上不满足规范要求,这一方面说明文章所阐述的骨架结构符合性检测方法正确,另一方面也表明sma结构的骨架性与否与其抗车辙性能有着密切的联系。
4结论
(1)当时,混合料为骨架结构;时,混合料为悬浮结构。
(2)sma路面的抗车辙性能与其骨架结构有着密切的联系。
参考文献:
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