SMA生产配合比对水稳定性影响的分析

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不同空隙率对SMA混合料水稳定性的影响

不同空隙率对SMA混合料水稳定性的影响

著 的 线性 相 关性 ,相 关 系数 高达09 以上 。 这表 明 空 隙率 的 变化 对S  ̄ 料 的 水稳 定性 有 显 著影 响 。 . 8 MA' E合
关键 词 : 空隙 率 :S MA混合 料 :水 稳 定性
中 图分 类 号 :U 1 .2 4 41
文 献标 识 码 :B
文 章 编 号 :1 0 - 7 6 2 1 )30 — 1 6 0 0 2 4 8 ( 0 1 0 /4 0 7 — 2
岩 ,试件击 实次数 分别 为2 、3 、4 、5 、6 、7 O 0 0 0 0 5
次 ,油 石 比为59 . %,纤 维 选用 松 散 的木 质 素纤 维 。
试验 所用级 配见 表 1 。
表1 试 验 所 选 用 的级 配


料形 成骨 架结构 ,又有 足够 的细集 料填充 到粗 集料
一 一 釜 簪
7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 5 0 5 0 5 0 5 O 5 0
下 空 隙率 回归 曲线 如 图 1 所示 ,击 实 次数 与 空 隙率
DoI 03 6 /is .0 2 4 8 .0 .30 6 :1 .8 9isn 1 0 — 7 62 1 h .4 . 1
I l ne f nfue c o Di e e t f r n Vo d g o W a e S a lt o ia e n t r t bi y f i S A M i t e M x ur
Z A G u f ,Z A G Y — ,WU u zu ,Q A u H N Y —u H N u e Y - h o I N P
(h ax Yui R a Ad nsrt n S ani l n od miit i ,Yui 7 9 0 ao l n 1 0 0,C ia hn ) Absr c :Th o h h p ri e c a a y i o tr t b lt d t o ifr n ga a in ta t r ug t e e tn n y n l ss n wae sa ii y aa f d fe e t r d to SMA mit r , x u e t e o cu i n ha t e e s itn t i e r e e d n e ea in ewe n o d g a d h c n l so t t h r i d si c ln a d p n e c r l to b t e v i a e n wa e sa iiy s t r tb lt i d d c d. a d he c r ea in c e ce t i a o e 0. .I i d c t s t a t e c a g o v i a e h s eue n t o r lto o f in s b v 98 t n i ae h t h h n e f o d g a i g e t n u n e n h wae sa ii o SMA mit r . r a i f e c o t e l tr tbly f t xu e Ke wo d y r s: v i a e;S o e od g t n Marx ti As h l p at mit r xu e; wa e sa lt tr tbi y i

SMA-13_沥青混合料掺不同纤维路用性能研究

SMA-13_沥青混合料掺不同纤维路用性能研究

0引言随着我国高速公路的蓬勃发展,沥青路面作为主要的铺装形式得到大面积推广。

由于我国交通运输量不断增加,在环境因素和持续重交通荷载量的作用下,沥青路面往往过早出现松散脱粒、车辙、水损害、开裂等病害现象,而沥青混合料掺入纤维材料后可有效提升其各项性能、防止路面病害的发生,该结论已得到相关文献的证实[1-3]。

纤维材料主要应用于SMA 沥青混合料中,起到减少路面破坏、延长道路使用年限的作用。

目前,纤维材料在SMA 沥青混合料中应用较多的主要是木质素纤维和玄武岩纤维。

刘福军[4]对比分析玄武岩纤维、木质素纤维、聚酯纤维改善AC-16C 、SMA-13两种沥青混合料性能的效果,得出结论:玄武岩纤维改善沥青混合料性能方面优于木质素纤维和聚酯纤维。

对于聚合物化学纤维的研究,也有大量的结论可供参考[5]。

矿物纤维和聚合物化学纤维造价成本较高,木质素纤维大部分取自原木,生长周期慢,并且为积极响应国家退耕还林及绿色生态环境环保的政策,应尽量采用绿色环保材料。

我国具有丰富的竹资源[6],竹纤维是一种天然环保的有机纤维,具有良好的强度、韧性[7]、较高的耐磨性和良好的染色性。

鉴于竹纤维SMA 沥青混合料路用性能的研究较少,本文以包括竹纤维在内的3种纤维对SMA-13沥青混合料综合性能的影响进行对比分析,优选纤维种类,为工程实践的选择提供参考依据。

1原材料及配合比1.1沥青本文采用SBS 改性沥青作为胶结料,沥青为国产品牌,相关技术指标见表1。

表1SBS 改性沥青技术指标项目指标针入度(25℃,100g ,5s )/(0.1mm )软化点(℃)5℃延度(cm )135℃运动黏度/(Pa·s )25℃弹性恢复(%)闪点(℃)溶解度(%)密度/(g/cm³)TFOT 加热试验后质量损失(%)针入度比(%)5℃延度(cm )试验结果5169281.58326099.61.0300.26920规范要求40~60≥60≥20≤3≥75≥230≥99实测±1≥65≥151.2矿料采用的集料来自广西来宾市某石场,粗集料为辉绿岩、细集料为石灰石石屑,矿粉为磨细石灰石粉,性能均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的要求。

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

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配合比设计的几点体会

SMA配合比设计的几点体会

SMA配合比设计的几点体会国道206线高速公路工程烟黄段是山东省2003年高速公路突破3000公里的关键工程为进一步提高沥青混凝土路面的高温抗车辙性能、水稳定性、耐疲劳性能、抗滑性能等使用功能,根据实地调查研究,它采用了近年来发展起来的一种新型结构SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料),它是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料,其特点就是“三多一少”,即沥青多,粗集料多,矿粉多,细集料少。

为了能设计一种较为合理的沥青混合料,在对施工单位的原材料、设计过程、试验指标以及试铺效果等各环节进行了监控,取得了良好的效果。

1.原材料的确定1.1 MAC改性沥青:本工程所采用的改性沥青是由山东华瑞道路材料技术有限公司生产MAC改性沥青,该沥青是一种化学改性沥青,呈凝胶状,它在基质沥青内部形成一个格架结构,从而改善了沥青的弹性性能,较之基质沥青粘度明显增大,软化点升高,感温性能减少,抗老化能力增强。

经委托山东省交通科研所检验,各项指标均能满足规范要求。

如表1:表1MAC改性沥青主要指标1.2粗集料:经过对附近料源的考察,本着质量第一、就地取材的原则,粗集料采用栖霞小方山石料厂的10~15mm、5~10mm玄武岩,它质地坚硬,表面粗糙,棱角性好,针片状含量9.9%,压碎值7.7%,磨光值55BPN,与沥青粘附性达到4级。

1.3细集料:本工程细集料采用玄武岩机制砂,它具有一定的粗细级配,但本地产机制砂含有较多的石粉。

1.4填料:填料采用磨细的石灰石矿粉。

为提高沥青混合料的抗水损害能力,使用了生石灰粉部分替代矿粉。

但生石灰粉的用量不得超过矿粉总量的30%,并不得超过矿料总量的2%。

在SMA中,矿粉的用量较普通沥青混凝土要多一倍左右。

所以,控制好矿粉的质量至关重要。

1.5纤维稳定剂:配制SMA,必须采用纤维稳定剂,它具有加筋、分散、吸附及吸收沥青、稳定、增粘等多种功能。

本工程采用瀚元科技发展有限公司生产的木质纤维,其各项试验指标经委托交通部公路科学研究所检验合格,如表2表2 木质纤维质量检验结果2.目标配合比设计本阶段要解决两方面的问题,一是确定矿料的级配,二是确定最佳沥青用量。

SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施

SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施

SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施摘要:SMA沥青混合料的密实度和饱和性良好,形成的沥青路面平整度和降噪效果均较好。

SMA路面整体较为粗糙,有着较好的耐高温、抗变形、抗水害及抗开裂等性能,早期质量病害较少,维修养护成本低,但对施工技术要求比较高。

因此,公路建设发展的过程中,需要更加重视SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制,不断发现问题,找出有效措施,共同为我国的公路建设项目添砖加瓦。

基于此,本文主要分析了SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施。

关键词:SMA沥青混凝土;施工;质量控制引言SMA沥青混凝土路面施工需要从各个环节进行严格把控,包括拌合、混合料加工和施工等环节,才能更好的提高乡村道路施工的质量。

需要结合公路工程项目实际情况,合理采用SMA改性沥青路面施工技术,同时严格根据技术流程及要求进行作业,从而保证SMA路面施工质量,有效发挥SMA路面的性能优势。

一、SMA沥青混合料概述SMA也叫沥青马蹄脂碎石混合料,通过采用增加矿粉用量、改性沥青等技术手段,组成沥青马蹄脂后填充间断级配的粗集料骨架间隙,从而使沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的特点,又能克服耐久性差的缺点,尤其是使高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能和水稳定性能等各种路用性能大幅度提高。

二、公路路面施工质量控制管理的必要性近年来,随着人们经济收入的不断提高,车流量不断增加,对公路路面建设质量要求也在全面提高。

在城市公路建设中,沥青混凝土是常用的材料之一,而沥青混凝土路面施工技术是决定公路路面建设质量的关键因素。

在当前,我国在沥青混凝土路面施工技术方面仍存在一些不足,在一定程度上降低了城市公路建设质量。

此外,目前出现大量“面子工程”,也就是部分官员在建设公路时一味追求个人政绩,忽视施工质量,导致施工环节出现不符合施工要求等情况,各参建方在施工期间未严格监督管理重点工序,使得路面施工质量降低。

浅谈沥青玛蹄脂SMA-13配合比设计

浅谈沥青玛蹄脂SMA-13配合比设计

℃ ≥6 0 7 6 . 0 ) 6 O 6— 2 0 1 1 c m ≥2 0 3 3 . 0 1 D 6 0 5 — 2 0 l l ≥+ 0 . 2 0 . 4 9 l 6 O 4— 2 0 1 1 P &8 ≤ 3 . 0 1 . 6 1 1 D 6 l 9
( 2 )S MA 使 用 矿 粉 多 ( 7~1 2 %) , 沥青多( 5 . 5~
要求 结果 方法 石料压碎值 , 不大于 洛杉矶磨耗损失 , 不大 于 表观相对密度 , 不小 于
吸水率 , 不大于
% %

2 5 1 1 . 7 T 0 3 l 6 2 8 l 6 . 9 1 U 3 1 7 2 . 6 0 2 . 9 1 9 T O 3 0 4

l 6 8・
2 0 1 3 年 6月
S i c h u a n Bu i l d i n e Ma t e r i a l s
I ・ J 之材
2 0 1 3 年 第 3期
第3 9卷 总 第 1 7 3期
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2- 4 0 1 1 . 2 0 1 3 . 0 3 。 0 7 7
2 01 1

% ≥ 7 5 9 2 I D 6 6 2 — 2 0 o O
℃ >2 3 0 3 2 7 T 0 6 1 1— 2 0 1 1
青玛蹄脂填充 间断级 配粗集 料骨架 间隙组成 的一 体混合 料
级配 ,我 国现行规 范规定 的沥青 混合料 ,如密级 配沥青 混 合料 ( A C,包括粗 型 c型 、细 型 F型 ) , S MA具 有 A C的空 隙率小 ,水稳定性及耐久性好 。A M 的集料嵌挤作用 好 ,高 温抗车辙 能力强 。A C的高温 稳定性 能不足 ,A M 的不 耐抗 裂 、抗老化 、抗水性能差较差沥青混合 料。

浅谈SBS改性沥青SMA混合料

浅谈SBS改性沥青SMA混合料

浅谈SBS改性沥青SMA混合料我国独特的季风性气候和超大型车辆的激增,造成了道路的过早破坏,通过对沥青路面的使用性能和普通沥青常见的诸多问题进行了分析因此提出了一些解决问题的方法,即采用改性沥青SMA混合料。

SBS混合料指的是一种由高分子聚合物沥青改性剂形成的化学物质,它目前在改性沥青领域方面应用都较为成熟,而且,再生产SBS改性剂沥青方面性能较高,所以在高性能沥青路面上应用都比较广泛。

SMA也是一种沥青混合料,它的全称叫做沥青马蹄脂碎石混合料,多用于建筑高性能的沥青路面,例如桥梁,市政道路等要求较高的路面。

SMA改性沥青是由改性沥青生产的沥青马蹄脂碎石混合料形成。

实用SBS改性沥青马蹄脂碎石混合料是SMA混合料的一种。

关键字 SBS改性沥青 SMA混合料市政道路应用一.结合工程实例对SBS改性沥青SMA混合料的优点阐述(1) SBS改性沥青SMA混合料的水稳定性水损害是沥青路面在水或者在冻融循环的作用下,由于汽车荷载作用浸入路面孔隙的水不断的产生压力或者是真空负压抽吸的反复循环作用,导致水分被迫深入沥青与集料的界面上,从而导致沥青的吸附性降低,并导致粘结力最终上升,沥青膜从集料表面脱落,沥青混合料出现松散,掉粒,继而形成路面坑槽或者变形等现象。

因此,提高沥青混合料水稳定性的主要措施是防止水对其侵蚀破坏,提高沥青和集料的粘附性和集合性。

SBS改性沥青SMA 混合料的孔隙率非常的小,小到几乎不会渗透水,因此,混合料受水的影响非常小,再加上马蹄脂与集料的粘和性非常好,最后得出的混合料的水稳定性也较大程度的提高。

(2) SBS改性沥青SMA混合料路面表面功能性能除混合沥青的水稳定性外,沥青路面的表面功能也尤其重要。

除了集料本身的性质外沥青表面构造也是其中的一件关键因素。

SBS改性沥青SMA混合物除一方面要求采用耐磨的,粗糙的,质地坚硬的石料外,另一方面矿料要采用间断级配,粗集料含量要求高,路面压实后表面形成的大的空隙构造深度大,一般都超过了一公分,因此,路面的防滑性能大幅提高。

SMA沥青混合料的水稳性影响因素分析

SMA沥青混合料的水稳性影响因素分析

SMA沥青混合料的水稳性影响因素分析摘要:本文对sma沥青混合料的水稳定性进行了分析,试验通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对水稳定性进行评价,并分析研究了不同因素对沥青混合料水稳定性的影响,研究结果可以为后续的sma沥青混合料的应用提供技术和工程经验。

关键词:道路工程;sma;水稳定性中图分类号:tq177.6+3 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)04-(页码)-页数沥青路面水损害到路面孔隙水的路面在水或冻融循环下,由于荷载作用下,路面内部出现了循环水压力或真空负压抽吸作用,导致水逐渐渗入沥青和矿物界面,使得沥青混合料的强度下降。

同时在水的冲刷作用下沥青膜逐渐从集料表面剥落,导致矿料损失,降低了沥青混合料之间的粘附力,路面使用早期就发生坑槽、坑洞、松散、麻面、掉粒、唧浆、网裂等破坏现象。

这些早期破坏现象或多或少,直接或间接地都与水有关,即水的破坏作用是关键因素之一,因而我们将这些病害现象统称为水损害。

sma沥青路面是一种新型的路面结构,由于其出色的抗车辙能力和耐用性得到广泛应用。

sma是有沥青,粗集料、纤维稳定剂,矿粉及少量的细集料和沥青砂胶填充间隙的沥青混合料。

虽然sma的综合路用性能良好,但是我国对sma研究较晚,缺乏使用经验,一些工程没有从本地实际情况出发,进行适合于本地区的配合比设计,而是照抄照搬国外的规范和经验,结果导致路面在使用初期就出现了损坏。

1.原材料及试验方案1.1原材料对于sma混合料,沥青结合料的质量必须适应于沥青玛蹄脂的需要,有较高的粘度,与集料有较好的粘附性,符合一定的要求,以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。

由于sma的沥青用量多,所以用于sma的沥青结合料一般要求采用稠度较大(较硬)一些的沥青。

如果粘度小了,则可能容易引起泛油。

sma混合料具有高粘度,良好的粘附性和聚集,以确保有足够的高温稳定性和低温韧性。

由于的sma沥青含量较大,其对沥青的粘度要求较高,本文试验时采用90#基质沥青,其技术性质指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40-2004)技术要求。

浅谈沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的特点及施工控制

浅谈沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的特点及施工控制

浅谈沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的特点及施工控制作者:刘鑫高树增伊博来源:《中国新技术新产品》2012年第13期摘要:沥青玛蹄脂碎石混合料,意即用沥青玛蹄脂填充碎石骨架。

是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉以及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断集配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。

本文探讨了沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的特性,论述、分析其在施工时的控制要点。

关键词:SMA;特点;施工控制中图分类号:TU535 文献标识码:A1 SMA的基本介绍SMA(Stone Matrix Asphalt),在我国,根据其构成原理,在《公路沥青路面设计规范》(JTJ014)中命名为:沥青玛蹄脂碎石混合料,意即用沥青玛蹄脂填充碎石骨架。

是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉以及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断集配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。

以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而闻名于世。

SMA的沥青结合料通常采用聚合物改性沥青,其目的一方面是为了防止沥青滴漏,另一方面是减少沥青的温度敏感性,提高结合料的粘度,改善混合料的低温抗裂性。

2 SMA的组成特点和形成机理SMA沥青混合料,是一种由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料,具有以下特点:2.1 是一种间断集配的沥青混合料,粗集料所占比例高达70%-80%。

2.2 SMA的沥青用量较高,所以通常需要掺加稳定及或特殊的掺加剂以防止沥青滴漏。

稳定剂可以是木质素纤维或矿物纤维,掺加剂是聚合物改性沥青或特种沥青。

2.3 SMA的配合比不能完全依靠马歇尔配合比设计的方法,主要有体积指标确定,稳定度和流值不是主要指标,沥青用量还可参考高温析漏试验确定,车辙实验是重要的设计手段。

2.4 SMA混合料对集料的要求质量比普通的沥青混凝土要高许多,粗集料必须要采用锤式破碎机生产的接近立方体硬质石料,表面粗糙且洛杉矶磨耗值及针片状颗粒含量要求都必须较高,这是SMA结构集料能发挥紧密嵌锁作用,具有良好的耐久性和抗车辙能力的先决条件。

沥青玛蹄脂路面(SMA)问题的研究

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。

探析SMA-13(SBS)改性沥青混凝土施工控制要点

探析SMA-13(SBS)改性沥青混凝土施工控制要点

探析SMA-13(SBS)改性沥青混凝土施工控制要点摘要:沥青玛碲脂碎石路面(简称SMA)路面,产生在20世纪60年代的德国,因为SMA路面抗滑、抗车辙等性能优良,逐渐在高速公路、重交通道路等工程中开始广泛应用。

随着我国高速公路建设事业的飞速发展,高速公路沥青路面建设市场也从国外引进了多种沥青路面结构,尤其是SMA-13(SBS)改性沥青路面结构在广东等省份逐渐得到广泛应用。

SMA-13(SBS)改性沥青混凝土路面具有良好的高温稳定性、耐久性、表面特性、低温抗裂等优良特性,本文依据广佛、佛开等高速公路的应用实践来探讨SMA-13(SBS)改性沥青混凝土在高速公路沥青路面上面层的应用。

关键词:SMA-13(SBS)改性沥青混凝土;上面层现今,SMA-13(SBS)改性沥青混凝土在路面施工中应用的越来越广泛,这主要得益于它的各种优良性能,在众多的工程实践中一方面取得了成功的经验,另一方面也有不少的教训,主要体现在部分完工高速公路在通车后出现了泛油、车辙等病害情况。

因此我就结合广佛、佛开等高速公路的成功经验,从SMA-13改性沥青混凝土的原材料选定、配合比设计以及施工过程的各个环节包括沥青混合料的运输、摊铺、碾压等方面探析研究如何做好SMA-13(SBS)改性沥青混凝土上面层。

1、原材料选定(1)碎石原材料的选择SMA-13混合料依靠粗集料接触和紧密嵌挤而形成骨架结构。

为防止碎石颗粒在车辆荷载的挤压过程中发生破碎,对粗集料的质量有严格的要,也可以说粗集料是SMA-13质量控制的关键。

一般要求使用高质量的轧制粗集料,其岩石应坚韧,具有较高的强度与刚度。

由于SMA路面大多应用于交通量比较大的道路上作为表面层,一方面从抗滑要求,需要石质质地坚硬,经久耐磨;另一方面正因为嵌挤好,需要良好的抗碎裂性能。

因此在广东省一般根据本地碎石材料蕴藏情况选用辉绿岩、闪长岩等岩石,尤其是近年来闪长岩应用越来越广泛。

(2)粗集料的质量要求粗集料的针片状颗粒含量应严格控制。

SMA沥青材料简介

SMA沥青材料简介

沥青玛蹄脂‎碎石混合料‎(简称SMA‎)简介SMA是由‎高含量粗集‎料、高含量矿粉‎、较大沥青用‎量,低含量中间‎粒径颗粒组‎成的骨架密‎实结构型沥‎青混合料。

1、形成背景60年代的‎德国交通十‎分发达,根据本国的‎气候特点(夏季气温2‎0℃左右,冬季不太冷‎),习惯修筑“浇筑式沥青‎混凝土”路面。

这种结构中‎沥青含量1‎2%左右,矿粉含量高‎。

使用中发现‎路面的车辙‎十分严重,另外当时该‎国家的汽车‎为了防滑的‎需要,经常使用带‎钉的轮胎(包括欧洲一‎些国家亦如‎此),其结果是路‎面磨耗十分‎严重(1年可减薄‎4cm左右‎)。

为了克服日‎益严重的车‎辙,减少路面的‎磨耗,公路工作者‎对沥青混合‎料的配合比‎进行调整,增大粗集料‎的比例,添加纤维稳‎定剂,形成了SM‎A结构的初‎形。

1984年‎德国交通部‎门正式制定‎了一个SM‎A路面的设‎计及施工规‎范,SMA路面‎结构形式基‎本得以完善‎。

这种新型的‎路面结构先‎后在德国、欧洲一些国‎家逐渐被推‎广、运用。

我国首次使‎用改性沥青‎是1994‎年首都机场‎高速公路,使用了奥地‎利技术NO‎V OPHA‎L T。

其关键技术‎在于利用间‎隙可不断调‎整的大型胶‎体磨使改性‎剂反复多次‎通过磨体而‎达到非常均匀‎与沥青共混‎,用400倍‎显微镜面观‎察切片晶体‎结构是否混‎合均匀。

PE对改善‎高温稳定性‎较好,而SBS对‎改善低温稳‎定性较好,96年首都‎机场东跑道‎罩面掺入4‎%PE+2%SBS,另外还掺入‎0.4%石棉纤维,使用改性剂‎以后,针入度比原‎来沥青减少‎了一个等级‎,软化点大为升高,粘度增加了‎7倍,说明沥青的‎高温稳定性‎有显著提高‎。

2、沥青玛蹄脂‎碎石混合料‎路面(SMA)的组成原理‎及特点SMA的结‎构组成可概‎括为“三多一少,即:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。

具体讲:①SMA是一‎种间断级配‎的沥青混合‎料,5mm以上‎的粗集料比‎例高达70‎%~80%,矿粉的用量‎达7%~13%,(“粉胶比”超出通常值‎1.2的限制)。

SMA混合料配合比设计总结讲解

SMA混合料配合比设计总结讲解

SMA混合料配合比设计总结刘积军山东省路桥集团有限公司第四分公司摘要:SMA是近年来使用较多的性能优越的沥青混合料,但其施工工艺要求较高,其配合比设计标准及方法也与普通的热拌沥青混合料有较大不同。

本文结合工程实例,介绍其配合比设计标准及方法。

关键词:沥青玛蹄脂碎石(SMA);配合比设计;1 工程概况菏关高速公路位于山东省菏泽市,是日照至南洋高速公路的一部分,南北走向的重要交通干道之一。

路线全长60多公里,主线路面结构采用30cm石灰、粉煤灰土底基层+14cm水泥稳定碎石下基层+14cm柔性基层(大粒径沥青碎石混合料LSM-30)+8cmAC-25 C粗粒式+6cmAC-20C 中粒式+4cmSMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料结构,桥面铺装采用6cmAC-20C+4cmSMA-13结构。

2 SMA混合料性能及组成特点2.1 SMA混合料性能沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种由优质沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配粗集料骨架间隙组成的一体混合料,它的最基本组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分,与我国现行规范规定的沥青混合料,如密级配沥青混合料(AC 型),),密级配沥青碎石混合料(ATB),半开级配沥青碎石混合料(AM),开级配沥青碎石混合料(ATPB),开级配排水式磨耗层沥青混合料(OGFC)相比,都表现出其优越性,SMA具有AC的空隙率小,水稳定性及耐久性好,AM、ATB的集料嵌挤作用好,高温抗车辙能力强,OGFC的抗滑性能好等各种特点,同时又克服了AC的高温稳定性能不足,AM及ATB的不耐抗裂、抗老化、抗水损害性能差的缺点,因而是一种比较理想的混合料结构。

2.2 SMA结构特点2.2.1矿料是间断级配,粗集料占到70%以上,粗集料颗粒之间有良好的嵌挤作用,沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力,即使在高温条件下,沥青玛蹄脂的粘度下降,对这种抵抗能力的影响也不会减小,因而有较强的高温抗车辙能力。

SMA主要性能指标与施工质量控制

SMA主要性能指标与施工质量控制

SMA主要性能指标与施工质量控制摘要: SMA有混合料空隙小,耐久性、水稳性、抗老化性能好之特点,又具备混合料嵌挤成型、抗车辙的优点,是一种构造深度大、表面功能强、高低温性能俱佳的理想面层结构。

本文介绍了SMA的性质与质量影响因素,详细分析了SMA主要性能指标的计算方法。

关键词:SMA;主要性能指标;施工;质量控制由沥青结合料与少量纤维稳定剂、细集料及较多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配的粗集料骨架间隙组成的沥青混合料,称为沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt),简称SMA。

沥青玛蹄脂混合料的材料组成表现为三多一少,即粗集料含量多、矿粉含量多、沥青用量多,细集料含量少。

SMA沥青混合料的结构类型属密实-骨架型。

除常用材料种类外,还可根据需要掺入沥青改性剂、纤维稳定剂等。

一、SMA的性质及影响因素SMA采用间断级配集料,在混合料中高含量的粗集料颗粒间虽然有沥青.填料胶浆黏结,但黏结膜较薄,粗颗粒间几乎直接接触、相互嵌挤构成承担荷载的受力骨架。

混合料中的细集料数量相对较少,其用量控制在只填充粗集料空隙而不对粗集料颗粒间接触造成干扰的程度。

细集料与沥青-填料胶浆黏结形成玛蹄脂,由玛蹄脂填充粗集料骨架空隙。

在填充的同时,玛蹄脂也相应产生较强的黏结作用,从而使整个粗细分散系形成密实-骨架结构沥青混合料,压实后的空隙率保持在较小的范围内。

SMA的性质主要受粗集料骨架性能、玛蹄脂性能及二者相对比例的影响,对粗集料骨架、沥青玛蹄脂性能产生影响的因素均对SMA 混合料的性质产生影响。

(1)粗集料骨架的性质粗集料骨架的性质主要受矿质集料综合力学性质、颗粒形状、表面几何特性的影响。

力学强度高的粗集料所构成的骨架力学性能不易衰减,沥青混合料承载能力高;有棱角、近似正方体、表面粗糙的粗集料相互间有较强的嵌挤作用,构成的骨架稳定性高,混合料抗变形能力强,不易产生车辙。

(2)沥青玛蹄脂的性质沥青玛蹄脂的性质主要受沥青化学性质及其黏度、填料化学性质及其用量、掺加的纤维材料性质及用量的影响。

SMA配合比解析

SMA配合比解析

SMA配合比设计我国对SMA的研究起步较晚,经验也不算丰富。

在参考国外的方法,和我国自己设计的一些著名的工程经验,其配合比设计流程如下图:图4 —1 配合比设计流程图4.1SMA混合料设计要求4.1.1集料最大粒径与层厚集料最大粒径(Maximum size of aggregate)指集料的100%都要求通过的最小的标准筛孔尺寸。

集料的公称最大粒径(Normal maximum size of aggregate指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超过10%)的最小标准筛孔尺寸。

通常比集料最大粒径小一个粒径。

影响公称最大粒径的选择的最主要因素是粒径和压实厚度的匹配。

铺筑SMA的压实厚度不得小于集料公称最大粒径的2.5倍。

公称最大粒径是16mm,即是SMA-16。

因此,根据规范要求的适用的厚度是30〜40mn之间。

在实验时我们选择30mm。

4.1.2空隙率空隙率是设计中最重要的设计指标。

空隙率低于3%的SMA路面出现永久变形的概率要高些。

根据规范的要求空隙率在3%〜4 %,选择3%。

表4-1 设计要求指标4.2矿料级配设计对任何一种混合料,矿料级配都是最重要的因素。

如下表是我国规范给出的不同粒径的SMA矿料级配建议范围:表4-2 我国规范的SMA矿料级配建议范围第四章 SMA配合比设计初试矿料级配的配合比设计步骤:(1以4.75mm(公称最大粒径w 9.5mm时,为2.36mm)通过率为关键性筛孔,选用中值及中值土4%还包括一个S型级配曲线,共4个档次。

级配乙是中值,级配丁是S 型曲线,甲、乙、丙、丁四个级配4.75mm的筛孔通过率分别为30% 26% 22% 28%。

表4-3 选择的几组初试级配注:P i:过百分率,%; A i:累计筛余百分率, %; a i:分计筛余百分率, %。

各个矿料级配和上下限的级配曲线如下:(2) 根据试验规程《公路工程集料试验规程》测得各个筛孔的毛体积相对密度和表观 相对密度,原始数据如表4-4。

SMA沥青玛蹄脂混合料分析

SMA沥青玛蹄脂混合料分析

SMA沥青玛蹄脂混合料分析叶玉珍【摘要】本文从沥青玛蹄脂混合料的特性、原材料、配合比设计、应用范围及优缺点等各方面较为全面的分析和介绍,对SMA沥青玛蹄脂碎石路面在我区的应用希望有所帮助.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2018(000)021【总页数】2页(P201-202)【关键词】SMA混合料特性;原材料;配合比设计;优缺点【作者】叶玉珍【作者单位】甘肃省张掖公路管理局,甘肃张掖 734000【正文语种】中文【中图分类】U414.751 SMA混合料的特性SMA混合料级配为间断级配,是典型的粗集料嵌挤型混合料。

混合料的特性主要有两个方面:一是混合料中粗集料含量较多;二是由沥青、矿粉和纤维组成的沥青玛蹄脂填充了粗集料组成的骨架中的空隙,形成一种密实结构的沥青混合料。

1.1 SMA混合料的组成原理1)SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中所形成的混合料。

其组成特征主要包括两个方面:(1)因为较多的粗集料互相嵌挤组成稳定性较高的结构骨架。

(2)沥青玛蹄脂是由细集料、矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的,既填充了结构骨架的空隙又很好的将其胶结在一起,增加了混合料的耐久性。

2)SMA混合料属于骨架密实结构,粒径大于4.75mm粗集料含量较大,填料含量10%左右,而细集料较少。

1.2 SMA路用性能1.2.1 高温稳定性路面交通荷载主要由粗集料骨架承担,而SMA混合料中粗集料占70%以上,细集料较少,玛蹄脂填充了粗集料颗粒之间的空隙,由此形成骨架密实型结构,粗集料颗粒之间的嵌挤作用使得SMA混合料不易产生变形,提高了高温抗车辙能力。

1.2.2 低温抗裂性沥青混凝土路面温度降低时其抵抗变形能力也会下降,从而出现路面破损产生裂缝。

这就对混合料中沥青原材的品种等级有所要求。

而SMA混合料中的沥青采用改性沥青,沥青玛蹄脂具有粘结性能,这就使得混合料具有良好的弹性和韧性,从而大大提高了低温抗裂性能。

SMA改性沥青面层施工的质量控制

SMA改性沥青面层施工的质量控制

SMA改性沥青面层施工的质量控制发布时间:2023-03-30T08:02:22.846Z 来源:《新型城镇化》2023年3期作者:胡龙飞[导读] SMA改性沥青路面具有高温抗车辙能力、低温抗变形能力、较好的水稳定性、抗滑性能好及耐久性好等优点,适用于城市主干道和城镇快速路。

江苏晓仕达建设工程有限公司摘要:SMA改性沥青路面具有高温抗车辙能力、低温抗变形能力、较好的水稳定性、抗滑性能好及耐久性好等优点,适用于城市主干道和城镇快速路。

本文结合蓬莱路改造工程(蓬溪路-富春江路)工程实例,论述了SMA改性沥青的施工准备、生产、摊铺、碾压等施工工艺及质量控制措施。

关键词:SMA改性沥青;施工技术;质量控制;蓬莱路一、施工概况蓬莱路(蓬溪路-富春江路)段,西起起富春江路,桩号K0+000,东接蓬溪路,桩号K1+344.896;范围全长1344.896m。

主车道路面结构:4cmSMA-13(SBS改性)+8cmAC-25C粗粒式沥青混凝土+ 1cm橡胶沥青应力吸收层+36cm水泥稳定碎石+24cm C30水泥混凝土+20cm 级配碎石。

标准段主车道道路宽度为14m,为双向四车道的城镇主干道,道路共有四个平交口、六个公交站港湾,东西向穿越蓬朗镇区。

施工道路周边住宅、商户多,行人、车辆流量较大。

二、SMA改性沥青面层的施工准备1、原材料:进场的原材料,按相关规范(公路沥青路面施工技术规范)及图纸和有关文件进行相关原材料检测。

(1)沥青采用SBS改性沥青。

(2)粗集料采用溧阳采石场生产的玄武岩,石质强度高,不得含有风化颗料,粒径大于4.75mm,共二种规格:1#(9.5~16.0mm)、2#(4.75~9.5mm)。

(3)细集料细集料应采用坚硬、无风化、无杂质,可适当级配的人工轧制的米砂。

(4)填料沥青混合料用矿粉质量要求,采用表中高速公路、一级公路标准。

不得将拌和机回收的粉尘作为矿粉使用。

矿粉每200T检验一次。

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SMA生产配合比对水稳定性影响的分析
【摘要】通过对沥青玛蹄脂混合料采用不同的生产配合比,后经实验,分析其生产配合比对水稳定性的影响。

【Abstract】By using different mix production of asphalt matrix mixture,the experiment was carried out to analyze the influence of the mix production on water stability.
【关键词】SMA;配合比;水稳定性
【Keywords】SMA;mix production;water stability 【中图分类号】X734 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2018)03-0180-03
1 背景
近几年我国的高速公路建设飞速发展,高速公路里程已到达世界之巅。

交通也显著增加。

然而,调查发现许多高速公路的运行范围在1-2a或早期疾病的范围内[1]。

分析了许多早期疾病的损伤现象,如坑、洞、松、麻、粒化、制浆、裂纹等。

对这些现象进行分析认为,沥青路面早期病害与水直接或间接相关,是造成沥青路面早期病害的主要因素之一。

SMA路面结构在中国许多地方都有使用。

SMA是一种沥青混合料,由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量细骨料组成[2]。

在SMA 的使用过程中,沥青路面的水破坏主要是由于
水渗入沥青与集料界面,沥青薄膜和集料在流动水的作用下正在脱落,如何保持其水稳定性是一个广泛研究的课题
[3-4]。

因此合理地配备沥青混合料的生产配合比可以提升SMA的水稳定性。

为此我们进行一下实验来进一步测试。

主要内容包括:工地验证目标配合比设计、冷料仓转速比的确定、热料仓料筛分、生产配合比级配组合设计、沥青用量的确定等工作。

2 目标配合比设计及工地验证试验结果
2.1 目标配合比设计结果(表1,表2,表3)
2.2 工地?证试验结果
在工地现场对原材料(集料)进行了筛分,发现进场的原材料与目标配合比设计时所用原材料在1#冷料、3#冷料、4#冷料的个别筛孔的合格率存在着偏差。

用目标配合比设计的合成级配来为目标进行生产配合比设计,从而保证生产配合比的合成级配与目标配合比设计合成级配的关键筛孔通
过率较为接近,验证目标配合比结果见表4、表5、表6。

3生产配合比级配调试
3.1 热料仓筛分试验
①拌和楼筛网应根据本项目矿料的级配及对该楼和拌
的应用经验进行设置,楼和拌筛网的尺寸分别为15mm×
15mm、10mm×10mm、5mm×5mm、3mm×3mm。

②为了进一步保证二次筛分样品的真实性和代表性,混
合室的混混率与正常生产材料的混合率相同。

每个热箱单独放置,每个热箱前的材料被释放。

稳定后,取样品,进行样品筛选,并进行密度检查。

调试结果如下:
3.2 生产配合比调试
依据生产配合比设计级配及热料仓筛分试验结果,进行了生产配合比级配组合设计,各热仓料及矿粉用量比例为:4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=32.0%:39.0%:5.0%:14.0%:10.0%。

生产、目标配合比级配对照如图1所示。

4 沥青用量确定
根据SMA路面设计要求和目标配合比设计结论,其空隙率应控制在3~4.5%。

如果本次油石比为6.0%时空隙率应为4.1%,其它指标(VCA、VMA、饱和度、稳定度等)均满足设计要求。

5 生产配合比性能验证
根据选定的级配和油石比成型试件,验证浸水马歇尔试验,结果如表9:
以目标配合比设计的结论为基础,对宁高高速公路改造工程21标英国ACP4000型楼和拌进行上层改性沥青
SMA-13生产配合比级配调试和最佳沥青用量的确定,并对其用量进行了浸水马歇尔试验的验证,结果表明在最佳沥青用量下浸水马歇尔试验结果均满足设计要求。

生产配合比设
计结果见表10。

根据设计结果,建议施工单位进行沥青混合料的试铺、试拌工作。

6 SMA在另一种生产配合比下的水稳定性
当各集料配比为3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=32.0%:35.0%:8.0%:14.0%:11.0%时,即生产、目标配合比级配对照如图2。

采用同样的实验方法再次进行浸水马歇尔实验,情况如下:
在这种配合比下其沥青用量如下:
根据SMA路面设计要求和目标配合比设计结论,差距率应控制在3~4.5%。

根据工程实践经验,选取6.1%作为其他指标(VMA、VCA、稳定性、饱和度等)的设计。

浸水马歇尔稳定度试验结果如下:
7结论
①随着天然砂含量的增加,沥青混合料的水分稳定性下降,这与天然砂的形成有关。

与机械砂相比,天然砂的输送、冲刷、颗粒一般坚硬、表面光滑,沥青的粘附性较差。

故随着天然砂含量的增多,SMA 混合料的水稳性逐渐下降。

②在相同配合比下随着石油比的增加,抗水害能力应该是逐渐增加的,在最佳石油比的条件下,浸水马歇尔试验结果能达到最大值,说明具有很好的水稳定性,但如果石油比太大,沥青混合料之间主要依靠自有沥青相互连接,其水稳定性就会下降,因此,可以得出结论合理的石油比对提高沥
青混合料的水稳定性的效果是非常明显的。

【参考文献】
【1】孙立军,等.沥青路面结构行为理论[M].北京:人民交通出版社,2005.
【2】沈金安,李福普.SMA 路面设计与铺筑[M].北京:人民交通出版社,2003.
【3】薛文,史建方,夏志国.SMA 混合料水稳性能的探讨[J]. 河北工业大学成人教育学院学报,2001(4):16-20.
【4】李智,张肖宁,王绍怀.不同石料SMA 沥青混合料水稳定性研究[J]. 中南公路工程,2006(6):32-36.。

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