浅析高速公路SMA路面【精选】

SMA路面的使用概况
沿江高速公路SZ21标、宿淮高速 公路HA23标、宁淮高速公路HA21 标、宁常高速公路NC21标路面等 都采用SMA13S型沥青玛蹄脂碎石 表面层。
SMA混合料的材料特性
1、材料组成 粗集料 细集料 矿粉填料 沥青结合料 纤维稳定剂
SMA混合料的材料特性
18 16 14 12
内摩阻力来源于集料的机械咬合： 10
8 6 4 2 0
0
贯入阻力/kN
19mm 9.5mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 9.5mm' 13.2mm 16mm
500 1000 1500 2000 2500
贯入深度/0.01mm
SMA混合料的材料特性
3、技术特性
高温稳定性 高温稳定性主要取决于内摩擦角φ值， SMA混合料集料有棱角且表面粗糙， 故内摩阻角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 变形能力。
SMA混合料的材料特性
低温抗裂性 低温抗裂性主要取决于抗拉能力，抗 拉能力主要取决于沥青胶结料的粘聚 力c值。SMA混合料集料之间填充的沥 青玛蹄脂是由高含量的矿粉、纤维和 沥青组成，粘结作用远高于普通密级 配混合料,从而使混合料具有很好的低 温抗裂性能。
SMA混合料的材料特性
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，沥青在集料表面形成较厚的沥青 膜。此外，SMA混合料空隙率较小，沥青与 水或空气的接触较少，因而SMA混合料的水 稳定性和抗老化性较普通沥青混合料为好； 又由于SMA混合料基本是不透水的，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。
试验项目
普通沥青
动稳定度（次/mm）
600～1500
浸水马歇尔残留稳定度（％） >75
冻融劈裂残留稳定度（％） >70
谢伦堡析漏损失（％）
<0.2
渗水系数
基本不透水
构造深度（mm）
>1.0
改性沥青 3000～6000 >80 >80 <0.1
SMA混合料施工
SMA混合料施工所用的生产装置、运输车 辆、摊铺机与压实机具,均与传统密级配 沥青混凝土相同。但SMA混合料的施工特 性与施工工艺具有自身的特点,与传统AC 混合料不同,在运输和摊铺过程中,不会 出现粗细集料的离析,却容易发生沥青结 合料的析漏现象。在工艺流程中增加了 改性沥青掺和机以及使用改性沥青生产 SMA时需要加入稳定剂纤维。
SMA混合料施工
施工流程： 备料→改性沥青生产→沥青混合料 生产→混合料运输→摊铺→碾压→ 养护
注意事项
1、泛油 SMA路面泛油与集料品质、纤维稳定剂投 入方式有很大关系。
2、析漏 3、其他
为了防止成品料热量散失并避免滴漏现象 发生,应不使用成品储料仓,而是直接将成 品料放入卡车,加盖篷布后立即运至摊铺 现场。
沥青饱和度VFA
马歇尔稳定度MS
流值FL
最小油石比不小于，2.9
粗集料毛体积相对 密度
2.8
2.7
普通沥青 3～4％ 75～85％ 不宜小于5.5kN 2～4mm 5.5% 5.8% 6.1
改性沥青
不宜小于6.0kN 2～5mm 5.7% 6.0% 6.3%
我国SMA混合料的配合比设计
3、性能检验 SMA混合料在确定级配和沥青用量后，还必须进 行严格的试验检验，其内容如下：
总结
SMA是从国外引入的一种新型路面沥青混合料结构, 虽然SMA路面在高温抗车辙、低温抗裂、疲劳抗裂、 抗老化、抗水损害、抗滑及耐久性等方面都比传统 的AC路面优越,在材料品质和质量控制方面也比AC 路面要求高一些,但SMA结构的使用应结合各个国家 各自的特点。我国的气候条件比较恶劣,各个地区 之间的差别也比较大,加之施工机械、材料、经济 条件的限制,完全照搬国外的经验,显然是行不通的, 这一点在国内有些地区的试验路上已经表现出来。 因此我们必须用科学的态度,从本地区的实际情况 出发,探索一条SMA路面应用的新路子。
（1）高温抗车辙。（“三多一少”原则） （2）很好的耐久性和低温抗裂能力。（高韧性和柔性） （3）良好的耐老化性和水稳定性。（小空隙率） （4）很好的抗滑性能，降噪音、防水雾性能。（间断
级配形成的大孔隙和大构造深度） （5）可用于超薄面层，降低造价。
SMA混合料的材料特性
缺点
(1)前期约增加20%的投资。 (2)沥青和矿粉用量较多,加工和铺筑温度较
2、强度理论
与其他沥青混合料一样，SMA一般倾向于用库 仑内摩擦理论来分析其强度。
0 C tg

：为材料某一界面上的抗剪强度
0
C：为材料的粘聚力（内聚力）
：为该界面上的法向应力
：为材料的内摩擦角
tg：为材料的内摩阻力
SMA混合料的材料特性
粘聚力C来源于沥青膜的粘度：
SMA混合料的材料特性
SMA混合料的材料特性
表面特征 SMA混合料一方面要求使用坚硬、粗 糙、耐磨的高质量碎石，另一方面采 用间断级配的矿料，压实后表面形成 的构造深度大，一般超过1mm，这时 对沥青面层具有良好的抗滑性和耐磨 性能，还能减少溅水，减少噪声，提 高道路行驶质量。
SMA混合料的材料特性
4、优缺点 优点
浅析高速公路SMA路面
SMA介绍
SMA，全称沥青玛蹄脂碎石混合 料，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路面的使用概况
由于SMA路面具有良好的温度稳定性、 抗疲劳性能、密水性、耐久性等使用性 能，具有抗滑性好、噪音较低等表面功 能，因而路面使用寿命延长、维修成本 低且方便。 进入二十一世纪后，在国内逐步得到了 推广应用。目前江苏省高速公路沥青路 面表面层已普遍采用SMA路面。
高,生产率较低。 (3)实际使用性能对结合料用量和粉料用量都
较敏感。新路面和路面潮湿时,有过滑危险。
我国SMA混合料的配合比设计
1、级配的确定 选择初试级配时，应在标准级配范围内， 选择三个不同的4.75mm通过率实验，结 果以20～30％为宜，并根据粗集料的毛 体积密度估算沥青用量，并使混合料满 足如下要求：
试验项目
技术要求
马歇尔击实次数
两面各50次
粗集料骨架间隙率VCAmix 矿料间隙率VMA
不大于VCADRC 不小于16.5％
我国SMA混合料的配合比设计
2、根据空隙率VV确定最佳油石比OAC
在级配确定后，选择3个不同油石比，间 隔0.2-0.4%，进行马歇尔试验，要求满 足如下技术要求：
试验项目
空隙率