SMA与Sup沥青混合料性能指标对比

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石墨烯复合橡胶改性沥青SUP-13_级配优化设计与路用性能研究

石墨烯复合橡胶改性沥青SUP-13级配优化设计与路用性能研究赵飞龙1，蔡乾东2，左强1，宋军兴1（1. 甘肃路桥第三公路工程有限责任公司，甘肃兰州730050；2. 陕西东道特种路面科技有限公司，陕西西安712000）摘要：在保证SUP-13级配特征的基础上，参照SMA设计VCA mix⩽VCA DRC骨架判定标准，对不同级配SUP-13石墨烯复合橡胶改性沥青混合料的路用性能进行研究，试验结果表明：连续密级配SUP-13混合料中胶粉存在干涉影响，碾压后出现轻微光面、油膜较多现象，抗车辙及抗滑性能存在明显不足；半间断SUP-13-B、SUP-13-C动稳定度分别提高27.94%、32.17%，抗剪强度分别提高20.18%、28.44%，构造深度分别提高10.42%、14.58%，摩擦系数分别提高11.15%、12.74%，且低温抗裂性及水稳定性略有降低；半间断SUP-13-B的综合路用性能指标相对均衡，兼顾了半间断SUP-13与石墨烯复合橡胶改性沥青组合优势，符合河西走廊西端沥青路面功能需求。

关键词：道路工程；石墨烯复合橡胶改性沥青；SUP-13；半间断级配；路用性能中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1673-6478（2023）03-0159-06Study on Gradations Optimized Design and Road Performance of GrapheneComposite Rubber Modified Asphalt Mixture SUP-13ZHAO Feilong1, CAI Qiandong2, ZUO Qiang1, SONG Junxing1(1. Gansu Road and Bridge Third Highway Engineering Co., Ltd., Lanzhou Gansu 730050, China; 2. ShaanxiDongdao Special Pavement Technology Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 712000, China)Abstract:based on ensuring the gradation characteristics of SUP-13, and referring to the SMA designed VCA mix⩽VCA DRC skeleton judgment standard, we studied the road performance of different gradation SUP-13 graphene composite rubber modified asphalt mixtures. The test results show that the rubber powder in the continuous dense gradation SUP-13 mixture imposed interference effects, showing slight smooth surface and more oil film after rolling; the anti-rutting and anti-slip performance were significantly insufficient; the dynamic stability of semi gap-graded SUP-13-B and SUP-13-C increased by 27.94% and 32.17%, the shear strength increased by 20.18% and 28.44%, the structural depth increased by 10.42% and 14.58%, the friction coefficient increased by 11.15% and 12.74% respectively, and the low-temperature crack resistance and water stability slightly decreased; the comprehensive road performance indicators of semi gap-graded SUP-13-B are relatively balanced, taking the advantages of the combination of semi gap-graded SUP-13 and graphene composite rubber modified asphalt into consideration, and meeting the functional requirements of asphalt pavement at the western end of the Hexi Corridor.Key words: road engineering; graphene rubber composite modified asphalt; SUP-13; semi gap-graded; road performance收稿日期：2023-04-20作者简介：赵飞龙（1988.10-），男，甘肃榆中人，工程师，从事公路工程建设与管理工作.（）160交通节能与环保第19卷0引言近年来，我国胶粉复合改性沥青工程应用越来越广泛。

SMA与Sup沥青混合料性能指标对比

（2）细集料：采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当颗粒级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩或石
优点缺点施工要求
的细集料比例较少，通常仅为 10%～灰岩细集料。其级配规格应符合规范
15%。细集料应采用机制砂或轧制的石要求，天然砂的含量不宜大于集料总
屑，质量要求坚硬、洁净、无风化、无杂质。
终了的表面温度不低于 90°。
Superpave 沥青混合料的碾压应遵
施工应配备的主要施工机械包括：（1）循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原
沥青混合料拌和机：配有热贮料仓，单则，即压路机必须紧跟在摊加纤维（和碾压，碾压速度要慢（一般碾压速度
消石灰，必要时）投放口；（2）摊铺机：履带式摊铺机 2 台以上；（3）压路机：重型振动压路机 3～4 台，10t 双钢轮压路机 1～2 台。
能有明显改善的沥青面层混合料。同法。经实践证明，Superpave 沥青混
时，由于沥青马蹄脂的粘结作用，使低合料较传统的密实悬浮类混合料的
温变形能力和水稳定性有较大改善。抗车辙性能有了明显的改善，这一设
SMA 的空隙率很小（3%～4%）几乎计方法的最大亮点即为引用了混合
不透水，混合料受水的影响很小。由于料的体积性质作为设计的关键标准，
符合规定
个试件的平均值评定
流值
浸水马歇尔试必要时
验
车辙试验
必要时
符合规定符合规定
T 0702、T 0709
T 0702、T 0709 T 0719
项目
检查频度及单点检验质量要求或允许偏差
评价方法
试验方法
表面平整密实，不得有明显轮迹、
外观
随时
裂缝、推挤、油盯、油包等缺陷，目测

AC、SMA、OGFC三种沥青砼性能比较

AC,SMA,OGFC三种沥青砼性能比较报告AC,SMA,OGFC均采用改性沥青配制，同时设计采用高黏度改性沥青配制OGFC，改善其路用性能，SMA和OGFC中添加0.3%的聚酯纤维以保证其结构稳定。

高黏度、改性沥的性能指标如下表所示。

高黏度改性沥的性能指标：3种沥青混合料的矿料级配及沥青用量见下表。

试验中沥青混合料的矿料级配2.路用性能A．耐久性和抗滑性能比较采用室内试验检测AC、SMA和OGFC的路用性能，同时应用现在OGFC制备中普遍使用的高黏度改性沥青改善其路用性能。

试验检测结果见表2。

表2：沥青混合料的路用性能采用室内试验检测AC、SMA和OGFC路面的路用性能。

试验结果表明，采用SBS改性沥青制备的3种沥青混合料中，AC的动稳定度和构造深度较低，抗车辙性能和抗滑性能不足；SMA和OGFC的抗滑性能明显优于AC，SMA和OGFC的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均在80%以上，抗稳定性和抗冻融劈裂强度良好，但是IGFC的动稳定度和飞散损失都不够理想。

这与OGFC沥青混合料开级配设计的大空袭有关。

采用高黏度改性沥青配制的OGFC，不但水稳定性和抗冻性良好，均达到了90%，而且动稳定度达到了7000次/mm，飞散损失也降低了50%以上。

可见就耐久性和抗滑性能方面考虑，应选用SMA和高黏度改性沥青配制的OGFC沥青混合料。

B．阻燃性能比较①．试验方法模拟燃烧试验选用30cm*30cm*50cm的标准轮碾车辙试验（见图1），放扎起钢制挡板上，分别以50g 、100g90#乙醇汽油作为燃烧物。

温度变化采集点为试件表面中心和试件正上方30cm 处。

试件的表面温度利用红外线温度感应器测定，试件上方环境温度采用K 型热电偶温度测试器测定。

燃烧时间采用秒表记录。

从点火开始计时，看不到明火为终止时间。

并分别在燃烧试件前后称取试件的质量，计算逃逸汽油量。

采用燃烧时间、逃逸汽油量、温度变化综合评价AC 、SMA 和OGFC 的防火性能。

两种沥青混合料性能比较

两种沥青混合料性能比较作者：纪国亮,王丽丽来源：《科技传播》2011年第23期摘要 SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料和ARHM13（W）沥青混合料适用于高等级沥青路面，具有很好的路用效果。

对比这两种沥青混合料各项性能指标，高温稳定性和低温抗裂性能相差不多，都能满足规范要求，考虑经济性性能ARHM13（W）则更能体现出优势。

关键词沥青胶结料；合成级配；验证试验；经济效益中图分类号TU5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）56-0142-020 引言橡胶沥青混合料是采用干拌或湿拌工艺生产的沥青混合料。

干拌工艺是将废胎胶粉与沥青、矿料一起投放到拌和楼里拌和；湿拌工艺是将废胎胶粉和沥青加工形成橡胶沥青后，再与矿料拌和。

橡胶沥青混合料主要类型有：ARHM（W）湿拌法橡胶沥青混凝土密级配（《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》）；AR-AC13湿拌法富沥青断级配橡胶沥青混合料。

SMA是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成沥青玛蹄脂碎石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。

SMA材料结构特点为“三多一少”——粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少。

SMA路面结构不仅具有高温重载条件下很好的抗车辙性能，而且低温性能良好。

1 SMA-13和ARHM13（W）的比较本文就SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料和ARHM13（W）沥青混合料从材料选择、合成级配、最佳沥青用量、验证试验、经济效益五个方面论证的加以比较。

1.1 材料选择选择材料是生产优质沥青混合料的关键步骤。

沥青混合料的原材料包括沥青和矿料。

SMA-13选用符合规范[1]要求的SBS改性沥青；ARHM13（W）选择符合规范[1]规定70号沥青掺入20%橡胶粉。

试验指标满足技术要求。

矿料是沥青混合料的关键材料之一，其力学性能、颗粒形状直接关系到沥青混合料的抗车辙能力。

两种沥青混合料对于矿料的选择基本相同，都必须符合规范[1]各项指标要求。

掺加不同纤维的SMA-13沥青混合料路用性能对比分析

%
12.1
吸水率
%
1.5
1.0
表观相对密度
—
2.937
2.920
针片状
＞9.5mm
%
颗粒含量＜9.5mm
—
—
7.8
9.2
—
水洗法＜0.075mm 颗粒含量
%
0.3
0.3
对沥青的黏附性
—
5级
技术要求
≤26.0 ≤28.0 ≤2.0 ≥2.600 ≤12.0 ≤18.0
≤0.3
≥4级
细集料同样的由石灰岩碎石自行加工而成，其中表观相对密度为2.731g/cm3，毛体积相对密度为2.614g/cm3，采用水洗法测得的＜0.075mm颗粒含量为11.4%，亚甲基蓝值为2.7g/kg，各项指标均符合规范要求；矿粉由5～10mm 石灰岩碎石加工而成，其中含水率为0.2%，密度为2.683g/ cm3，亲水系数为0.8%，塑性系数为3%，各项指标均符合规范要求；木质素纤维Ph值为7.5，吸油率为5.3%；聚酯纤维抗拉强度为704MPa，纤维评价长度为6.0mm。 1.2 配合比设计
%
老化后
延度5℃
cm
绝对值≤0.1 ≥60 ≥20
技术要求 60～80 ≥-0.40 ≥30.0 ≥75.0
≤3.0 ≥230 ≤2.5 ≥65.0 绝对值≤0.1 ≥60 ≥20
粗集料主要技术指标如表2所示。
表2 粗集料技术指标
指标
单位 5～10
试验结果（mm） 10～15
石料压碎值
%
11.1
洛杉矶磨耗值
油石比纤维类型
（%）木质素纤维 5.8 聚酯纤维 5.9
表5 浸水马歇尔试验结果

高黏度改性沥青SMA-13混合料性能

高黏度改性沥青SMA-13混合料性能周瑞霞【摘要】探索了高黏度改性沥青应用于SMA-13沥青混合料的可行性,对采用相同矿料级配的高黏度改性沥青SMA-13和SBS改性沥青SMA-13混合料的路用性能和表面功能进行对比分析.结果表明:高黏度改性沥青SMA-13混合料多项性能明显优于SBS改性沥青SMA-13混合料,其中以高温性能、低温性能和抗疲劳性能表现最为显著;对于水稳定性和抗滑性能,两者基本持平;高黏度改性沥青SMA-13混合料是一种理想的薄层加铺材料,在道路养护等领域将具有非常广阔的应用前景.【期刊名称】《交通世界（建养机械）》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P186-188)【关键词】高黏度改性沥青;SMA-13沥青混合料;薄层加铺层【作者】周瑞霞【作者单位】邯郸市交通局公路工程一处,邯郸河北 056001【正文语种】中文【中图分类】U416.217近年来，高速公路已由建设高峰期向周期性养护高峰期转变，高速公路早期病害以裂缝、坑槽、车辙、剥落等为主[1][2][3][4]，此类路面的养护维修以恢复路面表面功能为主，通常需要将一定厚度的面层铣刨掉，并加铺薄层沥青面层，由于薄层沥青面层存在厚度薄、与下层面层不易形成良好黏结等问题，对沥青混合料路用性能、表面功能等要求更高，采用一般改性沥青的SMA等混合料很难满足要求。

高黏度改性沥青是近年来发展起来的一种性能优良、存储稳定性高的沥青混合料胶结材料，在钢桥面铺装、排水路面等领域均有应用[5][6][7]。

为此，本文考虑将高黏度改性沥青用于SMA-13沥青混合料，以期提高其路用性能和表面功能，并与采用相同级配SBS改性沥青混合料的性能进行对比分析。

1.1 原材料性能检测粗集料为玄武岩碎石，分为两档：4.75～9.5mm和9.5～16mm，集料压碎值为7.3%，黏附性为3级，针片状含量为3.5；细集料和矿粉的岩性均为石灰岩，细集料表观密度为2.698g/cm3，砂当量为89%，表征棱角性的流动时间为37s；矿粉表观密度为2.688g/cm3，亲水系数为0.331，无团粒结块现象存在。

橡胶沥青混合料与SMA的对比分析

橡胶沥青混合料与SMA的对比分析刘伟;粱乃兴;焦建华【摘要】沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)以其优良的路用性能而被广泛用于高速公路面层结构中,但是它使路面造价更加高昂,而使用橡胶沥青作为胶结料可大大降低路面造价.文中通过对比橡胶沥青和SMA混合料路用性能试验结果,发现两种混合料均能达到较好的路面使用效果,特别是在超薄层结构中橡胶沥青和SMA一样能够显著改善路面使用质量,具有较高的应用价值.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】4页(P100-103)【关键词】公路;沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA);橡胶沥青混合料;路用性能【作者】刘伟;粱乃兴;焦建华【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】U416.217中国的高等级公路绝大部分采用半刚性基层沥青路面结构，沥青面层不是主要承重层，而主要起到功能层作用。

近年来，随着中国道路交通事业的高速发展，重交通和重载现象日趋严重，沥青路面的各种表面功能都衰减很快，直接影响到汽车的行驶安全和舒适性。

为此，如何改善已建高等级公路路面的使用功能成为公路养护的重要课题之一。

鉴于此，近年来，超薄沥青砼在中国开始应用，它能够延长路面寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、提高安全特性（包括抗滑与排水）、减小噪音、增加路面强度等。

该文从经济角度考虑，分别采用橡胶沥青和SBS改性沥青作为结合料进行超薄沥青砼SMA－10路用性能研究。

1 试验材料1.1 沥青结合料用于超薄磨耗层的结合料，应根据当地气候条件与交通状况而定。

由于超薄磨耗层主要采用间断级配，粗集料含量比较高，因此结合料含量低则容易松散，采用较大的沥青含量则可能出现析漏问题。

为避免析漏，宜采用相对较粘的沥青，为延长寿命普遍采用SBS改性沥青。

所用SBS改性沥青的主要技术指标见表1。

几种典型沥青混合料性能的比较

几种典型沥青混合料性能的比较几十年来,为了提高沥青路面的使用性能,延长使用寿命,克服车辙、水损坏等常见的沥青路面损坏现象,人们对沥青混合料组成采取了各种措施,控制孔隙率、采取S形级配,使用改性沥青,添加纤维是近年来最常见的方法。

而改性沥青、纤维的广泛使用,使得从混合料结构组成来判断路面使用性能是很有必要的。

标签：沥青混合料;组成结构;S形级配空隙率1 几种典型沥青混合料依据沥青混合料组成结构理论,沥青混合料组成结构类型可主要分为悬浮密实结构、骨架密实结构、骨架空隙结构三种类型。

这三种结构类型在现今被人们所熟知的有:AC、SMA、SAC、Superpave混合料、OGFC、ATB、AK、ATPB等等。

几种混合料的级配见表1。

(1)AC是传统连续密级配沥青混凝土,在《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)中属于悬浮密实结构。

在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中这种沥青混合料舍弃了原来II型级配混合料,通过对关键筛孔通过率的控制分为粗型和细型。

粗型实际上是AK系列A型的调整型,加强压实度的控制,减小空隙率,级配向骨架密实型靠近。

(2)SMA在我国被称为沥青玛蹄脂碎石混合料,属于骨架密实结构。

它由大比例碎石构成坚固的骨架结构,并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架空隙进行稳定。

(3)SAC为我国自主开发的沥青混合料结构类型,因SAC-16矿料中大于4.75mm的颗粒含量为59%(范围中值),比《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)的AC-16I矿料中大于4.75mm的颗粒含量42.5%多16.5%,故命名为多碎石沥青混凝土。

4.75mm以上碎石含量小于60%的SAC,属于悬浮密实结构;4.75mm以上碎石含量在70%左右,属于骨架密实结构。

(4)Superpave是一种沥青混合料设计法,是美国为寻找一个新的设计体系来克服马歇尔和维姆设计体系造成路面存在的车辙和裂缝这一普遍问题而提出的公路研究计划(SHRP)的一个重要成果。

浅谈SMA中不同沥青、集料对路用性能的影响规律

试验结果分析：
（）Ｎ１Ｏ．１Ｏ．．Ｎ２的动稳定度远大于其他各组，沥青
采用改性沥青，粗，细集料采用辉绿岩动稳定度最大，
分别做：粗集料干捣间隙率ＶＡ、马歇尔混合料将细集料换成石灰岩动稳定度下降很小，水稳定性有所Ｃ试件中的粗集料骨架间隙率ＶＡ，集料间隙率ＶＣ … ＭＡ、提高，故ＳＭＡ细集料采用石灰岩是可行的。（）Ｎ３２Ｏ．，试件空隙率、试件的的毛体积相对密度，，稳定度、ＮＯ．４粗集料换成石灰岩后动稳定度很小，由于粗集料骨架间隙率
ＶＡＣ集料间隙率ＶＡ、空隙率ＶＭＶ、表
量量６０００
面构造深度以及低温抗裂性试验破坏应变
＼
５０００４０００３０００２０００１００００
保要求。掌握一定的环保知识，自觉地遵守规章制度，的，只有从人、工程机械及施工环境等方面综合分析，
规范工程机械施工生产。其次要本着 “ 防为主，保护采取一定的措施，才能将影响降低到最低程度。预优先 ” 的原则，完善环境保护、设备管理有关规定，明
７ａ８２０５０６０
（收稿日期：２０ —３２）０６０ —５
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表１各种沥青．集辩的马歌尔混合辩及体积指标结果

沥青SMA混合料的性能分析

沥青SMA混合料的性能分析作者：索娜来源：《装饰装修天地》2017年第05期摘要：于我国高速公路建设高速发展，高速公路沥青路面的交通量大`车辆轴载重荷载作用间隙时间短`车速快的情况.因此，对高速公路路面的各项指标要求也越来越高，所以只有不断地改善原材料和沥青砼的类型，进一步优化沥青砼的配合比，改进施工工艺，才能跟上高速发展步伐；本人就改性沥青SMA混合料的性能做了分析研究。

关键词：沥青；性能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。

SMA-P高模量沥青混合料应用介绍

SMA-P高模量沥青混合料应用介绍发表时间：2019-05-28T09:12:56.750Z 来源：《城镇建设》2019年第03期作者：刘大勇[导读] 穿越迎客山，向北至白云雁水水库处主隧道分叉，分叉点处由单洞三车道变为双洞二车道。

大连市政设施修建有限公司辽宁大连 116011 一、工程概况大连南部滨海大道为大连市重要通道，连接高新区凌水与西岗区东北快速路建成后有效缓解高新区至南部市区交通压力，其隧道全长3.03km（以双洞计），长春路支线隧道长740m（以双洞计）。

隧道分东、西两条主线，起点均为星海湾跨海大桥东引桥终点处。

穿越迎客山，向北至白云雁水水库处主隧道分叉，分叉点处由单洞三车道变为双洞二车道。

隧道道路面层，采用了我公司独创的SMA-P高模量沥青混合料，采用5cm高粘沥青混凝土SMA-P上面层，共计65947㎡。

二、材料介绍本工程位于大连南部海滨，施工受海洋气候影响大，尤其是当地终年潮湿，冬季冻融现象反复发生，对路面沥青面层耐久性的质量影响大，因此本工程采用高粘沥青混凝土SMA-P，高粘沥青是一种新型改性沥青材料，具有软化点高、耐老化、粘韧性大、延度大等优点。

SMA-P是结合高性能改性沥青与SMA骨架密实结构的高模量沥青混合料，通过提沥青混合料的高模量，降低了于水泥砼基层的模量差，可以降低车辆荷载下沥青混合料产生的变形，减少不可恢复的残留变形，延缓车辙的产生，改善路面材料的抗疲劳性，延长使用寿命。

同时具有非常好的高温抗车辙能力、低温变形性能和水稳定性，且构造深度大，抗滑性能好、耐老化性能及耐久性等路面性能都有较大提高。

1、高粘沥青沥青应采用具有高温热稳定性较好、粘结性强的高粘度改性沥青。

沥青应具有较小的针入度和较高的软化点和粘度。

沥青技术指标应符合表1的规定要求。

2、集料高粘改性沥青混合料以粗集料为主，粗集料的磨光值应符合CJJ1-2008及 GB50092-96要求。

石料需有足够的强度、抗压碎性和抗冲击性应符合CJJ1-2008及JTG F40-2004规定。

沥青混合料最佳油石比4则

沥青混合料最佳油石比4则以下是网友分享的关于沥青混合料最佳油石比的资料4篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

《沥青混合料设计中最佳油石比的确定范文一》沥青混合料设计中最佳油石比的确定摘要：分析沥青混合料的体积构成，确定计算混合料最佳油石比的公式，并通过实际工程对其加以检验。

对混合料最佳油石比进行了预估，并分析了矿料关键词：沥青混合料设计：体积分析法：最佳油石比：矿料间隙率。

[正文]1、前言沥青混合料设计主要是混合料的集料级配和最佳油石比的确定。

在集料级配相对固定的情况下，油石比是影响空隙率、沥青饱和度等马歇尔技术指标的唯一因素。

因此，在混合料设计中能否准确定出最佳油石比将对混合料的性能产生很大影响。

2、确定最佳油石比的经验公式沥青混合料设计国内外普遍采用体积设计法或体积分析法，本文将采用体积分析法确定混合料的最佳油石比，并对与油石比有关的几个问题提出粗浅的看法。

经过多年的试验研究，笔者认为，沥青混合料（本文所指沥青混合料包括密级配沥青混凝土混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料）的最佳油石比可采用公式Pa=(VMA V a)*Ra*100%计算。

Rsb*(100 V MA)式中:VMA——沥青混合料的矿料间隙率,%.由于沥青混合料的矿料间隙率不得小于规范规定最小矿料间隙率，在初算时可采用规范规定最小矿料间隙率代替，在明确沥青混合料的实际矿料间隙率后再用此公式算出。

Va——沥青混合料设计空隙率,%.规范规定为3~5%,在实际工程中可取为4%或其它定值。

Ra——沥青结合料相对密度,(25℃/25℃)1Rsb——集料平均毛体积相对密度，无量纲。

Rsb=100P1P2Pn ~R1R2Rn,式中P1,P2,P3~Pn为各种集料的配比,其和为100,相应的毛体积相对密度为R1,R2~Rn(石屑和矿粉采用表观相对密度)。

分析沥青混合料的体积构成,可以认为,1体积混合料中有(100-VMA)%体积的集料构成骨架;有预先希望的Va%体积空隙(即设计空隙率);所剩(VMA -Va)%体积均为沥青填充,此即最佳油石比的确定方法。

温拌sma沥青混合料与热拌sma沥青混合料路用性能的对比分析

48传统热拌沥青混合料（H o t m i x asphalt，缩写HMA），降温速率快，难以保证沥青混合料的压实，施工质量难以保障。

温拌（Warm mix asphalt，缩写WMA）技术具有节能环保、适宜低温施工等优点，且施工方法与热拌沥青混合料基本一致，获得了世界各国的广泛关注。

温拌沥青的各项技术性能也在逐渐提高，国内外的相关研究成果均表明：WMA整体性能优于普通沥青混合料，高温性能尤为明显。

考虑到热拌（HMA）SMA沥青混合料沥青胶结料含量高、粘度大，低温季节施工难度大，而WMA不仅具有良好的保温性能，且具有良好的施工和易性，能保证SMA沥青混合料的充分压实，有效防止生产过程中沥青的老化，提高沥青混合料耐久性；WMA还具有节约能源、造价相对较低的特点。

为此笔者开展温拌SMA-13沥青混合料（WMASMA-13）路用性能的评价分析，其中根据已有研究成果，选用掺加3％SAK（固体有机温拌剂）具有良好的路用性能。

一、温拌SMA沥青混合料的配合比设计目前国内外尚无针对WMA的设计方法，WMA采用与HMA相一致的配合比，然后对WMA进行体积性质验证，其中HMA的成型温度为160℃，WMA的成型温度为140℃，最终确定的SMA-13的级配设计结果见表1。

二、压实性能通过分析沥青混合料旋转压实曲线的特征，借助HUSSIAN UBZHIA等人提出的能量指数概念，对温拌SMA沥青混合料的压实性能进行分析。

施工过程中的压实能量指数CEI（Construction Energy Index）是指混合料在铺筑过程中，使其压实到一指定的密实度时，摊铺机和压路机所做的功。

密实能量指数TDI为路面在密实度为93％水平下开放交通，由密实度93％～98％时交通荷载对沥青混合料的压密作用。

根据混合料旋转压实曲线，分别计算SMA-13的CEI值和TDI值，见表2，并绘制混合料在不同温度下的CEI值和TDI 值关系曲线，见图1。

SMA沥青混合料路面特点及配合比设计说明

SMA沥青混合料路面特点及配合比设计说明SMA路面特点沥青玛蹄脂碎石(SMA)是一种由沥青、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的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料，其混合料具有以下特点：1)粗集料多在SMA的组成中，矿料是间断级配，粗集料占到70%以上，粗集料颗料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时，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。

AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 4.75mm通过率38~68 34~62 20~34 20~322)矿粉和沥青用量高，采用纤维稳定剂SMA使用矿粉高达8%～12%，沥青用量高达5.7%～6.5%，比一般AC-13/AC-16高1%左右。

同时要使用纤维作稳定剂，由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面，充分填充集料间隙，在温度下降、混合料收缩变形时，玛蹄脂有较好的粘结作用，它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能，低温抗裂性能得到大大提高。

2)AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 0.075mm通过率4~8 4~8 8~12 8~123) 空隙率小SMA混合料的部空隙率很小(3%～4%)，混合料渗水很少或几乎不渗水，混合料部的水属毛细水形态，不易成为大的动力水，再加上玛蹄脂与集料的粘结力好，混合料的水稳定性也有较多改善。

同时由于密水性好，对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用，使路面能保持较高的整体强度和稳定性。

3) 路面表面粗糙，构造深度大SMA一方面要求采用坚硬的、耐磨的优质石料;另一方面矿料采用间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成大的孔隙，构造深度大0.8~1.3mm，使雨天高速行车下不易产生水漂，抗滑性能提高，较好地解决了抗滑与耐久的矛盾。

同时，雨天交通不会产生大的水雾和溅水，路面噪声降低，从而可以全面提高路面的表面功能。

改性沥青SMA混合料的性能分析

改性沥青SMA混合料的性能分析基于我国高速公路建设高速发展，高速公路沥青路面的交通量大`车辆轴载重荷载作用间隙时间短`车速快的情况.因此，对高速公路路面的各项指标要求也越来越高，所以只有不断地改善原材料和沥青砼的类型，进一步优化沥青砼的配合比，改进施工工艺，才能跟上高速发展步伐；本人就改性沥青SMA混合料的性能做了分析研究。

标签改性沥青；SMA混合料；性能；分析一、原材料（沥青）改性沥青与常用的AH-70#石油沥青在沥青三大指标上有很大的差别见表1表1 AH70#石油沥青与SBS改性沥青检测指标表检测项目AH-70#石油沥青SBS改性沥青針入度25℃；100g；5s；（0.01mm）60～80 30～60软化点环球法；（℃）≥46≥70延度5cm/min；（cm）15℃>100 5℃ 20弹性恢复% ～75与玄武岩石料的粘附性4级5级从表中不难看出，由于沥青中掺加了SBS 改性剂，通过胶体磨将SBS 改性剂均匀的掺入石油沥青中，从而大幅度降低了沥青的温度敏感性，使其具有较高的柔性和韧性。

在针入度差异不大的情况下，两种沥青的软化点有较大的区别，由此证明SBS改性沥青的抗热变形性能要大大优于AH-70石油沥青；而改性沥青较强的弹性恢复性能也较好的保证了其在低温状态下的抗裂变形能力；SBS 改性沥青从本质上大幅度提高了与酸性石料的粘结能力，能有效的延长沥青混凝土路面的使用寿命。

二、改性沥青SMA混合料设计与普通混合料的差别。

2.1、设计理论不同SMA混合料是一种由沥青、纤维、矿粉及较少的细集料组成的沥青玛蹄脂填充于骨料骨架间隙合为一体的沥青混合料。

而普通AC型沥青混合料的结构属于悬浮式密级配，它是一种依靠沥青胶体裹覆粗集料而形成的混合料，稳定性相对较差。

由于SMA骨料间有良好的嵌挤作用，因而在高温重载条件下，它具有较强的抗车辙变形能力；同时由于粗集料表面裹覆有较厚的沥青玛蹄脂，从而增强了混合料的柔韧性，使其有较好的抗低温变形性能；因为SMA混合料中沥青用量较大，空隙率很小，大大改善了混合料的水稳定性；SMA混合料中粗集料含量较高，而使成型路面表面构造深度较大，既能提高路面抗滑性能，还能降低噪音，提高了行车的舒适性。

superpave路面与SMA路面

磨耗层
空隙率,%
0.53
2.35
2.56
2.85
3.35
(2)设计沥青用量7.5% 吸收沥青,%
0.28
0.84
1.01
1.20
1.37
砾石，吸水率1.92% 最大相对密度 2.288 2.316 2.324 2.333 2.342
磨耗层
空隙率,%
0.44
1.64
1.98
2.352.73源自(3)设计沥青用量7.5% 吸收沥青,%
胶轮静压共6遍
DD130双钢轮压路机（1台）
静压1遍
11
Superpave路面均匀，密实、不易离析
Superpave-25
AC-25I
12
Superpave设计方法的组成
沥青胶结料性能规范沥青混合料设计方法沥青混合料路用性能评价体系
13
Superpave胶结料性能规范
全新的胶结料性能规范——PG分级体系
17
Superpave沥青胶结料规范标准
疲劳裂缝
—已经过RFTO和PAV老化的沥青胶结料的G*sinδ最大为 5000kPa(DSR)
低温裂缝
—为减轻裂缝，沥青胶结料60s的蠕变劲度最大为300Mpa，m值最小0.300(BBR）；速度为1.0mm/min，直接拉力试验的破坏应变最小为1%(DTT）
42
混合料性能评价
高温性能试验
车辙试验高温蠕变试验
水敏感性试验
浸水马歇尔试验 AASHTO T 283试验冻融劈裂试验
低温性能试验
低温小梁试验
43
关键试验环节
最大理论密度确定
真空法实测; 计算法
毛体积密度测试

不同石料SMA沥青混合料高温性能评价

文章编号:0451-0712(2006)12-0168-03 中图分类号:U414175011 文献标识码:B 不同石料S M A沥青混合料高温性能评价李　智,张肖宁,徐　伟(华南理工大学交通学院　广州市　510640)摘　要:沥青玛碲脂碎石(S M A)混合料主要采用玄武岩、辉绿岩等优质石料,对于优质石料匮乏地区,为降低S M A造价,探索利用成本低廉的花岗岩或石灰岩配置S M A的可行性,具有十分重要的意义。

本文选择玄武岩、辉绿岩、花岗岩、石灰岩等4种石料,以S M A沥青混合料抗高温稳定性为切入点,采用规范车辙和多轮车辙仪(RLW T)试验方法,进行对比研究。

关键词:沥青玛碲脂碎石;高温性能;多轮车辙仪 S M A是密实嵌挤型沥青混合料,具有优良的抗高温稳定性[1,2]。

S M A对石料的质量要求十分严格,如较高的粘附性、强度,获得规格形状碎石的复杂加工工艺,细集料使用机制砂等,致使其造价过于昂贵,大面积应用受到限制。

在我国,S M A主要采用性能优异的玄武岩和辉绿岩,一些地区缺乏玄武岩和辉绿岩(如华南地区),远距离外购成本很高。

近年来,我国部分经济发达地区,道路交通呈现交通量大,重载车辆比例高的特点,致使许多沥青路面频频发生车辙等早期破坏现象。

鉴于S M A优良的抗高温性能、水稳定性和疲劳性能,无论是新建路面,还是原路面养护和旧路加铺[3,4],使用S M A沥青混合料解决重载交通条件下的车辙等病害,都是十分理想的选择。

在满足工程技术要求的条件下,降低S M A造价是工程技术者面临的重要难题。

石料占S M A材料质量的90%以上,尝试使用价格低廉、分布广泛的花岗岩和石灰岩配置S M A具有十分重要的工程意义。

为此,本文选择了玄武岩、辉绿岩、花岗岩、石灰岩等4种不同石料,以S M A沥青混合料抗高温稳定性为切入点,采用不同试验方法,进行对比研究。

1　试验方法众所周知,评价沥青混合料高温性能的试验方法很多[5],其中车辙试验被认为最符合路面行车荷载作用的效果。

三种不同沥青路面结构的抗车辙性能研究

三种不同沥青路面结构的抗车辙性能研究中图分类号：u416.217 文献标识码：a 文章编号：摘要：本文以甬台温高速拟采用的三种沥青路面结构足尺环形试验路施加车轮荷载，通过位移计和断面仪，实测环道试验路面表面、路面各结构层土基变形随荷载作用次数的变化，分析了不同基层类型和较厚沥青层对车辙的影响，同时研究了三种沥青路面结构的抗车辙能力。

1.前言随着交通量和重载交通的增加，我国沥青路面的车辙问题日益严重。

当车辙深度超过一定限度时，将会影响行车安全和汽车行使的舒适性。

因此，沥青路面的抗车辙能力长期以来一直受到各国公路工程技术人员的重视。

用于评价沥青路面抗永久变形能力的试验方法很多，包括车辙试验、环道试验、直道试验以及现场实际路面结构的加速加载试验等。

室内环道试验作为一种能较真实模拟路面实际受力状态，控制路面的温度和湿度，使路面在较短的时间内达到较大的轮载作用次数的大型足尺试验，其试验结果被认为能够较好反映将来现场路面的实际使用情况。

试验准备2.1环道试验路的布置试验路铺于“hs—10.5”环道试槽内，圆形环道试槽中心线周长33m，槽宽3.5m，深2m。

三种试验路结构方案如下：方案a：4cmsma+8cmsup20+8cmsup25+20cmlsm+20cm水泥稳定碎石方案b：5cmsma+16cmsup20+16cmsup25+22cm级配碎石方案c：4cmsma+8cmsup19+15cmsup5+1cm封层+36cm水泥稳定碎石将环道路面分为3个路段，每种结构的试验路占整个环道的三分之一，分段后每一试验路段长11m宽3.5m。

2.2试验荷载、温度条件本次环道试验采用重庆交通科研设计院“hs—10.5”环道加载装置，模拟双轮组单轴荷载110kn，轮胎气压0.7mpa，运行速度35±5公里/小时的动载工况，环道加载采用固定轮迹，不作横向移动，同时采用室内环道试验室的温控系统，将环道试验路面表面温度控制在50℃～60℃范围之内。

SMA与Sup沥青混合料性能指标对比

结构特点
SMA是一种紧密嵌挤骨架密实结构，为间断级配，即各档料的用量不是连续的，其特点是粗料多，细料少。其混合料是一种抗变形能力强，且具有非常好的高温抗车辙能力，耐久性好，综合性能有明显改善的沥青面层混合料。同时，由于沥青马蹄脂的粘结作用，使低温变形能力和水稳定性有较大改善。SMA的空隙率很小（3%～4%）几乎不透水，混合料受水的影响很小。由于粗集料比例占70%以上，路面压实后表面形成较大孔隙，构造深度大，使抗滑性能提高。
有较好的密实性，较好的构造深度；
施工工艺与普通的沥青混合料相同。
缺点
施工工艺要求较高，施工难度较大；
对矿料级配及沥青用量变化的敏感度高，即使较小的变动，也会引起路面质量较大波动；
成本相对较大。
施工要求
SMA路面宜在较高的温度条件下施工，气温不宜低于15℃，不得低于10℃。改性沥青SMA混合料出厂温度为165°～180°，摊铺温度不低于160°，初压温度不低于150°，碾压终了的表面温度不低于90°。
（2）细集料：采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当颗粒级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩或石灰岩细集料。其级配规格应符合规范要求，天然砂的含量不宜大于集料总量的15%。
（3）矿粉：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出。不得将拌和机回收的粉尘作为矿粉使用。
（5）纤维稳定剂：SMA中必须采用纤维稳定剂，因为纤维具有加筋、分散、吸附及吸收沥青、稳定、增粘等作用，可防止沥青析漏。通常采用木质素纤维，其掺用量一般为沥青混合料总质量的0.3%～0.4%。木质素纤维易受潮，应控制其含水率小于5%，在拌和过程中充分分散及拌和均匀。
（1）粗集料：粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径应满足规范要求，应采用反击式破碎机轧制的碎石，具有2个破碎面颗粒的含量不少于75%。