沥青面层混合料
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➢ 设计初试级配：在工程设计级配范围内，调整各种 矿料比例，设计3组不同粗细的初试级配， 3组级配 的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中 值、中值±3%附近，矿粉数量均为10%左右。
23
3.3配合比设计的步骤（1） --确定最佳设计级配
➢ 3.3.2计算各种矿料密度
➢ 计算初试级配的矿料合成毛体积相对密度γsb、合成 表观相对密度γsa、有效相对密度γse。
17
4-9
3.SMA的配合比设计
➢3.1配合比设计的原则 ➢3.2配合比设计的标准 ➢3.3配合比设计的步骤 ➢3.4配合比设计的检验
18
3.1配合比设计的原则☆
➢使用强度高、立方体状集料 ➢选择适当的级配保证粗集料间相互嵌挤 ➢使用较多的沥青，空隙率为4% ➢VMA > 17 ➢满足析漏、飞散要求(沥青用量要求) ➢满足高温稳定性要求 ➢满足水稳性要求
16
2 SMA的特点
➢2.2级配曲线(0.45次方曲线)
100
90
SMA13
80
AC13I
70 AK13A
60
50 40 30
20
10
0
0 0.075 0.3 0.6 1.18 2.36
4.75
9.5 13.2 16 19
SMA13的级配通过“级配禁区”（Superpave中的概念）的下方。
Pause
➢最初作为一种强度很高的沥青路面罩面，以 抵抗带钉轮胎造成的各种路面损坏。
➢德国1984年版《沥青路面工程补充技术规范 及准则》中将SMA列为德国标准的路面材料。
5
1.2SMA在国外的应用情况
➢20世纪60年代起源于德国； ➢从80年代起在欧洲推广，许多国家列入规范； ➢90年代初引入美国，多个州修筑了试验路； ➢NCAT于1998年底完成了有关混合料设计的
青。
21
3.3配合比设计的步骤
➢ 马歇尔击实仪
➢ 马歇尔试验仪
Pause
22
3-8
3.3配合比设计的步骤（1） --确定最佳设计级配
➢ 3.3.1设计初试级配☆
➢ 确定分界筛孔：公称最大粒径等于或小于9.5mm的 SMA混合料，以2.36mm作为粗集料骨架的分界筛 孔；公称最大粒径等于或大于13.2mm的SMA混合 料，以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔。
％
技术要求
不使用改性沥 使用改性沥青 青
φ101.6mm×63.5mm 两面击实50次
3~4
17.0
VCADRC 75~85
5.5 2~5
不大于0.2
6.0 －
不大于0.1
不大于20
不大于15
试验方 法
T 0702 T 0702 T 0705 T 0705 T 0705 T 0705 T 0709 T 0709 T 0732
高等筑路材料
2020
1
沥青面层材料
2
本章内容要点
➢ 沥青玛蹄脂碎石SMA
➢ 1.SMA概述 ➢ 2.SMA的特点☆ ➢ 3.SMA的配合比设计
☆
➢ 4.SMA的材料选择 ➢ 5.SMA的性能 ➢ 6.SMA的施工工艺
➢ 再生沥青混合料RAP
➢ 1.国内外研究概况
➢ 1.1国外研究概况 ➢ 1.2国内研究概况
速公路实体工程。
7
1.3SMA在国内的应用情况
➢江苏省
➢ SMA在江苏的应用始于1995年，在宁连、 宁通公路上修筑了SMA试验路；
➢1998年以来对SMA路面进行了大量研究，先 后在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成 功地应用了改性/普通沥青的MA16/SMA13；
➢2000年开始在淮江高速公路等新建公路应用； ➢至今总里程已约2000多公里。
T 0733
20
两点说明
➢一般规定：
➢SMA混合料的配合比设计采用马歇尔试件的 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。
➢材料选择：
➢除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青 能符合使用要求者外，SMA宜采用改性石油
沥青，且采用比当地常用沥青更硬标号的沥
3.2配合比设计的标准
试验项目
单位
马歇尔试件尺寸
mm
马歇尔试件击实次数[1]
-
空隙率VV[2]
％
矿料间隙率VMA[2]，不小于
％
粗集料骨架间隙率VCAmix[3]，不大于 -
沥青饱和度VFA
％
稳定度[4]，不小于
kN
流值
mm
谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失 ％
肯塔堡飞散试验的混合料损失 或浸水飞散试验
细集料、矿粉、沥青和纤维等构成的混合物
2 SMA的特点☆
➢ 嵌挤的骨架（嵌挤密实）——高温稳 定性好，抗车辙能力强
➢ 粗集料多（4.75mm以上70％～80 ％）——路表粗糙抗滑、行车安全
三
➢ 矿粉多（0.075mm通过率10％左右） 多
➢ 沥青用量多（高1％以上）——抗裂 性、耐久性好
一
➢ 细集料少
研究项目； ➢NAPA于1999年出版了《SMA设计与施工指
南》； ➢2000年列入AASHTO规范。
6
1.3SMA在国内的应用情况
➢1992年开始引入SMA； ➢交通部成立了SMA推广课题组，进行专题研
究；（沈金安研究员） ➢推广课题组于1997年提出了《SMA推广建议
书》； ➢1999年6月《SMA路面施工技术指南》； ➢至今已有十多个省市修筑了SMA试验路和高
➢ 2.再生沥青混合料设 计☆
➢ 2.1旧料掺配设计 ➢ 2.2新掺材料设计 ➢ 2.3工艺性能设计
3
一、沥青玛蹄脂碎石（SMA）
4
1.1 SMA的起源
➢起源：
➢起源于20世纪60年代的德国，最初的名称为 Splitmastixaphalt（20世纪90年代传入美国 后称为Stone Mastrix Asphalt，缩写为 SMA）。中文名为“沥青玛蹄脂碎石混合料”
少
Fra Baidu bibliotek
➢ 空隙率较小（3％～4％）——抗水害、 耐老化
15
2 SMA的特点
➢2.2级配曲线
通过百分率（%）
100
80
60
AC-13
SMA-13
40
20
0 0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16 筛孔（mm）
两“多”（粗集料、矿粉）；
一“少”（细集料）。
8
9
10
AC-16 三种沥青混合料
AK-16B SMA-16
11
SMA芯样
12
SMA与AC路面的对比
➢ AC
➢ SMA
2 SMA的特点
➢2.1构成：
➢SMA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，形成一种骨架密实结构的 沥青混合料。
23
3.3配合比设计的步骤（1） --确定最佳设计级配
➢ 3.3.2计算各种矿料密度
➢ 计算初试级配的矿料合成毛体积相对密度γsb、合成 表观相对密度γsa、有效相对密度γse。
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4-9
3.SMA的配合比设计
➢3.1配合比设计的原则 ➢3.2配合比设计的标准 ➢3.3配合比设计的步骤 ➢3.4配合比设计的检验
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3.1配合比设计的原则☆
➢使用强度高、立方体状集料 ➢选择适当的级配保证粗集料间相互嵌挤 ➢使用较多的沥青，空隙率为4% ➢VMA > 17 ➢满足析漏、飞散要求(沥青用量要求) ➢满足高温稳定性要求 ➢满足水稳性要求
16
2 SMA的特点
➢2.2级配曲线(0.45次方曲线)
100
90
SMA13
80
AC13I
70 AK13A
60
50 40 30
20
10
0
0 0.075 0.3 0.6 1.18 2.36
4.75
9.5 13.2 16 19
SMA13的级配通过“级配禁区”（Superpave中的概念）的下方。
Pause
➢最初作为一种强度很高的沥青路面罩面，以 抵抗带钉轮胎造成的各种路面损坏。
➢德国1984年版《沥青路面工程补充技术规范 及准则》中将SMA列为德国标准的路面材料。
5
1.2SMA在国外的应用情况
➢20世纪60年代起源于德国； ➢从80年代起在欧洲推广，许多国家列入规范； ➢90年代初引入美国，多个州修筑了试验路； ➢NCAT于1998年底完成了有关混合料设计的
青。
21
3.3配合比设计的步骤
➢ 马歇尔击实仪
➢ 马歇尔试验仪
Pause
22
3-8
3.3配合比设计的步骤（1） --确定最佳设计级配
➢ 3.3.1设计初试级配☆
➢ 确定分界筛孔：公称最大粒径等于或小于9.5mm的 SMA混合料，以2.36mm作为粗集料骨架的分界筛 孔；公称最大粒径等于或大于13.2mm的SMA混合 料，以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔。
％
技术要求
不使用改性沥 使用改性沥青 青
φ101.6mm×63.5mm 两面击实50次
3~4
17.0
VCADRC 75~85
5.5 2~5
不大于0.2
6.0 －
不大于0.1
不大于20
不大于15
试验方 法
T 0702 T 0702 T 0705 T 0705 T 0705 T 0705 T 0709 T 0709 T 0732
高等筑路材料
2020
1
沥青面层材料
2
本章内容要点
➢ 沥青玛蹄脂碎石SMA
➢ 1.SMA概述 ➢ 2.SMA的特点☆ ➢ 3.SMA的配合比设计
☆
➢ 4.SMA的材料选择 ➢ 5.SMA的性能 ➢ 6.SMA的施工工艺
➢ 再生沥青混合料RAP
➢ 1.国内外研究概况
➢ 1.1国外研究概况 ➢ 1.2国内研究概况
速公路实体工程。
7
1.3SMA在国内的应用情况
➢江苏省
➢ SMA在江苏的应用始于1995年，在宁连、 宁通公路上修筑了SMA试验路；
➢1998年以来对SMA路面进行了大量研究，先 后在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成 功地应用了改性/普通沥青的MA16/SMA13；
➢2000年开始在淮江高速公路等新建公路应用； ➢至今总里程已约2000多公里。
T 0733
20
两点说明
➢一般规定：
➢SMA混合料的配合比设计采用马歇尔试件的 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。
➢材料选择：
➢除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青 能符合使用要求者外，SMA宜采用改性石油
沥青，且采用比当地常用沥青更硬标号的沥
3.2配合比设计的标准
试验项目
单位
马歇尔试件尺寸
mm
马歇尔试件击实次数[1]
-
空隙率VV[2]
％
矿料间隙率VMA[2]，不小于
％
粗集料骨架间隙率VCAmix[3]，不大于 -
沥青饱和度VFA
％
稳定度[4]，不小于
kN
流值
mm
谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失 ％
肯塔堡飞散试验的混合料损失 或浸水飞散试验
细集料、矿粉、沥青和纤维等构成的混合物
2 SMA的特点☆
➢ 嵌挤的骨架（嵌挤密实）——高温稳 定性好，抗车辙能力强
➢ 粗集料多（4.75mm以上70％～80 ％）——路表粗糙抗滑、行车安全
三
➢ 矿粉多（0.075mm通过率10％左右） 多
➢ 沥青用量多（高1％以上）——抗裂 性、耐久性好
一
➢ 细集料少
研究项目； ➢NAPA于1999年出版了《SMA设计与施工指
南》； ➢2000年列入AASHTO规范。
6
1.3SMA在国内的应用情况
➢1992年开始引入SMA； ➢交通部成立了SMA推广课题组，进行专题研
究；（沈金安研究员） ➢推广课题组于1997年提出了《SMA推广建议
书》； ➢1999年6月《SMA路面施工技术指南》； ➢至今已有十多个省市修筑了SMA试验路和高
➢ 2.再生沥青混合料设 计☆
➢ 2.1旧料掺配设计 ➢ 2.2新掺材料设计 ➢ 2.3工艺性能设计
3
一、沥青玛蹄脂碎石（SMA）
4
1.1 SMA的起源
➢起源：
➢起源于20世纪60年代的德国，最初的名称为 Splitmastixaphalt（20世纪90年代传入美国 后称为Stone Mastrix Asphalt，缩写为 SMA）。中文名为“沥青玛蹄脂碎石混合料”
少
Fra Baidu bibliotek
➢ 空隙率较小（3％～4％）——抗水害、 耐老化
15
2 SMA的特点
➢2.2级配曲线
通过百分率（%）
100
80
60
AC-13
SMA-13
40
20
0 0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16 筛孔（mm）
两“多”（粗集料、矿粉）；
一“少”（细集料）。
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AC-16 三种沥青混合料
AK-16B SMA-16
11
SMA芯样
12
SMA与AC路面的对比
➢ AC
➢ SMA
2 SMA的特点
➢2.1构成：
➢SMA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，形成一种骨架密实结构的 沥青混合料。