第3章沥青混合料—SMA汇总
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细集料的棱角性最好大于45%。 SMA和OGFC混合料不宜使用天然砂 －F40规范
尽量采用磨细的石灰石粉。
少量使用消石灰粉和水泥可改善水稳定性，但要限 制用量。
玄武岩粉与沥青粘附性比石灰石粉差很多，不宜用 作SMA的填料。
不宜采用粉煤灰做填料。 回收粉用量不得超过填料总量的25%。
纤维稳定剂
动稳定度（次/mm）
8000 7000
7000 7088
6000
5000 4000
4523 4200
3000
2000
1000
0
改性
2888 2591 1584 1572
不改性
SMA-13 SMA-16 AC-13 AC-16
国外大多使用改性沥青铺筑SMA， 有些国家规定必须使用改性沥青 铺筑SMA路面
欧洲发展历史
➢SMA1990年美国AASHTO、FHWA、NAPA、SHRP、TA、TRB派 出联合代表团赴欧洲考察。 ➢1991年有 23个州采用SMA铺筑了高速公路表层试验段。 ➢1994年FHWA提出SMA设计施工指南。 ➢1997年陆续提出《SMA设计》、《美国SMA路用性能评估》等报 告。 ➢1998年提出关于SMA混合料配合比设计等一系列规范的建议稿 ➢2003年NCAT提出关于4.75mmNMAS的SMA性能报告。
压实沥青混合料试件内粗集料骨架以外的体积占整个试件体积
的百分率，以VCAmix表示。
VCAmix
1
f ca
CA
100
式中：PCA 沥青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的颗粒含 量（％）；
γca 粗集料骨架部分的平均毛体积相对密度，由式C.3.3确定 ；
γf 沥青混合料试件的毛体积相对密度，由表干法测定。
对高速公路等承受繁重交通的重 大工程，夏季特别炎热或冬季特 别寒冷的地区，宜采用改性沥青 －－SMA指南
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外， SMA宜采用改性石油沥青ห้องสมุดไป่ตู้－ F40规范
Good Rock Rock
高质量的轧制碎石，其岩石
Bad
应坚韧，具有较高的强度和
刚度。
形状接近立方体，有棱角， 针片状含量低
LA、抗压碎要求较高
一般不使用石灰岩，可以使
用酸性岩石，但应检验与沥
青粘附性，不满足要求时， 应采取有效的抗剥落措施。
SMA的细集料含量很小，只有10％左右，但作用不 可小视
最好使用坚硬的机制砂，也可以采用优质石屑部分 替代机制砂使用，且应选择石灰岩石屑，严格控制 实现中土的含量。
架实体以外的空间体积占容量筒体积的百分率，以VCADRC表示。
VCADRC
(1
S CA
) 100
式中： VCADRC粗集料骨架的松装间隙率(％)； γCA粗集料骨架的毛体积相对密度； γS 粗集料骨架的松方毛体积相对密度（g/cm3）。
（1）SMA混合料体积结构参数 沥青混合料试件的粗集料骨架间隙率
（1）SMA混合料体积结构参数 马歇尔试件的体积参数
矿料间隙率VMA：足够大是保证加入足量沥青的前提。 沥青饱和度VFA：反映沥青混合料中的沥青用量是否合 适。
河北工业大学 肖庆一
SMA：是沥青马蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt）的缩 写，是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以 及较多的细集料（矿粉）组成的沥青马蹄脂，填充与间断 级配的粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料， 简称SMA。
SMA材料组成特点： “三多一少”—粗级料多（ ≧4.75mm，粗集料70％～80％）、沥青多、矿粉多（ 约10％）、细集料少。
SMA沥青混合料的技术特性 优良的高温稳定性 较好的低温抗裂性能 较好的耐久性 优良的抗滑性能 降低交通噪音 减小雨天路面水雾，提高能见度
欧洲发展历史
➢SMA产生于20世纪60年代中期的德国，由浇注式沥青混凝土 （Gussasphalt）发展而来。 ➢从80年代起，SMA首先在北欧的瑞典、芬兰等国得到广泛应用 ➢丹麦1982年开始在重载道路、厂矿道路、机场应用SMA结构，哥 本哈根机场跑道是世界上最早使用SMA道面的机场。 ➢荷兰自1987年起开始使用SMA路面。 ➢意大利自1991年起将SMA使用于高等级公路的磨耗层 ➢英国从1994年开始在干线公路上使用SMA，打破了原来使用嵌压 式沥青混合料（HRA）千篇一律的局面。
在SMA中的 作用
加筋作用 分散作用 吸附及吸收沥青 稳定作用 增粘作用，提高粘结力
纤维种类
木质素纤维 矿物纤维 有机纤维
（1）SMA混合料体积结构参数 捣实状态下粗集料骨架间隙率
捣实状态下粗集料骨架间隙率是将4.75mm（或2.36mm）以
上的干燥粗集料按照规定的条件在容量筒中捣实，所形成的粗集料骨
我国发展历史
➢我国1992年首都机场高速路首次使用SMA路面。 ➢1993-1996年全国许多省份铺筑了试验路。 ➢1996年首都机场东跑道沥青加盖层采用改性沥青SMA表面层。 ➢1997年东西长安街沥青面层整修采用SMA-10表面层。 ➢2002年发布《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》（SHC F4001-2002）。 ➢2004年发布《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）， 将《技术指南》内容并入《规范》，并作了部分调整。
质量要符合F40规范相应的技术要求 比普通沥青混凝土要求要高，要求要有较高的粘度
一般要求采用稠度较大的沥青，比当地常用的沥青， 针入度要小一个等级
要求沥青具有较高的粘度，与集料具有较好的粘
附性。除满足相关规范要求外，应采用比当地常用 普通沥青混合料所用沥青硬一级的沥青。对于高等 级公路、交通量特别大以及气候环境严酷时，最好 采用改性沥青制备沥青混合料。
（1）SMA混合料体积结构参数 SMA骨架嵌挤形成的判断
SMA沥青混合料是按照嵌挤原则设计的，为了充分发挥SMA混合料中 粗集料石-石骨架嵌挤的作用，在压实状态下，沥青混合料中的粗集 料间隙率VCAmix必须小于粗集料骨架间隙率VCADRC，这是检验嵌挤 骨架形成的关键。若不满足，则表明混合料的粗集料骨架实际上被所 填充沥青马蹄脂撑开了，说明在混合料中沥青马蹄脂过多或者粗集料 骨架间隙过小。
尽量采用磨细的石灰石粉。
少量使用消石灰粉和水泥可改善水稳定性，但要限 制用量。
玄武岩粉与沥青粘附性比石灰石粉差很多，不宜用 作SMA的填料。
不宜采用粉煤灰做填料。 回收粉用量不得超过填料总量的25%。
纤维稳定剂
动稳定度（次/mm）
8000 7000
7000 7088
6000
5000 4000
4523 4200
3000
2000
1000
0
改性
2888 2591 1584 1572
不改性
SMA-13 SMA-16 AC-13 AC-16
国外大多使用改性沥青铺筑SMA， 有些国家规定必须使用改性沥青 铺筑SMA路面
欧洲发展历史
➢SMA1990年美国AASHTO、FHWA、NAPA、SHRP、TA、TRB派 出联合代表团赴欧洲考察。 ➢1991年有 23个州采用SMA铺筑了高速公路表层试验段。 ➢1994年FHWA提出SMA设计施工指南。 ➢1997年陆续提出《SMA设计》、《美国SMA路用性能评估》等报 告。 ➢1998年提出关于SMA混合料配合比设计等一系列规范的建议稿 ➢2003年NCAT提出关于4.75mmNMAS的SMA性能报告。
压实沥青混合料试件内粗集料骨架以外的体积占整个试件体积
的百分率，以VCAmix表示。
VCAmix
1
f ca
CA
100
式中：PCA 沥青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的颗粒含 量（％）；
γca 粗集料骨架部分的平均毛体积相对密度，由式C.3.3确定 ；
γf 沥青混合料试件的毛体积相对密度，由表干法测定。
对高速公路等承受繁重交通的重 大工程，夏季特别炎热或冬季特 别寒冷的地区，宜采用改性沥青 －－SMA指南
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外， SMA宜采用改性石油沥青ห้องสมุดไป่ตู้－ F40规范
Good Rock Rock
高质量的轧制碎石，其岩石
Bad
应坚韧，具有较高的强度和
刚度。
形状接近立方体，有棱角， 针片状含量低
LA、抗压碎要求较高
一般不使用石灰岩，可以使
用酸性岩石，但应检验与沥
青粘附性，不满足要求时， 应采取有效的抗剥落措施。
SMA的细集料含量很小，只有10％左右，但作用不 可小视
最好使用坚硬的机制砂，也可以采用优质石屑部分 替代机制砂使用，且应选择石灰岩石屑，严格控制 实现中土的含量。
架实体以外的空间体积占容量筒体积的百分率，以VCADRC表示。
VCADRC
(1
S CA
) 100
式中： VCADRC粗集料骨架的松装间隙率(％)； γCA粗集料骨架的毛体积相对密度； γS 粗集料骨架的松方毛体积相对密度（g/cm3）。
（1）SMA混合料体积结构参数 沥青混合料试件的粗集料骨架间隙率
（1）SMA混合料体积结构参数 马歇尔试件的体积参数
矿料间隙率VMA：足够大是保证加入足量沥青的前提。 沥青饱和度VFA：反映沥青混合料中的沥青用量是否合 适。
河北工业大学 肖庆一
SMA：是沥青马蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt）的缩 写，是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以 及较多的细集料（矿粉）组成的沥青马蹄脂，填充与间断 级配的粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料， 简称SMA。
SMA材料组成特点： “三多一少”—粗级料多（ ≧4.75mm，粗集料70％～80％）、沥青多、矿粉多（ 约10％）、细集料少。
SMA沥青混合料的技术特性 优良的高温稳定性 较好的低温抗裂性能 较好的耐久性 优良的抗滑性能 降低交通噪音 减小雨天路面水雾，提高能见度
欧洲发展历史
➢SMA产生于20世纪60年代中期的德国，由浇注式沥青混凝土 （Gussasphalt）发展而来。 ➢从80年代起，SMA首先在北欧的瑞典、芬兰等国得到广泛应用 ➢丹麦1982年开始在重载道路、厂矿道路、机场应用SMA结构，哥 本哈根机场跑道是世界上最早使用SMA道面的机场。 ➢荷兰自1987年起开始使用SMA路面。 ➢意大利自1991年起将SMA使用于高等级公路的磨耗层 ➢英国从1994年开始在干线公路上使用SMA，打破了原来使用嵌压 式沥青混合料（HRA）千篇一律的局面。
在SMA中的 作用
加筋作用 分散作用 吸附及吸收沥青 稳定作用 增粘作用，提高粘结力
纤维种类
木质素纤维 矿物纤维 有机纤维
（1）SMA混合料体积结构参数 捣实状态下粗集料骨架间隙率
捣实状态下粗集料骨架间隙率是将4.75mm（或2.36mm）以
上的干燥粗集料按照规定的条件在容量筒中捣实，所形成的粗集料骨
我国发展历史
➢我国1992年首都机场高速路首次使用SMA路面。 ➢1993-1996年全国许多省份铺筑了试验路。 ➢1996年首都机场东跑道沥青加盖层采用改性沥青SMA表面层。 ➢1997年东西长安街沥青面层整修采用SMA-10表面层。 ➢2002年发布《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》（SHC F4001-2002）。 ➢2004年发布《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）， 将《技术指南》内容并入《规范》，并作了部分调整。
质量要符合F40规范相应的技术要求 比普通沥青混凝土要求要高，要求要有较高的粘度
一般要求采用稠度较大的沥青，比当地常用的沥青， 针入度要小一个等级
要求沥青具有较高的粘度，与集料具有较好的粘
附性。除满足相关规范要求外，应采用比当地常用 普通沥青混合料所用沥青硬一级的沥青。对于高等 级公路、交通量特别大以及气候环境严酷时，最好 采用改性沥青制备沥青混合料。
（1）SMA混合料体积结构参数 SMA骨架嵌挤形成的判断
SMA沥青混合料是按照嵌挤原则设计的，为了充分发挥SMA混合料中 粗集料石-石骨架嵌挤的作用，在压实状态下，沥青混合料中的粗集 料间隙率VCAmix必须小于粗集料骨架间隙率VCADRC，这是检验嵌挤 骨架形成的关键。若不满足，则表明混合料的粗集料骨架实际上被所 填充沥青马蹄脂撑开了，说明在混合料中沥青马蹄脂过多或者粗集料 骨架间隙过小。