SMA-13沥青玛蹄脂碎石质量控制要点

SMA-13沥青玛蹄脂碎石的质量控制要点
【摘要】：结合上三高速公路沥青路面养护实际情况，通过试验、生产环节等控制，提高sma-13沥青玛蹄脂碎石混合料的质量。

【关键词】：sma-13沥青玛蹄脂碎石高速公路材料优选配合比设计施工生产质量控制
中图分类号：tv523文献标识码： a 文章编号：
0、引言
sma即沥青玛蹄脂碎石，是由沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料，充填于间断级配的粗集料碎石骨架的间隙形成的一种沥青混合料。

简单的说：sma就是由互相嵌挤的粗集料骨架和沥青玛蹄脂两大部分组成的。

沥青玛蹄脂碎石混合料由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力，同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。

添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好。

间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好。

同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，从而全面提高了沥青混合料的路面使用性能。

正是因为沥青玛蹄脂碎石混合料具有以上较好的路用性能，其在高速公路上的应用也越来越广泛，成为当前国际、国内公认的一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料。

沥青玛蹄脂碎石混合料性能优越的保证是对其试验过程中的严
格控制。

本文将着重从材料选择、配合比组成、拌和生产等一些环
节，并结合sma-13在浙江省主要的干线高速上三高速公路中的应用入手，分析sma-13沥青玛蹄脂碎石的质量控制要点。

1、材料优选
sma13沥青玛蹄脂碎石一般用于高等级公路路面的上面层，主要由4.75mm以上的粗集料搭建骨架结构，由沥青和少量的纤维稳定剂、少量的细集料和较多的填料形成沥青玛蹄脂，填充骨架间隙，形成骨架密实型的沥青混合料。

因此，材料优选十分重要。

2009年至2012年，应用于上三高速公路的sma13混合料均采用高耐磨的玄武岩碎石拌制。

2009年和2010年sma13所用粗集料产地为浙江上虞，其磨光值分别达到51bpn和49bpn，2012年sma13所用粗集料产地为浙江嵊州，其磨光值为48bpn，均高于高速公路表面层（磨耗层）中对粗集料磨光值的要求。

玄武岩石料为火成岩，在冷凝过程中有可能会含有较多的气泡形成多孔玄武岩，这种玄武岩材料一般密度较低，吸水率较大，其强度也相对降低。

在使用的过程中会更多的吸收沥青胶结料，从而增加材料成本。

因此在施工中，应避免使用多孔玄武岩，严格控制其吸水率。

在上三高速公路的生产应用中，对粗集料的吸水率指标内部控制为1.8%以下。

碎石集料针片状也是值得关注的指标之一。

sma混合料对级配要求较高，因此能间接影响混合料级配的针片状含量需要严格控制。

在2012年的sma混合料生产中所用的玄武岩碎石针片状含量不超过10%。

要求生产供应商采用反击式破碎机结合整形机生产碎石。

将更多的针片状和边角材料打碎，形成更为规则的粗颗粒碎石。

细集料则采用石灰岩石屑，改善玄武岩粗集料偏弱酸性的缺点，提高碎石和沥青胶结材料的整体粘结性能。

浙江上三高速公路地处夏炎热冬温暖地区，因此在沥青原材料的选择上采用了sbs（i）-d级沥青。

在sma13混合料拌和中，均对沥青原材料做出了更为严格的要求以应对长期高温、长期降雨等恶劣天气的不利影响。

对改性沥青原材料在规范要求的基础上，又适当提高了软化点、低温延度、弹性恢复等技术指标的要求。

使沥青胶结料有更好的抗高温性能和抗老化性能。

在沥青材料的质量控制中，不仅对每车材料进行三大指标的检测，进行检测指标离散系数控制，同时还进行老化试验抽检，严格控制改性沥青材料的质量。

木质纤维稳定剂虽然在混合料中所占比例很小，但其作用也不可忽视。

在一些sma13混合料使用中，出现泛油等病害，与纤维原材料质量和添加量也往往有直接的关系。

优质的木质纤维应具有较好的吸油率和适宜的高温燃烧残留物含量。

在2012年的sma13混合料生产拌和过程中，对纤维掺量更是做到了严格控制。

通过小时产量消耗及每台班产量消耗折算等方法，及时的了解掌握木质纤维的掺量，避免少加或漏加木质纤维。

在条件允许的情况下，对于木质纤维的添加也应采用计量方式，使得混合料中纤维含量更均匀一致。

2、优化配合比设计
sma13沥青玛蹄脂碎石混合料品质优劣关键不仅在于对原材料的
选择，同时也在于混合料配合比设计。

在材料优选的基础上，需要严格按施工技术规范中sma混合料配合比设计方法进行。

在2012
年的sma13矿料级配设计中，根据往年的应用情况分析后，特别对4.75mm、2.36mm、0.075mm等孔径的通过率作了调整。

2.36至4.75mm 粒径的碎石集料若使用过多，则往往会影响甚至破坏混合料的骨架嵌挤结构，因此在矿料级配设计中直接剔除了3-5mm集料的使用，使得混合料的间断级配更为显著。

回顾上三高速以往两年的sma13实际罩面效果，虽然大部分路段仍保持了较好的路用性能，但个别路段轮迹处构造深度衰减较多。

随着使用年限的增加，车辙等病害也有所发展。

结合这些实际情况。

在级配设计中，增加粗集料用量，将4.75mm以上集料通过率尽可能往下限调整。

通过控制0-3mm细集料中2.36mm粒径材料的含量，提高2.36mm孔径的通过率，以排除2.36mm粒径材料对嵌挤结构形成造成的不利因素。

控制0.075mm孔径的通过率不超过10.5%，允许的级配波动不超过2%。

在目标配合比完成后，通过对拌合楼热料仓的取样筛分，进行生产配合比设计。

根据期望的设计空隙率确定最佳油石比。

结合南方地区持续高温的天气较多，因此在设计允许的条件下，适当减少沥青的用量。

但沥青用量的降低会导致空隙率等指标的提高，不利于沥青玛蹄脂碎石混合料的耐久性，因此在施工过程中，要求适当加强对摊铺路面的碾压，以降低路面实际空隙率。

在2012年的sma13罩面沥青混合料室内试件空隙率基本控制在4%左右。

混合料矿料级
配4.75mm通过率为27.2%，沥青混合料沥青含量5.75%，基本与设计级配和最佳含油量相吻合。

3、拌和生产控制
sma沥青玛蹄脂碎石因为沥青含量较高，且使用了较多的填料、添加木质纤维等因素，因此对拌和生产控制要求比ac类沥青混合料更高。

在拌和生产前，首先要对木质纤维投料机做严格的标定试验。

木质纤维的添加量较少，其作用不可小视。

其添加装置的稳定性会极大的影响混合料的稳定性、均匀性、一致性。

在拌和生产时，先将集料和木质纤维干拌充分，干拌时间比不添加纤维的混合料应增加5秒以上。

待喷入沥青料后，湿拌时间再比ac类混合料的拌和时间增加10-15秒以上，以减少混合料离析现象的发生。

拌和操作员需注重保持拌和产量的稳定，确保每锅混合料拌和均匀，使玛蹄脂充分形成并裹覆于集料表面。

sma13沥青混合料的生产温度应符合规范的要求。

在2012年的sma沥青混合料生产中，通过多次洗锅等方式，确保混合料温度达到要求，一般控制在175-185℃之间。

拌和楼操作人员根据施工现场的远近适当调整混合料出厂温度，这样也能更好的符合高速公路养护施工中的特殊性。

4、路面成型及检测
摊铺sma混合料时，摊铺机要速度均匀缓慢不间断摊铺，以提高路面平整度。

雨天或表面有积水以及施工温度低于10℃时，均不得摊铺沥青混合料。

路面碾压时，压路机梯队要严格按施工方案进行
碾压，控制碾压速度，有轮迹处要及时补压消除轮迹。

工程实施中要严格控制沥青混合料的温度。

运至摊铺工地的sma 混合料温度低于160℃或被雨淋湿的温度不符合要求的混合料均应废弃。

施工现场技术人员要及时检测沥青混合料的到场温度、摊铺温度和碾压温度，使sma混合料处于最佳路用性能时进行生产作业。

在摊铺碾压成型后，试验人员及时对成型路面进行钻芯取样检测压实度、路面构造深度、抗滑系数和渗水等指标的检测。

通过试验数据的采集和反馈，及时掌握和了解工程施工质量情况。

压实度是控制路面实际空隙率的重要指标，也是路面耐久性的保证。

在以往几年施工的sma罩面路段中，各路段压实度代表值均控制在98%以上。

路面的宏观构造基本达到0.8mm以上。

特别是在2012年，级配中增加粗集料含量，使得构造深度有较大的提高，改善了路面的抗滑性能。

5、结论
sma-13沥青玛蹄脂碎石以其独特的路用性能，正在越来越多的应用到高速公路的养护等专项工程中。

对其质量的控制也愈加显得重要，结合sma-13沥青玛蹄脂碎石在上三高速公路沥青路面养护专项工程的实际情况,认为材料优选、配合比设计是质量关键,拌和生产、施工控制是质量保障。

通过试验、生产等各环节的控制，将会使使sma-13沥青路面质量得到进一步提高。

参考文献
［1］《公路沥青路面养护技术规范》（jtj0732-2001）
［2］《公路沥青路面施工技术规范》jtg f40-2004
作者简介
沈卫锋，男，1978年11月出生，2007年毕业于同济大学土木工程专业。

职称：工程师。

李强，男，1980年5月出生，2003年毕业于西安科技大学。

职称：工程师。