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浅谈SMA沥青路面施工的现场控制
宣布时间：2011-09-07     作者：佚名       来源：本站整理      分享到：
摘 ??要?本文介绍了SMA沥青路面的特性以及永咸高速公路SMA路面施工质量控制步伐，关于大面积推广应用SMA沥青路面技术具有较强的指导和借鉴作用 。
要害词 ?SMA沥青路面??? 现场技术控制??
概述
SMA（Stone Matrix Asphalt，简称SMA）沥青混淆料是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混淆料 。使用情况标明，SMA路面结构不但在高温、重载时趁魅辙变形量低，并且低温性能良好 。
1 SMA改性沥青及SMA路面的特性
SMA改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构，具有如下特性：(1)造价较高，抗趁魅辙能力强，对路基与路面的施工质量要求较高  ；(2)改性剂必须完全疏散在沥青中，才华充分发挥其效能  ；(3)SMA沥青混淆料具有粗集料多，矿粉多，改性沥青结合料多，细集料少，掺纤维稳定剂，质料要求高的特点  ；(4)只有在高温状态下碾压才华抵达密实效果，且不爆发推拥，耐高温、抗低温、稳定性好、不开裂（木质纤维素起到了加筋作用）  ；(5)混淆料冷却后很是坚硬，强度高，不透水、防水性能好  ；(6)路面噪音小、使用寿命长 。目前SMA已被高速公路广泛接纳 。
SMA路面的最大特点是沥青用量多达5.9%，普通沥青碎石路面沥青用量仅为3.1%，其次是粗集料多细集料少，矿粉多达10%，而普通沥青路面仅用5% 。
2?SMA改性沥青配合比剖析
?
2.1 矿料配合比例
凭据永咸路中心实验室路面组和长安大学新型路面研究所配合完成的永咸高速公路SMA-16目标配合比设计报告，依照有关的技术规范、试验规程以及永寿至咸阳高速公路SMA路面施工细则的划定，永咸高速公路目标配合好比下：
2.1.1 矿料配合比例（见表1）
表1?矿料配合比例

集料规格（mm）
19-9.5
9.5-4.75
4.75-2.36
机制砂
石粉
配合比例（%）
50
25
5
9
11

2.1.2 油石比：6.15%，沥青用量（或含量）：5.8%  。
2.1.3木质素纤维掺量：0.3%（占混淆料百分数） 。
2.1.4 抗剥落剂掺量：0.3%（占沥青百分数） 。
上述目标配合比设计计划中，SBS改性门路石油沥青，技术性质试验结果见附表1 �  ；柿で辔猄KA-90级门路石油沥青，技术性质试验结果见附表2 。木质素纤维接纳北京垦特莱公司生产的絮状木质素纤维产品，其技术性质及试验结果见附表3 �？拱浼两幽闪宋靼补费芯克靼不竺怕分柿嫌邢薰旧腜A-1型沥青抗剥落剂 。碎石使用临潼韩峪石料厂生产的碎石，规格划分为：A料（19-9.5mm）、B料（9.5-4.75mm）、C料（4.75-2.36mm） �  ；粕埃�2.36-0mm）、填料接纳泾阳产石灰岩加工 �？罅系募际跣灾适匝榻峁奖�4 。
2.2 矿料配合比例设计
2.2.1 初试级配 。在规范划定的SMA-16级配规模内，通过比较试验，拟定了3个初试级配，见表2 。
表2?初试级配

编号
各筛孔（mm）通过量（%）
19
16
13．2
9．5
4．75
2．36
1．18
0．6
0．3
0．15
0．075
1
100
93.25
78
58.7
30
21.5
17.2
15.2
13.2
12
9.9
2
100
92.5
75.5
54.3
28
21
17.1
15.1
13.2
12
9.9
3
100
93.1
77.5
57.6
26
18
14.6
13.4
12.2
11
9.4

2.2.2 划分测定VCADRC，并划分接纳6.1％的油石比制作马歇尔试件，击实次数为双面各50次，拌和温度180℃，击实温度165℃，测定并盘算各体积指标，结果见表3 。
???????? ???????????????????????表3?各初试级配体积试验结果汇总

编号
VCADRC
γf
VCAmix
VMA
VV
1
38.7
2.442
34.9
15.9
2.9
2
39.4
2.425
33.6
16.6
3.6
3
38.7
2.413
31.3
17.0
4.2

2.2.3 按VCAmix＜VCADRC及VMA＞16.5%的划定，确定2号级配为设计级配 。
3 油石比简直定
凭据所选择的设计级配，改变油石比成型试件，凭据规范要求测定各指标值，并确定最佳油石比 。马歇尔稳定度试验温度为60℃，加载速度为50mm/min 。差别油石比的马歇尔试验结果见表4，其中空隙率盘算，试件密度接纳毛体积相对密度，最大理论相对密度接纳盘算 。?
?
4?马歇尔试验结果汇总

油石比??????????????? （%）
5.8
6.1
6.4
毛体积相对密度
2.416
2.425
2.431
稳定度??????????????? （KN）
12.88
13.92
13.84
流值?????????????????? （mm）
6.27
8.28
11.4
空隙率????????????????? （%）
4.4
3.62
2.99
矿料间隙率?????????????? （%）
16.64
16.60
16.66
粗集料骨架间隙率???????? （%）
33.89
33.65
33.48

按技术规范划定简直定最佳油石比的要领和办法，最终确定的最佳油石比为6.15%，其混淆料的矿料间隙率为16.61%，不小于规范划定值 。
4 配合比检验
按确定的矿料配合比例及最佳油石比，进行混淆料路用性能检验，试验结果汇总见表5，各项检验指标值均切合技术标准要求 。
????????? 表5?配合比检验试验结果汇总

序号
项目名称
试验结果
规范值
1
动稳定度（次/mm）
11000
≥3000
2
水稳定性
残留稳定度（%）
93.8
≥80
3
冻融劈裂强度比（%）
86.5
≥80
4
谢伦布沥青析漏结合料损失（%）
0.045
≤0.1
5
肯塔堡飞散混淆料损失??? （%）
2.75
≤15
6
低温弯曲破坏应变（με）
?
≥2500
7
渗水性（mL/min）
基本不透水
≤80

[page_break]
附表1
?????????????????? SBS改性沥青技术性质试验结果

序号
技术指标
单位
试验值
规范值
1
针入度（25℃，100g,5s）
0.1mm
73
60~80
2
针入度指数PI
?
0.037
≥-0.4
3
延度（5℃，5cm/min）
cm
41.9
≥30
4
软化点（R＆B）
℃
76
≥55
5
运动粘度（135℃）
Pa·s
?
?
6
闪点
℃
260
≥230
7
溶解度
%
99.3
≥99
8
弹性恢复（25℃）
%
93
≥65
10
48h热贮存软化点差
℃
1.8
≤2.5
11
密度（15℃）
g/cm3
1.032
---
12
?
老化（163℃，5h）
质量变革
%
0.11
≤1.0
针入度比
%
86
≥60
延度（5℃）
cm
27.5
≥20

?
附表2
??????????? SK-90（基质）沥青技术性质试验结果汇总

序号
技术指标
单位
试验值
规范值
1
针入度（25℃，100g,5s）
0.1mm
87
80~100
2
针入度指数PI
?
?
?
3
软化点（R＆B）
℃
49
?
4
60℃动力粘度
Pa·s
?
?
5
10℃延度
cm
?
?
6
15℃延度
cm
?
?
7
含蜡量（蒸馏法）
%
?
?
8
闪点
℃
?
?
10
溶解度
%
?
?
11
密度（15℃）
g/cm3
?
?
12
?
老化（163℃，5h）
质量变革
%
?
?
针入度比
%
?
?
残留延度（10℃）
cm
?
?
残留延度（15℃）
cm
?
?

附表3
??????????????? 木质素纤维技术性质试验结果汇总

项目
单位
试验值
规范值
纤维长度
mm
?
?
灰分含量
%
?
?
PH值
-
7.9
7.5±1.0
吸油率
-
6.83
≥5.0
含水率
%
3.90
≤5.0

附表4
?????????????????? 矿料技术性质试验结果汇总

序号
技术指标
单位
试验值
规范值
1
毛体积相对密度
A料
-
2.742
---
2
B料
-
2.739
---
3
C料
-
2.646
---
4
表观相对密度
D料
-
2.696
---
5
矿粉
-
2.71
---
6
压碎值
%
13.5
≤26
7
洛杉矶磨耗率
%
11.8
≤28
8
磨光值
?
48.6
≥38
9
吸水率
%
0.3
≤2.0
10
坚固性
%
?
≤12
11
12
针片状颗粒含量
大于90mm
%
6.3
≤12
小于90mm
%
4.8
≤18
?
小于0.075mm颗粒含量（水洗法）
%
0.34
≤1
13
软石含量
%
1.6
≤3
14
与沥青的粘附性品级
-
5
≥4
15
矿粉亲水系数
-
0.71
<1

?3?SMA路面与普通路面在施工工艺方面的区别
本文结合省内永咸高速公路施工接纳的施工质量控制步伐，谈谈如何对SMA沥青路面的进行有效的质量控制，使其发挥更大的商品价值 。
SMA路面与普通路面的施工在施工工艺方面有很大区别：一是沥青拌杂、摊铺等温度提高了10～15度  ；二是拌适时间加长，比原普通沥青混淆料延长15秒  ；三是需要连续式碾压  ；四是取消胶轮碾压工艺，碾压遍数也由原来的10遍减为6遍  ；五是混淆料粘度大、施工合易性差 。
施工各环节均必须要精心组织 。一是SMA上面层沥青混淆料摊铺时，要求施工单位必须包管双班机驾人员，人�  ；痪�，不然，如不实时碾压，沥青温度若低于130度，就达不到预期效果 。二是对参建的工程技术人员和机械驾驶人员应进行专业培训，岗位牢固，不得随意更换 。第三要在施工前召开技术交底集会 。这些步伐的实施为SMA沥青路面铺筑打下良好的基础 。
4 施工质量控制的难点
4.1 原质料的选择：母岩的各项技术指标均切合规范要求，料场生产的各档制品料必须切合规格级配要求，质料的粒形控制是个难点，特别是对粗集料的坚韧性、颗粒形状和棱角性的要求很高 。
4.2 设计适当的沥青混淆料配合比的难点，在于包管其坚硬的矿物骨架和合适的沥青用量 。实际操作历程当中应随时控制每日SMA混淆料的沥青准确用量，实时了解掌握各项技术指标 。
4.3 生产SMA接纳的间歇式沥青拌和机，其额定生产能力为400t/h，实际生产能力为300-320t/h 。在接纳间歇式沥青拌和楼时，SMA与普通沥青混淆料生产的主要区别在于：要特别注意木质素纤维的疏散拌匀  ；SMA沥青混淆料不应在贮料仓里储备时间过长，数量不宜过多  ；接纳人工添加木质素纤维易爆发由于人为因素而少加或多加的现象，从而影响SMA的使用品质，而接纳机械添加木质素纤维时则应避免输送管道梗塞  ；对施工温度的掌握要求更为严格 。
4.4 SMA的摊铺与普通沥青混凝土相同 。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂，混淆料的摊铺温度宜控制在160℃～180℃规模内，如温度低于140℃时混淆料禁止使用  ；当路表温度低于5℃时，不宜摊铺改性沥青SMA  ；摊铺厚度应凭据试验路的数据来确定  ；碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则 。
4.5 做好历程控制，凭据“事前控制、事中控制、事后控制”的原则，把SMA沥青路面建成一条基于环保、人文、高效、质量信得过的精品路面 。
?4.6 SMA路面平整度的控制
SMA具有较好的高温稳定性和低温抗裂性，充分利用这一特性，能坚持较好抗滑能力宁静整度、减少噪音、提高路面性能 。SMA的特性决定了其施工与普通沥青混凝土相比具有特殊性，故应增强施工中每一环节的检测控制与治理，从其特性入手，对其特殊的施工工艺进行剖析，影响路面平整的主要因素有：路基与下承层的施工质量  ；原质料及混淆料的质量  ；施工工艺及机械配置  ；施工人员的素质与责任心 。
??? 从影响平整度的主要因素出发，SMA路面平整度控制的主要步伐包括：
4.6.1增强路基与路面下承层的施工质量控制 。应确保路基填土的均匀性以及路基结构整体的密实度和强度  ；接纳合适的涵、台背、墙背回填与软基处理计划并减少其过渡段的工后沉降差  ；接纳相关步伐，减少水对路基爆发的病害，确保路基稳定 。在承层施工中做好高程误差控制，下承层施工中一般接纳ABG摊铺机全幅式摊铺，包管摊铺混淆料性能的稳定性和控制摊铺速度的均匀性，并接纳差别的找平方法，对差别下承层的摊铺进行控制，使下承层的平整度控制在较好的水平上 。
4.6.2 原质料及混淆料质量的控制 。要严格原质料进场检验，提高施工中自检试验和抽检试验频率，以包管质料质量的稳定 �  ；煜仙细癜压�，缺乏格混淆料严禁使用 。SMA混淆料的过油料铺筑到路面上，应立即彻底根除重铺 。
4.6.3增强施工工艺和机械配置的控制，是包管改性沥青及SMA路面平整的要害 。
摊铺：接纳摊铺机全幅一次性摊铺，应做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，禁止随意变换速度或中途停顿 。运料车与摊铺机恰到利益地配合 。使用摊铺机浮动基准梁找平装置来消除局部不平整对控制厚度的影响 。摊铺机刮料输送器通过闸门后供料和螺旋摊铺器向两侧布料，两者的事情速度要相匹配 。同时提高摊铺历程中的预压密实度 。
碾压：SMA路面最好接纳刚性碾碾压，并在碾压历程中严格控制好碾压温度 。凭据“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字目标进行碾压，这是与一般沥青混淆料碾压方法最大的区别 。碾压应均衡地沿纵向进行，压路机不允许在新铺混淆料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或�  ；菹�  ；其他机械不可在未冷却结硬的路面上停留  ；原则上所有机械，尤其是压路机从开始碾压进入角色后便不可�  ；�，直至该段路面施工结束 。注意各结构物的接头处以及匝道、港湾或紧急停车带等摊铺机和压路机难以正常操作的部位，要辅以小型机械或人工操作快速进行，包管其施工温度 。
接缝处理：应尽量减少接缝，特别是纵向接缝 。
机械配置：应当充分利用拌和设备自动化控制功效来包管混淆料生产的连续性和混淆料质量的稳定性  ；摊销机接纳具有高精度自动找平的全幅式ABG摊铺机  ；压路机接纳进口双驱双振压路机，接纳先进的机械设备，实现科学合理的机械配置，是SMA路面施工连续作业与提高平整度的重要包管 。所需的总运力（载重量×车量数）应凭据拌和机实际作业时的拌和能力结合拌和厂至施工现场的运距来确定，杜绝施工中爆发摊铺机期待运料车的现象 。最后是要提高施工人员素质和责任心 。
5 结束语
永咸高速SMA沥青路面施工，较好地实施了上述六个方面的质量控制步伐，取得了理想的效果 。SMA沥青路面在永咸高速的乐成铺筑将为我省第一次全路段、大面积推广SMA沥青路面和经验总结起到积极的增进作用，具有十分重要的意义 。改性沥青SMA因具有良好的实用性能可广泛应用于新建门路和旧路革新和维修中，凭据实际国情出发，目前首先考虑使用于高速公路、都会快速路、主干道的抗滑表层以及桥面铺装特别是钢桥面铺装 。相信在不久的将来，SMA将获得越发普遍的推广使用 。陪同改性沥青在我国的进一步推广，SMA沥青路面技术必将在我国的门路建设中发挥重要作用 。
???
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