SMA混合料配合比设计讲义.doc

SMA混合料配合比设计总结 刘积军 山东省路桥集团有限公司第四分公司 摘? 要：SMA是近年来使用较多的性能优越的沥青混合料，但其施工工艺要求较高，其配合比设计标准及方法也与普通的热拌沥青混合料有较大不同。本文结合工程实例，介绍其配合比设计标准及方法。??? 关键词：沥青玛蹄脂碎石(SMA)；配合比设计；?? ??? 1? 工程概况???菏关高速公路位于山东省菏泽市，是日照至南洋高速公路的一部分，南北走向的重要交通干道之一。路线全长60多公里，主线路面结构采用30cm石灰、粉煤灰土底基层+14cm水泥稳定碎石下基层+14cm柔性基层（大粒径沥青碎石混合料LSM-30）+8cmAC-25 C粗粒式+6cmAC-20C中粒式+4cmSMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料结构，桥面铺装采用6cmAC-20C+4cmSMA-13结构。 ??? 2? SMA混合料性能及组成特点??? 2．1?? SMA混合料性能??? 沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种由优质沥???、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粗集料骨架间隙组成的一体混合料，它的最基本组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分，与我国现行规范规定的沥青混合料，如密级配沥青混合料(AC型)，)，密级配沥青碎石混合料（ATB），半开级配沥青碎石混合料(AM)，开级配沥青碎石混合料（ATPB），开级配排水式磨耗层沥青混合料(OGFC)相比，都表现出其优越性，SMA具有AC的空隙率小，水稳定性及耐久性好，AM、ATB的集料嵌挤作用好，高温抗车辙能力强，OGFC的抗滑性能好等各种特点，同时又克服了AC的高温稳定性能不足，AM及ATB的不耐抗裂、抗老化、抗水损害性能差的缺点，因而是一种比较理想的混合料结构。??? 2．2? SMA结构特点??? 2.2.1矿料是间断级配，粗集料占到70％以上，粗集料颗粒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，对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。??? 2.2.2 SMA使用矿粉多(8％～12％)，沥青多(油石比5．5％～6．5％，比密级配沥青混合料大1％左右)，又使用纤维作稳定剂，由此组成的沥青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抗裂性能。???2.2.3 SMA混合料的内部空隙率很小(4％左右)，混合料渗水很少，几乎不渗水，水稳定性能较好。??? 2.2.4 SMA要求采用坚硬、耐磨的石料，矿料为间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成大的空隙，构造深度大，抗滑性能提高。??? 2.2.5 SMA混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率小，沥青与空气接触少，因而沥青混合料的耐老化性能好。 由于SMA具有以上的结构特点，使其各种性能都大大提高，减少了维修和养护费用，延长使用寿命，尽管初期投资有所增加，但总体上仍将产生重大的经济效益。 ??? 3? SMA-13配合比设计方法??? 3．1? 设计原则??? 3.1.1 SMA混合料的配合比设计，遵循现行规范关于SMA混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证的三个阶段，确定矿料级配及最佳沥青用量。??? 3.1.2 SMA配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法：必须具有互相嵌挤紧密的粗集料骨架，马歇尔试件的VCAmix必须小于捣实状态下的粗集料骨架间隙率VCADRc；填充在SMA的粗集料骨架间隙中的沥青混合料应符合最小沥青用量的要求，马歇尔试件的空隙率必须在要求的范围内。??? 3．2? 设计标准??? 3.2.1 SMA-13矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表1要求。 表1? SMA-13混合料矿料级配范围 筛孔(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限1001007534262420161512下限1009050201514121098中值1009562.52720.51916131210??? 3.2.2 SMA配合比设计，应符合表2要求。??? 3.2.3 SMA设计配合比检验，应符合表3各项指标的要求，试验方法按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)的规定进行。 ? 表2? SMA马歇尔试验配合比设计技术要求 试验项目单位技术要求试验方法不使用改性沥青使用改性沥青马歇尔试件尺寸mm∮101.6mm*63.5mmT0702马歇尔试件击实次数两面击实75次T0702空隙率VV%4-