SMA改性沥青在公路路面施工中的应用.doc

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1、一、SMA沥青玛蹄脂概述沥青玛蹄脂碎石混合料(stonematrixasphalt，简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料，填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。使用情况表明，SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好，和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强，以及AK路面抗滑性能等优点，同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性（即高温稳定性和低温韧性）、

2、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用SBS改性沥青。二、实验依据（一）粗集料粗集料的是降噪透水路面混合料的骨架，应具有良好的颗粒形状、强度要求、抗滑性能等要求。粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产，保证干燥，表面应该洁净、粗糙。采用平湖石场辉绿岩。机扎碎石9.5-16mm（1#料）、4.75-9.5mm（2#料）和2.36-4.75mm（3#料）。（二）细集料细集料必须由具有生产许可证的采石场生产，表面应该洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配（见表1）。表1SMA-13S面层用细集料术要求及试验结果指标试验结果技术要求视密度（t/m3）2.872不

3、小于2.60小于0.075mm（%）7.0不大于12.5砂当量（%）84不小于60（三）矿粉填料矿粉是沥青混合料中不可缺少的材料之一，用量往往高达8%-13%。矿物填充料按形状可分为粉状和纤维状，按化学组成可分为含硅化合物类、碳酸盐类等，主要有以下几种：（1）滑石粉。它是由滑石经粉碎、筛选而制成。主要化学成分为含水硅酸镁，它的亲油性好，易被沥青润湿，可提高沥青的机械强度和耐候性，可用于耐酸、耐碱、耐热和绝缘性能的沥青制品中。（2）石灰石粉。由天然石灰石分催、筛选而制成。主要化学成分为碳酸钙，属亲水性岩石，但亲水性较弱。它与沥青有较强的物理吸附力和化学吸附力，是较

4、好的矿物填充料。（3）云母粉。天然云母经粉碎、筛选制成。具有优良的耐热性、耐酸碱性和电绝缘性，用于房屋防护层有反射作用，可降低房屋温度，反射紫外线，防止老化，延长沥青使用寿命。（4）石棉粉。一般由低级石棉经加工而制成。主要成分是钠、钙、镁、铁的硅酸盐，呈纤维状，富有弹性，具有耐酸、耐碱性和耐热性，是热和电的不良导体，内部有很多微孔，吸油量大，掺入沥青后可提高沥青的拉伸强度和温度稳定性。（四）沥青（1）当确定采用改性沥青铺筑路面时，首先应根据北京所在地的高温干燥、交通量繁重等要求，选择AH-70基质沥青、SBS改性剂（见表2）。表2沥青性能检测AH-70沥青SBS

5、沥青设计要求实测结果设计要求实测结果25℃针入度∕0.1mm60~706435~5535软化点∕℃4647.5>6068.515℃延度∕cm≧100>100．8960℃粘度（Pa·s）．27952639514789135℃粘度（m㎡`/s）．55123753147粘韧性（N·m）··24.320.5韧性（N·s）··16.812.4SBS改性沥青马蹄脂碎石混合料需要采用比常规AC混合料粘度更大的沥青结合料，要求沥青必须符合“重交通道路沥青技术要求”，SBS类改性沥青改性剂剂量为3.5-5%。（2）沥青混合料级配SMA-13S混合料级配范围见表3。表3SMA-13

6、S混合料要求级配范围通过筛孔百分率SMA-13通过筛孔百分率SMA-1326.5-2.3615-2619-1.1814-24161000.612-2013.290-1000.310-169.550-750.159-154.7520-340.0758-12（3）ＳＭＡ（改性或不改性）与ＡＣ混合料马歇尔实验对比（见表4）。表4马歇尔实验沥青种类混合料类型稳定度流值孔隙率VMA(%)VFA(%)油石比（%）不改性SMA-139.254.373.116.580.85.7改性6%SBSSMA-139.014.853.317.881.56.1不改性AC-1312.412.3

7、34.715.768.94.9改性6%SBSAC-1314.562.223.415.376.55.1（五）稳定剂纤维是一种柔软、纤细而且均匀的线状物或丝状物。与其他聚合物改性剂不同，纤维并不与沥青发生化学反应。使用纤维的主要目的是通过提高疲劳和开裂过程中所吸收的能量来提高沥青混合料的韧性。目前常用的纤维品种有木质纤维、合成纤维、矿渣纤维和玻璃纤维。三、施工质量控制（一）拌和SMA混合料的拌和质量是保证路面质量的关键。SMA混合料的拌和必须满足AASTOHM156及其它相应的规定。改性沥青加热温度控制在160℃-165℃。集料加热温度在190℃-200℃，混合料出

8、厂温度控制在175℃-1