第3章沥青混合料—SMA

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)路面施工技术摘要：本文探讨了SMA混合料的优点、施工工艺流程及操作要点、SMA路面施工质量控制等三个方面的内容，以供与同仁交流学习。

关键词：SMA，施工工艺，SMA路面，施工质量控制1、引言SMA（Stone Matrix Asphalt）是沥青玛蹄脂碎石混合料的缩写，是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂，细集料以及较多的填料（矿料）组成的沥青马蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。

是近年来在国际上出现的一种非常引人注目的新型沥青混合料，它以优良的抗车辙和封水性能闻名于世。

2、应用SMA混合料的优点SMA混合料具有明显的优点: (l)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。

(2)由于沥青玛蹄脂的粘结以及纤维素的作用，低温变形性能和水稳定性较大地改善。

(3)间断级配在表面形成了较大的构造深度，抗滑性能好，噪音比常规降低2一3分贝。

(4)混合料具有较小的空隙率，耐老化性能和耐久性大大改善。

由于SMA的多种优点，从而可以全面提高沥青混合料的路用性能，使路面寿命延长50%以上。

3、施工工艺流程及操作要点3、1施工前准备（1）施工前应对施工人员做技术交底，检查机械设备是否按要求到位且状态良好。

（2）对已铺筑的沥青砼中面层钻芯取样，检测铺筑厚度，并按每10m一断面检测中面层的高程和横坡度，以保证SMA的铺筑厚度和横坡度达到设计、规范要求。

（3）用人工和空压机清扫，吹干净要铺筑SMA的路段表面，对局部泥土污染严重的部位用水车高压射水冲洗干净。

（4）用沥青洒布车洒布中裂的洒布型乳化沥青(PC-3)，平均用量按设计要求控制，沥青洒布要均匀成雾状。

3、2拌合SMA混合料（1)采用3000型间歇式沥青混合料拌合设备，使用导热油加热改性沥青，严格把改性沥青的加热温度控制在165℃到175℃之间，泵入拌合机的改性沥青温度控制在170℃左右。

(2)按照生产配合比配料控制好各热料仓的矿料、矿粉和木质素纤维及沥青的用量，并适当降低每盘拌合料的重量，注意把矿料的加热温度控制在185℃到195℃之间，不允许超过200℃。

浅谈改性沥青混合料SMA的应用SMA全称沥青玛蹄脂碎石混合料，StoneMasic（Matrix）Asphalt的缩写，是20世纪60年代中期，德国道路工作者为提高路面的抗滑能力，抵抗带钉轮胎对路面破坏而开发的新技术，它能显著地提高沥青混凝土的路用性能，特别适用于重交通道路，本文是根据本地区一些工程项目实际应用进行的理解和分析。

1. SMA性能介绍1.1SMA组成。

沥青玛蹄脂（Mastic）是由沥青、矿粉、纤维及少量细集料组成的混合物。

SMA路面是按照内摩擦角最大的原则配置间断级配的粗集料，使其形成相互嵌挤锁结的骨架，然后用足量的沥青玛蹄脂（细集料、矿粉、沥青和纤维稳定剂组成）填充其骨架空隙的一种路面结构。

（1）5mm以上的粗集料，用量高达70%~80%。

（2）矿粉填料用量达8%~13%，粉胶比（矿粉同沥青比）远远超出通常1.2的限制。

（3）沥青结合料用量多，高达6.5%~7.0%。

（4）细集料：一般0.075mm筛孔的通过率高达10%。

（5）纤维稳定剂占混合料总重的0.3%~0.4%，用来吸附过量的沥青。

1.2强度组成机理。

1.2.1高温稳定性。

SMA的高温稳定性主要取决于内摩擦角φ值，φ值主要取决于矿质骨料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度。

SMA作为一种间断级配混合料，4.75mm~9.5mm之间的粗集料总量的40%左右，远高于普通密级配混合料，且矿质颗粒粗大、均匀，同时SMA对集料的扁平或细长颗粒有严格的限制，某些情况下对磨光值也有严格的要求。

这样，SMA混合料骨料有棱角且表面粗糙，故内摩擦角φ值大。

即使在高温条件下，由于粗集料颗粒之间相互良好的嵌挤作用，混合料仍有较好的抗变能力。

1.2.2低温抗裂性。

在低温条件下，混合料收缩变形使集料受拉时，集料之间填充的沥青玛蹄脂（Mastic）可以发挥其良好的粘结作用。

此时SMA的抗拉能力主要取决于沥青胶结料的粘聚力c值。

由高含量的矿粉、纤维和沥青组成的Mastic具有远高于普通密级配混合料的粘结作用，从而使混合料具有良好的低温抗裂性能。

SMA沥青混合料的配合比设计摘要 SMA混合料的设计过程中，往往会出现所测指标不能满足要求的情况，这就需要对原设计进行必要的调整，重新进行试验和设计。

关键词 SMA 混合料沥青一、概述沥青玛碲脂碎石（Stone Mastic Asphalt 简称SMA）路面，具有优良的高温稳定性、抗车辙能力强、路表粗糙抗滑，行车安全、良好的低温抗裂性、使用的耐久性、抗水害、以及一定的降噪声的效果。

国外已普遍使用，国内也得到了推广应用，2007年承德市铺筑了第一条由SMA做上面层的路面工程。

要保证SMA路面的工程质量，才能体现SMA路面的优越性，保证质量的技术关键在于SMA沥青混合料的配合比设计。

二、原材料质量原材料是影响沥青路面质量的主要因素，要想使沥青路面达到设计使用寿命，除了控制施工质量外，还必须充分重视原材料的质量。

１、粗集料因SMA混合料是依靠集料紧密嵌挤而形成骨架结构，故集料嵌挤作用的好坏在很大程度上取决于集料石质的坚硬、集料的颗粒形状和棱角性。

粗集料的这些性质是SMA成败与否的关键。

SMA中粗集料起嵌挤作用，要求用坚硬、硬质石料，其质量要满足《公路改性沥青路面施工技术规范》的技术要求，详见表1。

SMA混合料的性质对集料4.75mm通过率十分敏感，要求针片状颗粒含量不超过15%。

根据SMA材料的特性，集料选择采用隆化生产的玄武岩。

２、细集料SMA混合料中细集料同样要求石质坚硬、富有棱角、洁净、干燥并有一定的表面纹理，软质含量少，塑性低。

细集料采用机制砂，也称人工砂。

其质量技术要求见表2。

３、矿粉矿粉在SMA混合料中是重要的组成部分，它与沥青混和形成玛蹄脂，从而影响SMA的性能。

矿粉为混合料产生“加劲”效应，在拌和过程中禁止使用熟料。

按照我国目前沥青路面施工技术规范生产的石灰石矿粉可用于SMA混合料，京承高速使用的是石灰石磨细矿粉。

其具体技术要求见表3。

４、沥青材料SMA所使用的沥青要求有良好的粘结性和温度稳定性，京承高速采用重交通道路石油A级70号沥青，其指标符合规范要求。

沥青SMA混合料的性能分析作者：索娜来源：《装饰装修天地》2017年第05期摘要：于我国高速公路建设高速发展，高速公路沥青路面的交通量大`车辆轴载重荷载作用间隙时间短`车速快的情况.因此，对高速公路路面的各项指标要求也越来越高，所以只有不断地改善原材料和沥青砼的类型，进一步优化沥青砼的配合比，改进施工工艺，才能跟上高速发展步伐；本人就改性沥青SMA混合料的性能做了分析研究。

关键词：沥青；性能1 SMA性能介绍1.1SMA组成沥青玛蹄脂（Mastic）是由沥青、矿粉、纤维及少量细集料组成的混合物。

SMA路面是按照内摩擦角最大的原则配置间断级配的粗集料，使其形成相互嵌挤锁结的骨架，然后用足量的沥青玛蹄脂（细集料、矿粉、沥青和纤维稳定剂组成）填充其骨架空隙的一种路面结构。

（1）5mm以上的粗集料，用量高达70%～80%。

（2）矿粉填料用量达8%～13%，粉胶比（矿粉同沥青比）远远超出通常1.2的限制。

（3）沥青结合料用量多，高达6.5%～7.0%。

（4）细集料：一般0.075mm筛孔的通过率高达10%。

（5）纤维稳定剂占混合料总重的0.3%～0.4%，用来吸附过量的沥青。

1.2强度组成机理1.2.1高温稳定性SMA的高温稳定性主要取决于内摩擦角φ值，φ值主要取决于矿质骨料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度。

SMA作为一种间断级配混合料，4.75mm～9.5mm之间的粗集料总量的40%左右，远高于普通密级配混合料，且矿质颗粒粗大、均匀，同时SMA对集料的扁平或细长颗粒有严格的限制，某些情况下对磨光值也有严格的要求。

这样，SMA混合料骨料有棱角且表面粗糙，故内摩擦角φ值大。

即使在高温条件下，由于粗集料颗粒之间相互良好的嵌挤作用，混合料仍有较好的抗变能力。

1.2.2低温抗裂性在低温条件下，混合料收缩变形使集料受拉时，集料之间填充的沥青玛蹄脂（Mastic）可以发挥其良好的粘结作用。

此时SMA的抗拉能力主要取决于沥青胶结料的粘聚力c值。

浅谈SMA沥青混合料的施工技术摘要：沥青玛蹄脂碎石混合料（sma）以其优良的抗车辙性能和抗滑性闻名于世。

基于此，本文详细介绍了运用sma沥青混合料开展公路施工的工艺流程和技术规范。

关键词：sma沥青混合料施工工艺流程质量管理1 概述沥青马蹄脂碎石混合料（sma）是近年来在国际上出现的引人注目的新型沥青混合料，它以优良的抗车辙性能和抗滑性闻名于世。

第一条sma路面始建于德国，已有四十多年的历史。

我国第一条应用sma技术的公路工程是1992年首都机场高速公路。

2 sma组成特点和形成机理sma是由沥青、矿粉、纤维及少量的细集料组成，由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料。

它的特点是粗集料多、矿粉多、沥青结合料多、细集料少，掺纤维增强剂，材料的质量要求高，因此使用性能全面提高。

3 sma施工工艺流程及操作要点3.1 混合料的拌制①改性沥青的基质的温度一般控制在160-170℃以上，改性剂必须存放在室内，不得受潮，存放时间不宜太长。

改性工艺不能生搬硬套。

②sma是间断级配，粗集料颗粒单一，量多，细集料很少，矿粉用量多。

sma需要5mm以上的粗集料75%以上，矿粉10%，细集料约为15%，要注意冷料仓数量不够的问题。

③sma细集料用量很少，因此冷料仓的开口要小，因为稍大就会有过量的可能。

同时细集料要保持干燥的状态，切忌露天堆放，以保证细集料数量的准确。

④sma的矿粉需要量比一般热拌沥青混合料要增加2倍。

这就需要注意在矿粉设备上和人力上的安排要合理。

⑤sma必须使用纤维，即在粗集料放料的同时投入纤维，利用粗集料拌合的打击力将纤维打散，为使纤维分散均匀，需要拌合5s-10s。

⑥sma混合料最好当天拌合当天使用，不宜隔夜存放。

3.2 混合料的运输①sma混合料可使用通常的热拌沥青混合料运输车运输。

运料车应用篷布保温，防雨。

②从拌和机运料车上装料时，应防止细集料离析，边卸料边移动运料车。

③sma混合料运输车应比拌合能力或摊铺速度有所富余。

沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)路面施工技术摘要：本文探讨了SMA混合料的优点、施工工艺流程及操作要点、SMA路面施工质量控制等三个方面的内容，以供与同仁交流学习。

关键词：SMA，施工工艺，SMA路面，施工质量控制1、引言SMA（Stone Matrix Asphalt）是沥青玛蹄脂碎石混合料的缩写，是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂，细集料以及较多的填料（矿料）组成的沥青马蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。

是近年来在国际上出现的一种非常引人注目的新型沥青混合料，它以优良的抗车辙和封水性能闻名于世。

2、应用SMA混合料的优点SMA混合料具有明显的优点: (l)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。

(2)由于沥青玛蹄脂的粘结以及纤维素的作用，低温变形性能和水稳定性较大地改善。

(3)间断级配在表面形成了较大的构造深度，抗滑性能好，噪音比常规降低2一3分贝。

(4)混合料具有较小的空隙率，耐老化性能和耐久性大大改善。

由于SMA的多种优点，从而可以全面提高沥青混合料的路用性能，使路面寿命延长50%以上。

3、施工工艺流程及操作要点3、1施工前准备（1）施工前应对施工人员做技术交底，检查机械设备是否按要求到位且状态良好。

（2）对已铺筑的沥青砼中面层钻芯取样，检测铺筑厚度，并按每10m一断面检测中面层的高程和横坡度，以保证SMA的铺筑厚度和横坡度达到设计、规范要求。

（3）用人工和空压机清扫，吹干净要铺筑SMA的路段表面，对局部泥土污染严重的部位用水车高压射水冲洗干净。

（4）用沥青洒布车洒布中裂的洒布型乳化沥青(PC-3)，平均用量按设计要求控制，沥青洒布要均匀成雾状。

3、2拌合SMA混合料（1)采用3000型间歇式沥青混合料拌合设备，使用导热油加热改性沥青，严格把改性沥青的加热温度控制在165℃到175℃之间，泵入拌合机的改性沥青温度控制在170℃左右。

(2)按照生产配合比配料控制好各热料仓的矿料、矿粉和木质素纤维及沥青的用量，并适当降低每盘拌合料的重量，注意把矿料的加热温度控制在185℃到195℃之间，不允许超过200℃。

沥青玛蹄脂‎碎石混合料‎（简称SMA‎)简介SMA是由‎高含量粗集‎料、高含量矿粉‎、较大沥青用‎量，低含量中间‎粒径颗粒组‎成的骨架密‎实结构型沥‎青混合料。

1、形成背景60年代的‎德国交通十‎分发达，根据本国的‎气候特点(夏季气温2‎0℃左右，冬季不太冷‎)，习惯修筑“浇筑式沥青‎混凝土”路面。

这种结构中‎沥青含量1‎2％左右，矿粉含量高‎。

使用中发现‎路面的车辙‎十分严重，另外当时该‎国家的汽车‎为了防滑的‎需要，经常使用带‎钉的轮胎(包括欧洲一‎些国家亦如‎此)，其结果是路‎面磨耗十分‎严重(1年可减薄‎4cm左右‎)。

为了克服日‎益严重的车‎辙，减少路面的‎磨耗，公路工作者‎对沥青混合‎料的配合比‎进行调整，增大粗集料‎的比例，添加纤维稳‎定剂，形成了SM‎A结构的初‎形。

1984年‎德国交通部‎门正式制定‎了一个SM‎A路面的设‎计及施工规‎范，SMA路面‎结构形式基‎本得以完善‎。

这种新型的‎路面结构先‎后在德国、欧洲一些国‎家逐渐被推‎广、运用。

我国首次使‎用改性沥青‎是1994‎年首都机场‎高速公路，使用了奥地‎利技术NO‎V OPHA‎L T。

其关键技术‎在于利用间‎隙可不断调‎整的大型胶‎体磨使改性‎剂反复多次‎通过磨体而‎达到非常均匀‎与沥青共混‎，用400倍‎显微镜面观‎察切片晶体‎结构是否混‎合均匀。

PE对改善‎高温稳定性‎较好，而SBS对‎改善低温稳‎定性较好，96年首都‎机场东跑道‎罩面掺入4‎%PE+2%SBS，另外还掺入‎0.4%石棉纤维，使用改性剂‎以后，针入度比原‎来沥青减少‎了一个等级‎，软化点大为升高，粘度增加了‎7倍，说明沥青的‎高温稳定性‎有显著提高‎。

2、沥青玛蹄脂‎碎石混合料‎路面(SMA)的组成原理‎及特点SMA的结‎构组成可概‎括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。

具体讲：①SMA是一‎种间断级配‎的沥青混合‎料，5mm以上‎的粗集料比‎例高达70‎％～80％，矿粉的用量‎达7％～13％，(“粉胶比”超出通常值‎1.2的限制)。

沥青玛蹄脂碎石混合料（简称SMA) 简介SMA是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量，低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。

1、形成背景60年代的德国交通十分发达，根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右，冬季不太冷)，习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。

这种结构中沥青含量12％左右，矿粉含量高。

使用中发现路面的车辙十分严重，另外当时该国家的汽车为了防滑的需要，经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此)，其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。

为了克服日益严重的车辙，减少路面的磨耗，公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整，增大粗集料的比例，添加纤维稳定剂，形成了SMA结构的初形。

1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范，SMA路面结构形式基本得以完善。

这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。

我国首次使用改性沥青是1994年首都机场高速公路，使用了奥地利技术NOVOPHALT。

其关键技术在于利用间隙可不断调整的大型胶体磨使改性剂反复多次通过磨体而达到非常均匀与沥青共混，用400倍显微镜面观察切片晶体结构是否混合均匀。

PE对改善高温稳定性较好，而SBS对改善低温稳定性较好，96年首都机场东跑道罩面掺入4%PE+2%SBS，另外还掺入0.4%石棉纤维，使用改性剂以后，针入度比原来沥青减少了一个等级，软化点大为升高，粘度增加了7倍，说明沥青的高温稳定性有显著提高。

2、沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的组成原理及特点SMA的结构组成可概括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。

具体讲：①SMA是一种间断级配的沥青混合料，5mm以上的粗集料比例高达70％～80％，矿粉的用量达7％～13％，(“粉胶比”超出通常值1.2的限制)。

由此形成的间断级配，很少使用细集料；②为加入较多的沥青，一方面增加矿粉用量，同时使用纤维作为稳定剂；③沥青用量较多，高达6.5％～7％，粘结性要求高，并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)3、SMA结构的主要优点①、高温稳定性。

一、SMA概述沥青玛蹄脂碎石（SMA）是一种有沥青、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的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。

它与我国现行规范规定的沥青混合料，如密级配沥青混凝土（AC,包括Ⅰ型、Ⅱ型）、沥青碎石混合料（AM）、抗滑表层混合料（AK）,以及大空隙排水性沥青混合料（OGFC）相比，各自有不同的优缺点，SMA是嵌挤密实结构；AC-Ⅰ是悬浮密实结构；AC-Ⅱ是悬浮半空结构(空隙相对大些)；AM是嵌挤空隙结构；OGFC是嵌挤空隙结构等。

SMA是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的混合料。

SMA具有以下特点：5mm以上粗集料，主要是4.75mm～15mm粗集料的比例高达70%～80%，矿粉用量达8%～13%，粉胶比远远超出通常的1.2限制，由此形成的间断级配，同时使用纤维作为稳定剂；沥青结合料用量多，粘结性要求高，应选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青；SMA的材料质量要求比普通沥青混凝土的高，粗集料必须特别坚硬，针片状颗粒少，矿粉必须是磨细石灰石粉；SMA 施工与普通沥青混凝土相比，要适当延长拌和时间（因为用改性沥青，而且要添加投入稳定剂需延长5-10 S拌和时间）），提高施工温度，不宜用轮胎碾压实（防止粘轮和玛蹄脂上浮，降低路面构造深度并造成泛油）等。

（不过现在不同的专家意见不一致，存在争议，SMA 要求的空隙率小3-4%，所以有些专家推荐用轮胎压路机搓揉，以降低空隙率，我们还是严格按照现在的规范要求执行，规范是我们的保护伞），综合SMA的特点，可以归纳为三多一少（粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少），掺纤维增强剂，材料要求高。

SMA生产、施工流程为：备料，配合比验证调整，沥青混合料生产，混合料运输，摊铺，碾压，保养。

SMA 沥青玛蹄脂混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的沥青面层混合料，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。