第3章沥青混合料—SMA
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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℃。
SMA沥青混合料路面特点及配合比设计SMA路面特点沥青玛蹄脂碎石(SMA)是一种由沥青、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,其混合料具有以下特点:1)粗集料多在SMA的组成中,矿料是间断级配,粗集料占到70%以上,粗集料颗料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时,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。
AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 4.75mm通过率38~68 34~62 20~34 20~322)矿粉和沥青用量高,采用纤维稳定剂SMA使用矿粉高达8%~12%,沥青用量高达5.7%~6.5%,比一般AC-13/AC-16高1%左右。
同时要使用纤维作稳定剂,由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面,充分填充集料间隙,在温度下降、混合料收缩变形时,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变形性能,低温抗裂性能得到大大提高。
2)AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 0.075mm通过率4~8 4~8 8~12 8~123) 空隙率小SMA混合料的内部空隙率很小(3%~4%),混合料渗水很少或几乎不渗水,混合料内部的水属毛细水形态,不易成为大的动力水,再加上玛蹄脂与集料的粘结力好,混合料的水稳定性也有较多改善。
同时由于密水性好,对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用,使路面能保持较高的整体强度和稳定性。
3) 路面表面粗糙,构造深度大SMA一方面要求采用坚硬的、耐磨的优质石料;另一方面矿料采用间断级配,粗集料含量高,路面压实后表面形成一、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(1:3)含量不超过20%。
根据SMA材料的特性,在有条件的地方最好目前基本上采用玄武岩、辉绿岩等硬质的碱性石料。
SMA高弹性改性沥青混合料施工工法一、前言SMA高弹性改性沥青混合料施工工法是一种新型的道路施工工法,主要通过改性沥青和高强度骨料的组合使用,以提高路面抗裂性能和耐久性。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点SMA高弹性改性沥青混合料施工工法具有以下特点:1.高弹性:采用SMA(Stone Matrix Asphalt)技术,通过增加骨料的粘结面积和改良沥青的粘附性,提高了沥青混合料的抗裂能力和弯曲疲劳性能。
2. 耐久性好:采用特殊的骨料组合和沥青改性技术,提高了混合料的耐久性和抗老化性能,延长了路面使用寿命。
3. 抗水损伤性能强:改良的沥青混合料具有较好的抗水损伤性能,能够有效防止路面因水损失导致的损坏和开裂。
4. 抗沟槽磨损性能好:骨料之间的摩擦力增大,能够有效降低车辙的形成,提高路面的抗磨性能。
5. 施工工期短:由于采用了改进后的SMA技术,施工工期相对较短,能够减少对交通的影响。
三、适应范围SMA高弹性改性沥青混合料施工工法适用于高等级道路、高速公路、城市主干道等对抗裂性能和耐久性要求较高的路段。
在寒冷地区,该工法也适用于寒冷季节因温度变化而产生大幅度热胀冷缩的路段。
四、工艺原理SMA高弹性改性沥青混合料施工工法的实际工程应用与施工工法之间存在着紧密的联系。
在施工中,采取了一系列的技术措施来保证施工质量和施工效果。
首先,通过选取适当的骨料组合和粒径分布,提高了沥青混合料的力学性能和抗裂能力。
其次,采用适量的改性沥青和添加剂,提高了沥青的黏结性和粘附性,增加了混合料的弹性和耐久性。
在施工过程中,还要控制施工温度、压实度和层厚等参数,以确保施工质量的稳定性。
五、施工工艺SMA高弹性改性沥青混合料施工工法包括以下几个施工阶段:1. 路面准备:清理道路表面的杂物和污垢,修补路面裂缝和坑洞,并确保路面的平整度和平整度符合要求。
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。
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。