SMA路面原材料技術要求及配合比設計

王董晶 鮑鮮蕾
摘要：本文結合工程實踐經(jīng)驗，論述了SMA原材料技術要求和SMA配合比設計。
關鍵詞：SMA路面 原材料技術要求 配合比設計
SMA是一種由改性瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的簇集料骨架間隙而組成的瀝青混和料。SMA路面具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害并具有良好的耐久性。以下論述了SMA路面原材料技術要求及配合比設計。
1 SMA 原材料技術要求
1.1粗集料
SMA之所以具有較高的高溫穩(wěn)定性，是由于粗集料之間的嵌擠作用，集料嵌擠作用的好壞在很大程度上取決于集料的堅韌性、顆粒形狀和棱角性及石料表面紋理，因此SMA應使用機制潔凈的非吸水性集料，石質堅硬，耐磨耗，外觀接近立方體，有良好的嵌擠能力，嚴格限制細長扁平顆粒含量，要求具有良好的顆粒形狀。
SMA面層用粗集料質量技術要求
指標 單位 技術要求
石料壓碎值 % ≤26
洛杉磯磨耗損失 % ≤28
視密度 t/m3 ≥2.6
吸水率 % ≤2.0
對基質瀝青的粘附性 級 ≥4
堅固性 % ≤12
針片狀顆粒含量，不大于
其中粒徑大于9.5mm　，不大于
其中粒徑小于 9.5mm　，不大于
% ≤15
≤12
≤18
水洗法〈0.075 mm顆粒含量 % ≤1
1.2 細集料
細集料在SMA中只占很少的比例，在12%左右，但細集料對SMA性能的影響卻不可輕視，考慮到機制砂是采用堅硬巖石反復破碎制成，具有良好的棱角性和嵌擠性能，有利于提高混合料的高溫穩(wěn)定性。機制砂要求3 mm以上的篩除，0.075 mm以下的吹掉，級配見下表2。
瀝青混合料用細集料質量技術要求 表2
項目 單位 高速公路 試驗方法
表觀相對密度，不小于 - 2.50 T0328
堅固性（大于0.3mm）部分，不小于 % 12 T0340
含泥量（小于0.075mm的含量），不大于 % 3 T0333
砂當量，不小于 % 60 T0334
亞甲蘭值，不小于 g/kg 25 T0346
棱角性（流動時間），不小于 S 30 T0345
篩孔（mm） 4.75 2.36 0.6 0.3 0.075
通過百分率（%） 100 80~100 25~60 8~45 0~15
1.3 SMA瀝青結合料
影響瀝青結合料高溫穩(wěn)定性的因素主要是瀝青結合料的高溫抗剪切能力及內(nèi)摩阻力。而抗剪切能力主要取決于瀝青混合料的粘結力，瀝青的粘度越高，瀝青混和料的粘結力越大，因而具有較高的抗剪強度。因此，瀝青等級應根據(jù)氣候、交通條件等合理選用，尤其是氣溫高、渠化交通的道路應選用較粘稠的符合重交通瀝青技術要求的優(yōu)質瀝青和改性瀝青。瀝青混合料用細集料質量技術要求見表3。
SMA改性瀝青質量技術要求 表3
試驗項目 技術要求
針入度25℃，100g,5s(0.1mm) 最小 35-60
針入度4℃，200g,60s(0.1mm) 最小 12-35
軟化點TR﹠B（℃） 最小 70
運動粘度60℃（Pa.s） 最小 300
閃點 （℃） 最小 230
溶解度 （%） 最小 99
離析、軟化點差 （℃） 最小 2.5
彈性恢復25℃（%） 最小 85
ＲＴＦＯＴ后殘留物 質量損失（%） 最大
針入度比25℃（%） 最小 1.0
70
2 SMA配合比設計
按照目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計和生產(chǎn)配合比驗證三階段進行配合比設計，通過配合比設計決定瀝青混合料的材料品種，礦料級配及瀝青用量。并根據(jù)標準配合比及規(guī)范規(guī)定的各篩孔的允許波動范圍，制訂施工用的級配控制范圍，用以檢查瀝青混合料的生產(chǎn)質量。
在開工前及時向監(jiān)理工程師提交擬用的瀝青混合料級配、瀝青結合料用量及瀝青混合料相關各項技術指標的書面詳細說明。提交的目標配合比未經(jīng)監(jiān)理工程師批準前，不得進入生產(chǎn)配合比設計。若料源改變，應在生產(chǎn)之前，把新的目標配合比設計報監(jiān)理工程師審批。生產(chǎn)配合比獲得批準后，立即組織試拌，以獲得實際施工中所需的各項數(shù)據(jù)。
2.1 目標配合比設計階段
用工程實際使用的材料計算各種材料用量的比例，配合成符合規(guī)定的礦料級配，進行馬歇爾試驗確定瀝青用量。以此礦料級配及瀝青用量作為目標配合比，供拌和機確定每個料倉的供應比例，進料速度及試拌使用。將試驗資料報監(jiān)理工程師審查，經(jīng)批準后，再進行生產(chǎn)配合比的調(diào)試。
2.2 生產(chǎn)配合比設計階段
間歇式拌和機，必須從二次篩分后進入各熱料倉的材料中取樣進行篩分，以確定各熱料倉的材料比例，供拌和機控制室使用。同時反復調(diào)整，最終達到供料均衡，并取得目標配合比設計的瀝青用量、最佳瀝青用量±0.3%等三個瀝青用量進行馬歇爾試驗，確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。將試驗資料報監(jiān)理工程師審查，經(jīng)批準后再驗證生產(chǎn)配合比，即鋪筑試驗路段。
2.3 生產(chǎn)配合比驗證階段
拌和設備采用生產(chǎn)配合比及最佳瀝青用量進行試拌、鋪筑試驗段。并取拌出的瀝青混合料及試驗段上鉆取的芯樣進行馬歇爾試驗，從而確定生產(chǎn)用標準配合比。以標準配合比作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質量檢驗標準。標準配合比的礦料級配至少應包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公稱最大粒徑篩孔的通過率接近規(guī)范中值。
在瀝青面層開工前14天，作單幅長度不少于200m的試驗路段，采用監(jiān)理工程師批準的生產(chǎn)配合比拌和及進行運輸、攤鋪、壓實等施工程序。
通過試驗路段的施工，確定適合路面工程的最佳混合料生產(chǎn)配合比等數(shù)據(jù)，并驗證混合料的穩(wěn)定性及施工方法、施工組織的適應性等，以使將來大規(guī)模的施工實現(xiàn)規(guī)范化、程序化，從而確保本工程的施工質量和進度。
試驗路段完成后，立即按技術規(guī)范要求的頻率進行檢驗，如不合格應進行分析找出原因，再進行試驗，直至達到SMA路面質量標準，并寫出詳細的試驗路段總結報告，提出合理的配合比設計和工藝流程，作為正式施工方案用于主體工程。
 

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