sma沥青混合料探究现状与张望

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1、SMA沥青混合料探究现状与张望　　【文章摘要】公路交通是主要出行方式，伴随着车辆荷载的不断增加，沥青路面的使用年限越来越短，为改变这种现状，对于SMA间断级配沥青混合料的研究得到了迅速的发展，涌现出了大量的研究成果。本文将SMA沥青混合料的研究成果分成了两方面进行阐述和总结：（1）组成材料；（2）技术特性；（3）施工工艺。【关键词】SMA沥青混合料；性能；研究0引言SMA取英文拼写StoneMasticAsphalt，国内又名沥青玛蹄脂碎石混合料，是一种新型的沥青混合料结构，是一种由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多填料（矿粉）组成的沥青马蹄

2、脂填充于间断级配的粗集料骨架的间隙，组成一体的沥青混合料。SMA混合料属于骨架密实结构，粗集料粒径大于4.75，含量78%～80%，填料10%左右，而细集料较少。1020世纪60年代SMA混合料于德国问世，20世纪90年代初引入美国。在美国的研究得到了较大的发展和改善，AASHTO与FHWA合作支持，由美国国家研究委员会（NRC）的运输研究局（TRB）实施了国家公路研究协作计划（NCHRP）合同9-8“SMA混合料设计”研究项目，1994年FH-WA又委托国家沥青技术中心（NCAT）对105个SMA工程进行了总结分析，陆续提出了“SMA设计（文献回顾、

3、研究结果、设计方法3卷）”“美国SMA路用性能评估”等报告（沈金安1998）。1993年在我国首都机场高速公路首次使用。但我国的研究还很不成熟，主要应用于河北等地。本文根据已经发表的文献，从一下三个方面对AMS混合料的研究进行归纳和总结：①组成材料；②技术特性；③施工工艺。1技术特性作为一种新型的沥青混合料，SMA沥青混合料具有高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量、低含量中间粒径颗粒的骨架密实材料组成特点。因此SMA混合料相比普通的沥青混合料具有更好的高稳定性能、低温抗裂性能、耐久性、抗滑性能、耐磨性能，同时还能减少溅水，减少噪音，提高道路行驶质量（

4、张立寒等，2001）。1.1高温稳定性10SMA沥青混合料是一种间断级配的混合料，大于4.75mm得粗集料占到70%～80%，矿粉用量相对更高，如此多的粗集料具有更多的支撑点，提供了良好的嵌锁作用（曾星梅，2010）。沥青马蹄脂起到了胶结的作用，同时填充了粗集料的骨架空隙，所以SMA在抵抗变形的能力方面特别强。在高温的情况下，沥青马蹄脂的粘度会下降，粗集料的骨架可以使SMA混合料有着较强的高温抗车辙能力。同时在高温情况下，由于SMA混合料中的纤维为沥青的膨胀起到了一定的缓冲作用，也起到了提高稳定性的作用。沥青混合料中嵌挤力与内摩阻力的大小，主要取决于矿

5、质骨料的尺寸均匀度、颗粒形状及表面粗糙度（秦莉娅，2010）。在高温沥青的黏聚力明显下降的情况下，混合料主要通过集料之间的摩擦和嵌挤力实现抵抗变形（张玉秀等2009）。相比于普通的沥青混合料中级配连续，颗粒大小均匀的集料，SMA由于4.75mm-9.5mm粗集料占到40%左右，远高于普通的沥青混合料，并且为间断级配，所以具有更高的嵌挤力和内摩擦角φ。同时SMA混合料对于集料的形状有严格的要求，相比普通混合料具有更大的内摩擦角。因此更大的内摩擦角和嵌挤力为SMA沥青混合料更好的高温稳定性提供了基础。1.2低温抗裂性相比于SMA沥青混合料的高温稳定性能，S

6、MA的低温抗裂性能主要取决于混合料中可以起到黏结作用的沥青胶结料，即胶结料的黏聚力C值成为了判断混合料低温抗裂性的标准（秦莉娅2010）。10与普通的沥青混合料不同，SMA沥青混合料的胶结材料是由矿粉，纤维和沥青组成的玛蹄脂，其具有比单纯的沥青混合料更高的黏聚力。这主要是由于纤维在沥青混合料起到了加筋、吸附、分散作用，能有效防止沥青离析（文健等，2012）。当温度下降，结合料收缩使集料颗粒被拉开，沥青玛蹄脂具有较高的黏结能力，它的柔性和韧性使混合料具有良好的低温抗裂性。所谓加筋作用即纤维在混合料空间中随机分布，起到类似于钢筋的作用，提高沥青的黏结力。所

7、谓吸附作用即纤维有相当的比表面积，每克的比表面积可达数平方米以上。如此巨大的比表面积为沥青在混合料中提供了更大的吸附作用面，从而混合料中可以加入更多的沥青，导致沥青膜厚度增加，使矿料间的间隙率大大缩小。也因此增加了混合料的抗老化性能。所谓分散作用即纤维随机的分布在沥青混合料中，使大量可能形成胶团的沥青随着纤维的吸附及吸收作用均匀的分散开，不致由于沥青用量的加大而形成胶团而降低材料的使用性能。1.3耐久性在SMA混合料中，粗集料比例虽然相对较多，但是正因为如此，粗集料骨架才可以被沥青玛蹄脂密实充分的填充，从而使料颗粒黏结在一起，沥青在集料表面形成较厚的沥

8、青膜。降低了沥青混合料的空隙里，减少水分的渗入和阳光的对沥青材料的老化作用。10利用丹麦Dyn