sma技术理论定位与发展应用研究

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1、SMA是英文（StoneMatrixAsphalt）的缩写,既指沥青玛蹄脂碎石混合料，是德国从60年代在研究浇筑式沥青混凝土的基础上；为解决抗车辙问题而发展起来的新型沥青混合料，并相继出现了一系列的理论与实践应用，该混合料是由沥青、纤维稳定剂、矿粉、及其少量的细集料组成的沥青玛蹄脂；而后填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料，它的基本组成是碎石骨架和玛蹄脂结合料两大部分。是近些年来引起国际交通行业非常重视的新型沥青混合料，以独具的抗高温车辙、耐磨抗滑、密实耐久、减少低温开裂等优点而闻名于世，SMA已经成为最主要的沥青路面表面层的结构类型，尤其在交通量大、

2、轴载重、车速高并具有严格抗辙、抗滑要求的高等级路面设计与施工中，其特点充分的显现出来。1.按照德国的配合比设计理论SMA混合料的结构组成具有以下特点：1.1SMA不完全依靠马歇尔配合比设计理论但参照其实验方法方法，主要由体积指标确定，马歇尔试件成型双面击实50次，目标孔隙率2%～4%。稳定度和流值不是主要指标，沥青用量可参考高温析漏试验确定，车辙试验是重要指标。1.2.级配性质是间断级配的沥青混合料，以SMA—16为例；4.75㎜以上颗粒粗集料比例高达70%～80%，9.5㎜以上的占50%，矿粉的用量达8%～13%，0.075㎜筛的通过率一般高达10%，粉胶比远

3、超过1.2的限制量，使用细集料少而形成间断级配。1.3.属于骨架密实结构类型，矿料级配基本按照富勒曲线指数原理，构成0.45次方的递变规律；P=100(d/D)0.45式中:d---------该筛孔尺寸（㎜）D-------骨料最大粒径（㎜）1.4要求集料必须有坚硬的高强度，表面粗糙、针片状颗粒少，以便嵌挤良好；细集料不用天然砂，矿粉必须是磨细的石灰石粉。1.5为加入较多的沥青和增加矿粉用量，通常采用木质纤维做稳定剂。用量为0.3%～1.5%，木质素纤维用量一般为0.3%，采用马歇尔试验配合比，施工路段的孔隙率小于6%。1.6沥青结合料用量多，比常规沥青混合料

4、高1%以上，一般采用针入度小、粘性好的改性沥青，以改善温差变形及矿料的粘附性。1.7与普通沥青混凝土混合料相比，拌合时间长、拌合、摊铺与碾压温度要求高，SMA的拌合温度要求180ºC，最低摊铺温度150ºC,不得使用轮胎压路机，使用双钢轮振动压路机进行面层处理。2.SMA混合料强度的形成机理该混合料的强度形成理论在于表面理论和胶浆理论，两种理论对混合料强度的形成有不同的原因和现象，对不同的矿料级配类型应有不同的理解和运用。表面理论是沥青混合料由矿质混合料（粗集料、细集料、填料）和沥青组成，沥青分布在矿料骨架后使之胶结为整体，从而形成强度。路桥求职路桥招聘路桥英才

5、网英才网胶浆理论是混合料是多项组成的空间网状分散体系；以粗集料分散在沥青砂浆中形成粗分散相，沥青砂浆又以填料为分散相;分散在沥青胶浆中继续分散，沥青在混合料结构中起着决定性作用并决定混合料的总体性能。表面理论强调骨架嵌挤其约束和稳定作用;胶浆理论强调沥青胶浆作用，认为沥青在沥青混合料中起到稳定作用。实际上良好的沥青混合料应既有矿料骨架原理；又要具备沥青结合料多骨架的填充保障原理，对于间断级配应注重混合料骨架在混合料强度中的作用；对于密集配混合料应注重沥青胶浆的作用。SMA正基于这两种理论的原理具备了独具的配合比原理和使用性能。SMA沥青混合料与普通密集配沥青混合

6、料的不同之处，4.75㎜以上的部分占70%以上，细集料很少，使粗集料之间接触面积大，沥青玛蹄脂仅填充粗集料间的空隙，因为交通荷载主要由粗骨料所形成的骨架承受，所以粗骨架的相互嵌挤作用，使沥青混合料具有非常好的抵抗荷载变形能力。沥青路面的功能主要与矿料级配、集料自身的性质有关，SMA混合料由于采用坚硬、粗糙、耐磨的优质粗集料；矿料级配采用间断级配，粗集料含量高、路表面纹理构造深，具有良好的抗滑性能。一般SMA混合料的孔隙率在3%～4%之间为好，可有效防治水分渗透，沥青玛蹄脂与集料的粘结能力，能起到防治沥青被水剥离的作用和改善水稳性。3.SMA沥青混合料的理论定位问

7、题综合SMA的特点可归纳为三多一少：沥青多、粗集料多、矿粉多、细集料少，使用改性沥青，并掺入纤维稳定剂防止沥青漏析出，材料要求品质高。采用断级配可形成相互嵌挤的骨架，由细集料、矿粉和纤维剂形成充分的沥青玛蹄脂含量足以填充粗集料的空隙，使之成为骨架密实结构。是具有路面的抗车辙、抗滑、耐高温、抗低裂、抗疲劳的使用性能的沥青混合料，也就明确了SMA的理论定位问题。4.SMA混合料的发展应用问题由于SMA特殊的材料和结构特点，具有良好的路用性能，这就给今后的沥青混合料的研发和应用奠定了理论基础和必要条件。在路用性能方面，一般沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能

8、、耐久性、水稳性等功能指