SMA在日本的应用与发展

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1、SMA在日本的应用与发展井上武美（日本铺道（株）研究所所长）虞文景译摘要介绍了SMA的起源及在国内外的发展，开始只确认了SMA的特性，随着应用过程中的技术进步，SMA技术得到了改进和开发，形成了适应不同要求的SMA。日本SMA实际铺筑里程虽少于欧美，但同样进行了深入研究。今后为使SMA得到更好的应用，从室内到现场为使SMA适用性评价成为可能，采用体积配合比是必要的。主题词热拌沥青混合料沥青路面工艺变化SMA施工实绩混合料特性配合比设计引言SMA源自德国Splittmastixasphalt并向世界各国发展。SMA是英语名称StoneMasticAsphalt和美国Sto

2、neMatrixAsphalt的字头缩写。现在SMA作为耐久性好、耐流动的热拌沥青混合料得到认可。SMA是采用硬质、耐久、近立方体的高品质碎石，并用适量耐久、耐水性好的优质沥青玛蹄脂填充其间的热拌沥青混合料。最初SMA是1960年在德国奴鲁地区采用路表先按15kg/m2摊铺玛蹄脂，其上撒布碎石30Kg/m2，用钢轮压路机碾压数遍的以手工作业为主的路面，这是用于钢桥桥面的标准结构。其下层还铺有1-2层25mm或30-35mm厚的铺装层，称之为碎石补强沥青玛蹄脂（SplittvervestigeMastixaspalt）。为了减轻人工作业强度和避免路面不均匀性，1960年下

3、半年开始试用沥青玛蹄脂和碎石预先混合一次铺装的工艺，15年间铺筑了2000万m2(18年间共铺3000万m2),在重载交通道路上，证明对路面的耐磨性、耐流动性是有效的。根据上述成果，1984年SMA作为重载交通的表层混合料被列入沥青混合料技术规范。最初配合比中沥青玛蹄脂：碎石（8-11mm）的重量比为1:2（钢桥面为1：1但碎石规格为11-16mm，也有用16-22mm）,11配合比的变化如表1所列。其后技术规范中包含了用最大粒径5mm、8mmSMA填充车辙和对应于不同厚度的SMA的沥青混合料。在实际工程中，将采用石棉改为纤维。SMA配合比的变化表-1类型材料沥青玛蹄脂

4、重量比（%）15Kg/m2+30Kg/m2（Kg/m2）沥青玛蹄脂、8-11mm碎石重量比（%）SMA（0-11mm）重量比（%）矿粉砂（0-2mm）碎石3024.67057.43.78.630.08.720.370.98-13（人工砂:天然砂　≥1:1）70-80矿质材料10042.3100.0100沥青（B65或B80）18.02.76.06.0-7.5沥青混合料100.045.0100.0100.0这种SMA以北欧为中心，几乎同时在欧洲各国得到应用。加拿大接受了扎幌第四届PICA技术交流中和欧洲考查的成果，美国采用了欧洲考查成果（对瑞典发展德国技术有深刻印象），从

5、1990年初引进了SMA技术。日本SMA列入了ZTVbit-StB84中，从1986年起迅速进行了技术引进、消化。1.SMA技术引进分析日本在满足沥青混合料耐流动、耐磨耗的要求中，从1975年后半年起，不再只是依赖于沥青胶结料，而是将粗集料嵌挤结构作为方向，作者重点研究的沥青混合料为SMA。根据日本沥青路面施工工艺的发展变化，SMA所处的位置如图-1所示。采用现有技术可作为SMA生产施工的出发点。回顾战后50年间沥青路面工艺的变化，从1950年《沥青路面要纲》出版前到1992年“要纲”第六次修订，路面工艺变化关系列于图-1。但SMA并未列入现行“要纲”，这也可理解SMA

6、是适应于不同时代要求，对路面功能和性能改进的新规定。从SMA室内分析试验结果，大体上可分解最初的目标。也就是说，SMA与通常的密级配沥青混合料相比，动稳定度DS约为5倍，耐磨耗为2-3倍，并且从破坏包络线可以看出具有良好的抗裂性。有意义的是由于混入了木质纤维素，可使得混合料软化点提高和沥青用量增加（大约0.2%）。11沥青玛蹄脂浇筑式沥青混凝土封闭型工艺（沥青胶砂）沥青胶砂细级配密级配间断级配热碾混凝土托彼卡（细级配）修正托彼卡沥青混合料耐磨耗托彼卡沥青砂浆薄层沥青路面沥青玛蹄脂浇筑式沥青混凝土沥青砂排水性沥青混合料半柔性路面下粗上细工艺粗级配沥青混凝土开级配沥青混凝土

7、预涂沥青碎石沥青碎石工艺碎石型工艺SMA混合型贯入式沥青碎石工艺图-1沥青路面工艺变化及相应的关系（虚线不符合粒径、厚度关系）北欧对各种纤维的有效性作过比较分析，在掺石棉、熔渣、化学纤维、炭纤维、木质纤维、玻璃纤维中，确认了使用改良的木质纤维素的有效性。德国木质纤维素使用最多，掺量占SMA混合料总量的0.3%（DEUTAG公司标准）。依据SMA的室内试验结果，在日本进行了试验施工，1988年在扎幌市区铺筑了以耐磨耗为主的试验路，作为SMA正式使用的起点，该年度全国共铺筑了SMA17,000m2。2.SMA的发展分析随着SMA的应用发展，针