沥青玛蹄脂碎石sma在美国的应用

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1、第1期(总第116期)华东公路No.1(TotalNo.116)1999年2月20日EASTCHINAHIGHWAYFebruary1999·材沥青玛蹄脂碎石(SMA)在美国的应用料●　张西斌　　　　　　　　山东省公路管理局·●　李海军　●　许维智　　东营市公路管理局　　【摘要】　简介了沥青玛蹄脂碎石(SMA)在美国的应用情况和其路用性能检测结果,对SMA结构优良性能成因进行了初步探讨。针对我国的具体工艺设备状况,指出了进行SMA设计、施工应注意的问题。关键词　美国沥青玛蹄脂碎石　生产项目　性能检测　分析借鉴1　引言公路局)委托NCAT(

2、美国沥青路面协会)对随着日益增长的交通量及车辆大型化、重所实施的86个SMA项目(1991～1996年)进载超载车比例的不断增加,交通对路面的要求行了全面评估。越来越高。高温抗车辙、低温抗开裂,耐久、抗3SMA组成设计滑、防水等综合使用性能良好的沥青混合料的沥青玛蹄脂碎石是当前国际上使用较多并研究和使用已成为广大道路工作者的重要课公认是一种抗变形能力强、耐久性较好、综合题。性能有明显改善的沥青面层混合料。其设计思近年来,交通部公路管理司和科技司要求想是三高一剂:高用量的轧碎粗骨料,以获得在全国研究和推广应用沥青玛蹄脂碎石混合石料与石料(S

3、tone—on—Stone)的接触,提高料。现将研究和使用该结构较广泛的美国的最抗车辙能力;高的沥青用量及高的矿粉用量,使新成果作一介绍,以利其在我国快、好、省的沥青膜加厚,混合料孔隙变小,耐水性、耐老推广和应用。化性能均有提高;添加纤维等稳定剂,改善胶2SMA使用概况结剂(玛蹄脂)的高低温性能,增强混合料抗自1990年美国派出大型代表团到欧洲考裂、耐磨能力。与密级配沥青混合料及抗滑表察学习了SMA技术后,沥青玛蹄脂碎石层混合料相比,SMA级配图具有某种特定的(StoneMasticAsphalt简称SMA)技术在美形状,如图1所示。国逐

4、步发展,1991年有23个州采用这种结构311　集料铺筑了高速公路表层试验段。至1996年乔治亚高质量的近似立方体形的100%轧制碎石州使用了60余万吨,马里兰州已铺筑了近100及低的洛杉矶磨耗损失是SMA优良性能的基万吨SMA混合料。许多高速公路的罩面都选础。美国要求915mm集料长度ö厚度大于3∶择了SMA面层。1995年,FHWA(美国联邦1的颗粒的重量不能超过20%。图2是86个3　收稿日期:1998212223·41·目要求碎石的洛杉矶磨耗损失在30%以下。312　级配集料级配中较低的4175mm筛网通过率和较高的01075mm

5、筛网通过率是SMA组成设计的特色。约90%～95%的SMA项目要求4175mm筛网的通过率在20%～35%、01075mm筛网的通过率为7%～11%。分别见图3、图4。集料级配设计控制的另一重要指标是矿料骨架孔隙(VMA),设计要求见图5。90%的SMA项目对VMA的要求为15%～图1SMA与常规混合料级配20%,推荐其最小值为17%。近年来设计SMA项目对磨耗损失量的要求统计,85%的项VMA有增大的趋势,见图6。图2　洛杉矶磨耗损失设计要求统计　　　图34175mm筛网通过率的设计要求统计图401075mm筛网通过率的设计要求统计　　

6、　　　图5VMA设计要求统计　　　　对VMA进行设计要求的目的主要是为了增强SMA中石——石接触的效果,有效地减少碎石的破裂率,较好地控制沥青用量及孔隙率。313　沥青用量86个SMA项目中有60%的项目控制沥青最小用量为6%。但当VMA的最小值有了规定以后,对沥青最小用量可不作限制,因为图6VMA的变化趋势VMA与沥青最小用量是对应的。·42·314　孔隙率对实施的86个SMA项目车辙的量测结SMA项目孔隙率大都以双面50次击实马果几乎没有出现较大的车辙,90%的项目车辙歇尔试验作为测试控制,部分项目也有用Su2小于4mm,70%的项目

7、车辙小于2mm,有6perpave击实方法的。早期(1991年～1993年)个检查项目车辙超过6mm。虽然所有项目路的SMA设计孔隙率一般在315%偏下,而最近龄都不是太长,但不少项目路段交通量是相当(1994年～1996年)接近4%。实践表明,3%大的。因此,可看出SMA在抗车辙方面是优良的孔隙率是偏小的,易致油斑和永久形变。的。315　稳定剂412　裂缝所有86个SMA项目都使用了稳定剂来大部分SMA项目都实施于大交通量的州阻止较多量沥青的滴漏。作为稳定剂应用较多际道路,其中许多是铺筑在已开裂的面层上。的是纤维(木质素纤维或无机纤维)

8、,高分子聚检查中仅发现有极少量的反射裂缝,且裂缝宽合物也有应用。纤维的用量一般为SMA混合度较小,缝边缘及检测区域均无剥离现象。高料重量的013%～016%,如玻璃纤维的剂量一的沥青含量及稳定