改性瀝青SMA瀝青混凝土路面施工控制

摘要:本文通過結(jié)合竹曲高速SMA瀝青洗凝土路面工程，論述了改性瀝青SMA路面的特性、配合比設(shè)計(jì)、拌和、攤鋪、碾壓等施工工藝，并結(jié)合高速公路工程施工管理中出現(xiàn)的問題，闡述了SMA的質(zhì)量控制及施工應(yīng)采取的措施。

關(guān)健詞 : SMA;瀝青混凝土;施工

SMA是近年來在國(guó)際上出現(xiàn)的一種非常引人注目的新型瀝青混合料，以其優(yōu)良的抗車轍和抗滑性能備受關(guān)注。瀝青瑪蹄脂碎石混合料(st0nematrixasphalt，簡(jiǎn)稱SMA)是一種由瀝青結(jié)合料、少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料、以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級(jí)配的粗骨料骨架間隙，組成一體的瀝青混合料。瀝青結(jié)合料主要提高瀝青混凝土的感溫性(即高溫穩(wěn)定.性和低溫韌性)、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用改性瀝青。改性瀝青是指摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細(xì)的橡膠粉或者其它材料等外摻劑(改性劑)，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料。改性瀝青SMA路面具有如下特性:

1.改性劑必須完全分散在瀝青中，才能充分發(fā)揮其效能;

2.改性瀝青及SMA混合料具有粗集料多，礦粉多，改性瀝青結(jié)合料多，細(xì)集料少，摻纖維穩(wěn)定劑，材料要求高的特點(diǎn)。特別是對(duì)粗集料的堅(jiān)韌性、顆粒形狀和棱角性的要求很高;.

3.只有在高溫狀態(tài)下碾壓才能達(dá)到密實(shí)效果，且不產(chǎn)生推擁;

4.改性瀝青及SMA混合料致冷后非常堅(jiān)硬，強(qiáng)度高。

通過國(guó)內(nèi)外使用情況表明，SMA路面結(jié)構(gòu)不僅在高溫、重載時(shí)車轍變形量低，而且低溫性能良好。竹曲路三B合同段采用改性瀝青SMA一13上面層后，同樣顯示出良好的性能。

一、S MA一13配合比設(shè)計(jì)

SMA一1 是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料，4.75mm 以上的粗集料比達(dá)到70%以上，使用很少細(xì)集料，為了可以加人較多瀝青，礦粉用量高達(dá)10%，并使用纖維(或橡膠膠粉)。SMA配合比設(shè)計(jì)是分成集料骨架和瀝青瑪蹄脂填充料兩個(gè)部分設(shè)計(jì)的:

(1)緊密嵌擠的粗集料骨架，SMA中混合料中真正起到嵌擠作用的是4.75mm以上的部分，只有當(dāng)4.75mm通過率<30%時(shí)，VMA才開始增加，粗集料嵌擠作用得以發(fā)揮才形成石一石嵌擠結(jié)構(gòu)。

(2)含有足夠的瀝青結(jié)合料數(shù)量和具備相當(dāng)勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿，它填充在粗集料骨架嵌擠成的石一石結(jié)構(gòu)間隙中?，斕阒z漿設(shè)計(jì)規(guī)定了礦料間隙率VMA和空隙率VV這兩個(gè)指標(biāo)。因此， SM A配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)首先確定骨架和瑪蹄脂部分各種材料的規(guī)格和比例，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的VMA值。保證SMA真正形成粗集料骨架，骨架的間隙又恰到好處地填充瑪蹄脂，瑪蹄脂也能真正發(fā)揮使混合料成為整體的膠結(jié)作用。

1.改性瀝青SMA一13目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

包括馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)配合比檢驗(yàn)兩項(xiàng)內(nèi)容，改性瀝青SMA一13配合比設(shè)計(jì)要求擊數(shù)為雙面50次，礦料級(jí)配采用間斷級(jí)配，以4.7mm作為粗集料骨架的分界篩孔。竹曲路三B合同段改性瀝青SM入一13上面層采用MAC一70改性瀝青、沂水玄武巖(規(guī)格:r0-15mm、5一10mm、3一smm、0一3nun)、蒼山產(chǎn)礦粉(摻15%石灰)，外摻0.3%的木質(zhì)纖維。在工程設(shè)計(jì)的級(jí)配范圍內(nèi)，通過調(diào)整各種礦料比例，設(shè)計(jì)3組不同粗細(xì)的初試級(jí)配，3組級(jí)配的粗集料骨架分界篩孔的通過率處于級(jí)配范圍的中值、中值士3%附近，3組級(jí)配礦粉數(shù)量均為10%左右。從三組初試級(jí)配的試驗(yàn)結(jié)果中選擇設(shè)計(jì)級(jí)配時(shí)，必須結(jié)合VCAmix＜VCADRC，及VMA>l6-5%的要求，當(dāng)有一組以上的級(jí)配同時(shí)符合要求時(shí)，以粗集料骨架分界集料通過率大且VMA較大的級(jí)配為設(shè)計(jì)級(jí)配。

確定設(shè)計(jì)瀝青用量。根據(jù)所選擇的設(shè)計(jì)級(jí)配和初試油石比試驗(yàn)的空隙率結(jié)果，以0.2%一0.4%為間隔，調(diào)整3個(gè)不同的油石比，制作馬歇爾試件，計(jì)算空隙率等各項(xiàng)體積指標(biāo)。一組試件不少于4一6個(gè)。進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)穩(wěn)定度和流值是否符合要求，根據(jù)期望的設(shè)計(jì)空隙率，確定油石比，作為最佳袖石比，配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)。除同普通瀝青混凝土的規(guī)定檢驗(yàn)項(xiàng)目如設(shè)計(jì)空隙率為3一4%，礦料間隙>l7%，馬歇爾穩(wěn)定度不小于6.0KN ，粗集料骨架間隙率VCAmix＜VCADRC，動(dòng)穩(wěn)定度不小于300次/mm，凍融循環(huán)劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度比(%)不小于80，浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度(%)不小于50等指標(biāo)，SMA混合料的配合比設(shè)計(jì)還必須進(jìn)行謝倫堡析漏試驗(yàn)及肯特堡飛散試驗(yàn)，析漏試驗(yàn)的析漏量不大于0.1%。竹曲路三B合同段采用瀝青用量55%進(jìn)行檢驗(yàn)，部分結(jié)果如下，符合規(guī)范要求:

(1)析漏試驗(yàn)(燒杯法)析漏損失為0.05%

(2)動(dòng)穩(wěn)定度3439次向加

(3)凍融循環(huán)劈裂試驗(yàn)，凍融劈裂強(qiáng)度比件B=87.84%

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