SMA改性瀝青在公路路面施工中的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。SMA改性瀝青在公路路面施工中的應(yīng)用-一、SMA瀝青瑪蹄脂概述瀝青瑪蹄脂碎石混合料(stonematrixasphalt，簡稱SMA)是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充間斷級配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝青混合料。使用情況表明，SMA路面結(jié)構(gòu)不僅在高溫、重載時車轍變形量低，而且低溫性能良好。SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水穩(wěn)定性及耐久性好，和AM路面的集料嵌擠作用好、高溫抗車轍能力強，以及AK路面抗滑性能等優(yōu)點，同時克服了AC路面的高溫穩(wěn)定性能不足、AM及AK的不

2、耐裂、老化、抗水損壞性能差的特點。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SBS改性瀝青。二、實驗依據(jù)（一）粗集料粗集料的是降噪透水路面混合料的骨架，應(yīng)具有良好的顆粒形狀、強度要求、抗滑性能等要求。粗集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場生產(chǎn)，保證干燥，表面應(yīng)該潔凈、粗糙。采用平湖石場輝綠巖。機扎碎石9.5-16mm（1#料）、4.75-9.5mm（2#料）和2.36-4.75mm（3#料）。（二）細(xì)集料細(xì)集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場生產(chǎn)，表面應(yīng)該潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級配（見表1）。表1SMA-13S面層用細(xì)集料

3、術(shù)要求及試驗結(jié)果指標(biāo)試驗結(jié)果技術(shù)要求視密度（t/m3）2.872不小于2.60小于0.075mm（%）7.0不大于12.5砂當(dāng)量（%）84不小于60（三）礦粉填料礦粉是瀝青混合料中不可缺少的材料之一，用量往往高達(dá)8%-13%。礦物填充料按形狀可分為粉狀和纖維狀，按化學(xué)組成可分為含硅化合物類、碳酸鹽類等，主要有以下幾種：（1）滑石粉。它是由滑石經(jīng)粉碎、篩選而制成。主要化學(xué)成分為含水硅酸鎂，它的親油性好，易被瀝青潤濕，可提高瀝青的機械強度和耐候性，可用于耐酸、耐堿、耐熱和絕緣性能的瀝青制品中。（2）石灰石粉。由天然石灰石分催、篩選而制成。主要化學(xué)成分為碳酸鈣，屬親水性巖石，但親水性較弱。它與瀝青有

4、較強的物理吸附力和化學(xué)吸附力，是較好的礦物填充料。（3）云母粉。天然云母經(jīng)粉碎、篩選制成。具有優(yōu)良的耐熱性、耐酸堿性和電絕緣性，用于房屋防護層有反射作用，可降低房屋溫度，反射紫外線，防止老化，延長瀝青使用壽命。（4）石棉粉。一般由低級石棉經(jīng)加工而制成。主要成分是鈉、鈣、鎂、鐵的硅酸鹽，呈纖維狀，富有彈性，具有耐酸、耐堿性和耐熱性，是熱和電的不良導(dǎo)體，內(nèi)部有很多微孔，吸油量大，摻入瀝青后可提高瀝青的拉伸強度和溫度穩(wěn)定性。（四）瀝青（1）當(dāng)確定采用改性瀝青鋪筑路面時，首先應(yīng)根據(jù)北京所在地的高溫干燥、交通量繁重等要求，選擇AH-70基質(zhì)瀝青、SBS改性劑（見表2）。表2瀝青性能檢測AH-70瀝青SB

5、S瀝青設(shè)計要求實測結(jié)果設(shè)計要求實測結(jié)果25針入度0.1mm607064355535軟化點4647.56068.515延度cm1001008960粘度（Pas）27952639514789135粘度（m/s）55123753147粘韌性（Nm）24.320.5韌性（Ns）16.812.4SBS改性瀝青馬蹄脂碎石混合料需要采用比常規(guī)AC混合料粘度更大的瀝青結(jié)合料，要求瀝青必須符合“重交通道路瀝青技術(shù)要求”，SBS類改性瀝青改性劑劑量為3.5-5%。（2）瀝青混合料級配SMA-13S混合料級配范圍見表3。表3SMA-13S混合料要求級配范圍通過篩孔百分率SMA-13通過篩孔百分率SMA-1326.5

6、-2.3615-2619-1.1814-24161000.612-2013.290-1000.310-169.550-750.159-154.7520-340.0758-12（3）（改性或不改性）與混合料馬歇爾實驗對比（見表4）。表4馬歇爾實驗瀝青種類混合料類型穩(wěn)定度流值孔隙率VMA(%)VFA(%)油石比（%）不改性SMA-139.254.373.116.580.85.7改性6%SBSSMA-139.014.853.317.881.56.1不改性AC-1312.412.334.715.768.94.9改性6%SBSAC-1314.562.223.415.376.55.1（五）穩(wěn)定劑纖維是一種

7、柔軟、纖細(xì)而且均勻的線狀物或絲狀物。與其他聚合物改性劑不同，纖維并不與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。使用纖維的主要目的是通過提高疲勞和開裂過程中所吸收的能量來提高瀝青混合料的韌性。目前常用的纖維品種有木質(zhì)纖維、合成纖維、礦渣纖維和玻璃纖維。三、施工質(zhì)量控制（一）拌和SMA混合料的拌和質(zhì)量是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵。SMA混合料的拌和必須滿足AASTOHM156及其它相應(yīng)的規(guī)定。改性瀝青加熱溫度控制在160-165。集料加熱溫度在190-200，混合料出廠溫度控制在175-185。拌和時間控制:在先摻木質(zhì)纖維后干拌10-15S。加瀝青后拌60S，保證充分拌和均勻。（二）混合料的運輸SMA混合料運輸采用，15t自卸

8、車滿足攤鋪需要。為防止瀝青與車廂粘結(jié)派專人在車廂側(cè)板和底板涂一層隔離劑并無余液。混合料在運輸時蓋棉被不漏風(fēng)。對每一車料的出廠溫度進(jìn)行檢測檢測控制溫度175-185。（三）攤鋪現(xiàn)場施工攤鋪、壓實與普通瀝青混凝土施工類似。攤鋪機采用ABG-423型采用滑動基準(zhǔn)梁自動攤平.攤鋪性能良好。在攤鋪時，攤鋪速度控制在2.5m/min確保攤鋪連續(xù)、不停頓。同時對每車料進(jìn)行現(xiàn)場溫度檢測，現(xiàn)場溫度一般保持在170-180.攤鋪溫度在150-165壓實順序及碾壓遍數(shù)控制:靜壓一初壓2遍、振壓一復(fù)壓3遍、再靜壓一終壓1遍。碾壓時由外側(cè)向中心，由低向高處碾壓相鄰碾壓帶疊1/3-1/2輪寬.初壓后及時檢查平整度。壓路機

9、振壓時振動頻率為35Hz路面壓實成型后.經(jīng)取芯樣試驗.檢查路面厚度與壓實度。要求結(jié)果均符合瀝青路面施工及驗收規(guī)范GB50092-96規(guī)定要求。（四）質(zhì)量檢測檢測壓實度的方法有鉆芯取樣方法和核子密度儀檢測法。前者檢測準(zhǔn)確度高.但成本高、路面損害大.且測試周期長。后者試驗方法簡單經(jīng)濟、對路面無損害、檢測速度快，但準(zhǔn)確度較低。如果能用鉆芯取樣對核子密度儀進(jìn)行標(biāo)定，提高其檢測準(zhǔn)確度，那么核子密度儀的確是較為理想的檢測方法。四、結(jié)語綜上所述，雖然SMA路面在高溫抗車轍、低溫抗裂、疲勞抗裂、抗老化、抗水損害、抗滑及耐久性等方面都比傳統(tǒng)的AC路面優(yōu)越，在材料品質(zhì)和質(zhì)量控制方面也比AC路面要求高一些。但SMA結(jié)