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SMA路面设计与施工 杨龙清 福建省交通科学技术研究所 南平高速公路有限责任公司 内 容 ★特点 ★材料要求 ★配合比设计 ★施工工艺 ★施工质量控制 ★体会 SMA技术来自欧洲 什么是SMA ★ SMA是Stone Matrix Asphalt的缩写,译为沥青玛蹄脂碎石混合料； ★ SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成为一体的沥青混合料。 SMA 骨料结构图 SMA与AC、AM、AK区别 ★ SMA具有AC的空隙率小，水稳定性及耐久性好，AM的集料嵌挤作用好，高温抗车辙能力强，AK的抗滑性能好的特点； ★同时克服了AC的高温稳定性能不足，AM及AK的不耐抗裂、抗老化、抗水损害性能差的缺点。 密级配沥青混合料AC特点 ★ AC的空隙率小，耐久性、水稳定性、抗老化性能好； ★ AC组成中细集料以下的部分大体上占到一半，粗集料实际上是悬浮在沥青砂浆中，交通荷载主要由沥青砂浆承受着，在高温条件下，沥青砂浆的粘度变小，承受变形的能力急剧降低，易产生永久变形，造成车辙、推拥，且表面构造深度小，抗滑等表面功能较差。 沥青碎石混合料AM特点 ★ AM石料嵌挤很好，有较好的抗车辙变形能力； ★使用沥青和矿粉太少，空隙率太大，空隙率太大，渗水严重，沥青与集料的粘结性不足，水分对混合料的侵蚀很容易造成破坏，低温抗裂性也不好，耐久性很差。 AK型抗滑表层特点 ★ AK注重抗滑性能，尤其是提高表面的构造深度，致使混合料的空隙率偏大，并伴随着离析，也有较严重的渗水或局部渗水，耐久性不足成了现在难以克服的缺点，在多雨潮湿地区更为突出，往往成为早期损坏的根源。 各种级配比较 SMA与普通的悬浮-密级配的外观比较图 SMA路面特点（1） ★ 在SMA的组成中，矿料是间断级配，粗集料用量多，占到70%以上，粗集料颗粒之间有良好的嵌挤作用，沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形能力，即使在高温条件下，沥青玛蹄脂的粘度下降，对这种抵抗能力的影响也不会减少，因而有较强的高温抗车辙能力； ★ SMA使用矿粉多（8～12%）、沥青多（5.5 ～6.5%，比密级配沥青混凝土大1%左右），又使用纤维作稳定剂,由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面,充分填充集料间隙,在温度下降、混合料收缩变形时，玛蹄脂有较好的粘结作用，它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能； SMA路面特点（2） ★ SMA混合料的内部空隙率很小，（4%左右），混合料渗水很少或几乎不渗水，混合料内部的水属毛细水形态，不易成为大的动力水，再加上玛蹄脂与集料的粘结力好，混合料的水稳定性也有较多改善； ★ SMA一方面要求采用坚硬的、耐磨的优质石料；另一方面矿料采用间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成大的孔隙，构造深度大，使雨天高速行车下不易产生水漂，抗滑性能提高，较好地解决了抗滑与耐久的矛盾。同时，雨天交通不会产生大的水雾和溅水，路面噪音降低，从而可以全面提高路面的表面功能； SMA路面特点（3） ★ SMA的混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率小，沥青与空气接触少，因而沥青混合料的耐久性能好。试验证明，这种混合料的耐疲劳性能大大优于密级配沥青混凝土，因此有良好的耐久性； ★ SMA路面密水性好，对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用，使路面保持较高的整体强度和稳定性； SMA路面特点（4） ★ SMA路面虽比传统沥青混凝土路面工程造价高，但使用寿命更长，养护费用低，因而全寿命成本仍较低； ★ SMA施工工艺要求较高，对施工因素的敏感性较强，矿料级配及沥青用量的小的泼动和变化，很容易造成路面质量的大的波动，也会造成局部泛油、油斑、透水等。 福建气候特点 ★典型的亚热带气候: △季风气候显著 △冬短夏长 △冬暖夏热: 冬暖,南北温差大;夏热,南北温差小 年平均气温17～21℃ △雨、干季分明,水分资源充沛: 平均降雨量1400～2000 mm △地形复杂致使气候多变 △灾害天气频繁:水、旱、风、寒历年可见 福建地形特点 ★以山地丘陵为主，素有“八山一水一分田”之称; ★由西、中两列大山带构成福建地形的骨架。两列大山带均呈东北—西南走向，与海岸平行: ☆西列大山带，由武夷山脉、杉岭山脉等组成，北接浙江仙霞岭，南连广东九连山，长约530多公里，平均海拔1000多米，是闽赣两省水系的分水岭； ☆中列是由鹫峰山、戴云山、博平岭等山脉组成的闽中大山带。 气候、地形与经济发展对我省高速公路沥青路面的影响 ★我省高速公路多为山区高速公路，坡陡弯急，桥隧相连，构造