瀝青瑪蹄脂碎石路面配比設計與鋪筑質量控制

【摘 要】高速公路的表面層對瀝青混合料的要求非常高，既要有很強的高溫抗車轍性能，又要有出色的低溫抗裂性能，既要有很好的密水性和耐老化性能，又希望有很好的表面抗滑、減噪等表面功能。SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青混合料，SMA路面因其具有良好的抗滑和抗車轍性能被廣泛應用于高速公路的抗滑表層。本文結合了以往的瀝青施工技術規范，對SMA路面表面混合料的配合比設計、技術要求及控制要點做了詳細介紹。

【關鍵詞】SMA；質量控制；技術要求；施工工藝

通過分析研究，對瀝青瑪蹄脂的有關知識有了進一步的認識。本文結合SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青混合料，SMA路面因其具有良好的抗滑、抗車轍等性能，因此被廣泛應用于高速公路的抗滑表層。

一、引言

近年來，隨著我國改革開放的逐步深入，社會經濟持續快速增長。客貨流動量急劇上升，其中很大部分要通過公路實現快速、高效、安全的“點― 點”運輸。但是，我國原有公路里程較少、等級偏低，已無法滿足交通量迅速增長的需要，并已日漸成為制約整個國民經濟快速發展的“瓶頸”。隨著新型面層材料、基層材料的面世和工程實踐的進一步深入，道路工程界開展了有關材料組成設計、材料性能試驗、新能路面結構設計論文與方法等方面的研究。本論文根據工程實踐并結合現代高速公路工程建設，進行瀝青混合料合理級配分析，研究SMA材料級配設計、技術要求和質量控制。

二、原材料的技術要求

SMA路面瀝青混合料原材料主要包括粗集料、細集料、填充料（礦粉）、瀝青膠結料和纖維穩定劑等。瀝青路面使用的瀝青、集料、礦粉等各種材料應附有供應商的質量檢驗單。運至現場的各種材料必須從現場取樣進行質量檢驗，經評定合格方可使用。對改性瀝青材料、纖維等工廠生產的材料，應有清晰的標記，表明生產日期和批號。

不同料源、品種、規格的集料不得混雜堆放，對于工程上面層瀝青混合料原材料，原則采用同一來源的材料，應保證品種、規格相同，符合技術要求，嚴格控制材料的變異性。

三、瀝青混合料設計過程：

3.1 目標配合比設計

對工程采用的原材料通過適當的礦料結構設計方法確定適宜的礦料組配組成。采用馬歇爾設計確定最佳瀝青含量，對混合料的抗水損害能力、高溫穩定性和低溫抗裂性進行檢驗.根據目標配合比設計所確定的礦料級配組成的量佳瀝青含量作為目標配比，供瀝青拌和站進行冷料艙的供料比例的調整.

3.2 生產配合比設計階段

瀝青捏合料的生產應采用間歇式拌和站.調整冷料倉進料速度以后，對拌和站熱料倉取樣篩分.調整熱料倉比例，由于拌和站取樣誤差以及除塵設備回收細料滯后等方面的影響，通常需要分成調整集料級配和確定瀝青含量兩步進行，并需多次調整.拌和站熱料倉比例以連續生產的瀝青混合料抽提后組配結果確定為準.取目標配比最佳瀝青含量、最佳瀝青含量±0.3%等三個瀝青含量進行試拌，進行抽提和馬歇爾試驗確定生產的最佳瀝青含量。生產配合比設計驗證階段：對反復調整確定的拌和站

3.3 生產配合比設計驗證階段

級配范圍僅作為選擇級配曲線的依據，不作為評定施工級配是否合格的依據，級配的選擇根據原材料的相關性質確定。允許偏差范圍以批準配合比設計為標準。級配范圍根據工程實際所采用的礦料可能進行進一步的調整。

四、SMA混合料配合比設計

瀝青混合料配合比設計主要解決三大問題：（優選原材料；尋求適宜的礦料級配；決定最佳瀝青用量。）

4.1 優選原材料

在實踐中已證明，設計選用了合理的路面結構，如果沒有優質的原材料和適宜的瀝青混合料配合比，也保證不了瀝青路面的使用性能。

4.2 礦料級配

級配曲線圖采用O.45次方級配曲線圖評價礦料的級配.從原點到最大粒徑點的連線表示礦料級配的最大密實線。礦料級配曲線偏離該線越遠.一般其礦料的間隙率越大。

4.3 SMA混合料瀝青用量的確定

理想的瀝青混合料必須經過配合比設計，設計內容中包括馬歇爾實驗確定瀝青用量（油石比）實踐中證明，馬歇爾實驗中主要反映瀝青混合料高溫穩定性的指標，穩定度不能很好反映瀝青路面的高溫抗車轍能力。許多穩定度遠超出規范要求的瀝青混合料，鋪成路面后的高溫病害屢見不鮮。這主要是馬歇爾實驗本身存在的三方面缺陷。試件成型方法不妥，與路面施工現場差距較大；試驗中試件的受力狀態與路面高溫失穩時不同；試驗時加荷載速度太快，不能反映材料的流動過程。因此，在馬歇爾試驗初步確定石油比的基礎上有不要進一步結合車轍試驗確定瀝青用量。

五、SMA的施工質量控制

SMA瀝青混合料成品路面，現場質量控制除應當滿足常規瀝青混合料的技術要求以下，還應當滿足規范及相關技術要求。瀝青混合料的過程控制和總量檢驗按照以下步驟進行：

5.1 為做好瀝青混合料生產過程中的實時控制，及時發現瀝青混合料的各項生產參數是否符合配合比設計要求，SUA混和料生產過程，必須配備計算機自動采集及自記打印數據的裝置，進行瀝青混合料“過程控制”（在線監測）和總量檢驗。

5.2 拌和機在開始拌和前應設定拌和一鍋瀝青混合料的生產量，各個熱料倉、礦粉、瀝青等的標準配合比用量，設定要求的各項施工溫度。

5.3 計算機必須逐鍋采集各個熱料倉的集料用量、礦粉、瀝青結合料及各種外摻劑的實際使用量，瀝青混合料的生產量，按各個料倉的篩分曲線，逐鍋計算出礦料級配，與工程設計級配范圍及容許的施工波動范圍進行比較，實時評定礦料級配是否符合要求。當發現有不合格的情況，必須引起注意，如果連續3鍋以上都出現不合格情況時，宜對設定值進行適當調整。

5.4 計算機必須逐鍋采集瀝青結合料的實際使用量及瀝青混合料的生產量，計算油石比（或瀝青用量），與設計值及容許的波動范圍相比較，評定是否符合要求。如果連續3鍋以—亡誤差偏大（如超過0.2%）時，宜對設定值進行適當調整。

5.5 計算機必須實時監測和采集與瀝青混合料生產有關的各種施工溫度，，評定是否符合要求。

5.6 瀝青混合料的礦料級配可以是全部篩孔，但判斷是否符合要求可只對5個控制性篩孔（必須包括0.075mm、2.36mm、 4.75mm、公稱最大粒徑、一檔較粗的控制性粒徑等篩孔）。

5.7 利用一個評定周期的瀝青混合料總生產量、施工總面積、瀝青混合料計算攤鋪層的平均壓實厚度。

5.8 接縫。SMA混合料的鋪筑應避免產生縱向冷接縫，橫向施工縫應采用平接縫。平接縫切縫應在混合料尚未完全冷卻結硬之前進行，切縫后必須用水沖洗干凈，待干燥后涂刷年層油，方可鋪筑新混合料。應特別注意橫向接縫處的平整度，刨除端部或切縫的位置應通過3M直尺測量確定。

六、結論

通過對SMA理論知識的學習和實踐研究兩方面的分析，得出以下結論：SMA瀝青混合料路面抗滑表層是路面施工中最后一道工序，其配合比設計和施工水平直接影響路面的質量和使用壽命。所以，施工十重點要在級配、原材料選用和質量控制上下工夫，確保路面工程質量。結合更多的實際工程對上述結論和成果進行驗證和推廣，使之不斷完善，將是非常必要的進一步工作。

參考文獻：

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[6]SMA路面設計與鋪筑 沈金安 李福普 編著 人民交通出版社