論我國道路材料發展方向之

葉亮亮

【摘要】 近年來，我國經濟快速發展，使得交通量猛增。同時，伴隨著車輛大型化、渠道化、加上超載嚴重，我國很多瀝青路面在投入使用不久就出現早期損壞，舒適度和安全性嚴重不足。為解決該問題，參照國外經驗，我國引進了SMA路面結構。經過20多年的研發和工程實踐，取得了不凡的成果。SMA技術在北京、遼寧、上海、廣東、江蘇、山東等許多地方得到了進一步的研究和應用。

【關鍵詞】 市政道路；路面材料；SMA；

1.SMA路面的特性

瀝青瑪蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt縮寫為SMA）是采用瀝青、纖維穩定劑、礦粉和細集料組成瀝青瑪蹄脂，將其在粗集料的間隙中進行有效填充形成的一種間斷級配瀝青混合料。

SMA混合料主要由碎石骨架和瀝青瑪蹄脂結合料兩大部分組成，是一種骨架嵌擠型密實結構，該結構的顯著特點在于抗車轍性能和抗滑性能，可廣泛應用于公路、城市道路、機場跑道等工程領域，在高速公路、一級公路中作為抗滑表層使用，實踐證明具有良好的推廣應用前景。

SMA路面具有以下優點：

1）在混合料中，依靠粗集料顆粒之間形成的良好的擠嵌效果，使得成型后路面的抗高溫變形和抗車轍能力大幅增強，在一些重載交通路段特別適用；2）混合料使用堅硬、粗糙、耐磨的高質量碎石，使得路面表面形成超過1 mm的構造深度，是普通瀝青路面的2倍以上，使得SMA路面具有良好的抗滑性和耐磨性能，提高道路行駛質量；3）瀝青瑪蹄脂是由高含量的礦粉、纖維和瀝青組成，在粗集料空隙間進行填充，極大的增強了瀝青同集料間的粘結裹覆能力，使SMA路面具有良好的低溫抗裂性能；4）在混合料中，瀝青含量高，使得裹在集料表面的瀝青膜厚度增加。同時，混合料中摻加纖維穩定劑，使得路面的抗老化、抗水損害以及耐久性能得到極大加強；采用SMA路面，無論是在拌和、攤鋪、碾壓還是在溫度控制方面，要求都比普通的瀝青路面嚴格。與普通的瀝青路面相比，SMA路面前期投資增加約20 %；施工難度增大；瀝青和礦粉用量較多，加工和鋪筑溫度較高，生產率降低。

2.SMA混合料的質量控制

在混合料質量控制中，與普通熱拌瀝青混合料相比，SMA混合料與其差別并不大。在SMA路面施工中，進行混合料質量控制主要在以下4個方面：

1）溫度控制。施工中的溫度控制是確保路面施工質量的關鍵。在SMA路面施工中，主要的溫度控制有集料的烘干加熱溫度控制、混合料的拌和及存儲溫度控制、混合料的出廠溫度控制、到達施工現場的溫度控制等，嚴格執行節點溫度控制措施，確保每個環節的溫度控制落到實處。因此，在施工中按照設計程序和要求進行拌合，運輸途中采取保溫措施（如加蓋篷布等），建立并落實溫度檢驗制度，以確?；旌狭腺|量。

2）礦料級配。在SMA混合料生產中，SMA的級配范圍比普通瀝青混合料的范圍窄，其誤差要求也比普通瀝青混合料的嚴。對纖維的質量誤差應控制在±10%以內。因此，采用全自動的混合料拌和機具，以便實時監控瀝青、集料等原材料質量，監控混合料級配質量，最大限度的確保混合料級配質量。

3）油石比控制。在SMA混合料中，要求的油石比必須控制在±0. 3%以內的誤差范圍內。

4）馬歇爾試驗控制。在混合料質量檢測中，馬歇爾試驗是最重要的質量檢測項口。通過對混合料密度和空隙率、VMA（礦料間隙率），VCA（粗集料骨架間隙率），VFA（試件的有效瀝青飽和度）等四大指標的檢測，確定混合料是否滿足SMA施工要求。同時，通過馬歇爾穩定度和流值檢測來確定試件的穩定性。

在工程施工中，應按照規范要求，首先進行瀝青、礦料等材料選擇及試驗，通過進行配合比設計及優化，再進行試拌及試驗段鋪筑檢驗合格后，確定生產用標準配合比。

3.SMA路面施工中容易產生的問題

SMA路面與普通瀝青路面相比，施工難度較大，施工工藝及氣候、施工條件等因素對路面質量影響較大。在SMA路面施工中，由于各種因素的影響，常出現以下問題：

1）過碾壓問題。在SMA路面施工中，碾壓是非常關鍵的一個環節，特別容易出現過碾壓問題，導致內部骨架結構破壞，使得構造深度減少。SMA路面主要是依靠粗集料之間的相互嵌擠達到結構的穩定，在高溫狀態下非常利于碾壓作業，但必須注意禁止過碾壓，這是絕對不允許的。由于粗集料骨架之間的相互嵌擠，在施工中進行攤鋪后立即碾壓，盡量縮短等待時間，是非常容易達到設計的壓實度要求的。在高溫狀態下反復進行碾壓，除導致碎石被壓碎外，還使得瑪蹄脂出現部分上浮現象，導致成型后的路面構造深度減少。在施工中，除嚴格控制碾壓遍數外，還必須同時注意表面構造深度，將其控制在1.0 mm一1.5 mm為宜。

2）路面油斑。SMA路面投入使用后，由于纖維拌和不均導致路面出現油斑是一種常見病害，可能引發車轍變形?？赡艿脑蛴校篴人工不均勻添加纖維。人工添加纖維是不可能非常均勻的，人為原因導致的漏投、晚投、少投等不可避免；1}干拌時間短?；旌狭线M行干拌時，由于攪拌的時間太短，纖維未實現充分分散，會使得混合料中的瀝青分布不均；。纖維數量不足。在拌和中，纖維量少，導致混合料離析，瀝青用量過多或過少。

在施工中，要妥善解決路面成型后出現的油斑病害，采取的主要措施是：a纖維投放機械自動化。將人工投放改為機械投放，避免人為原因導致的投放不均。同時，做好纖維的保管，防止受潮導致的結團問題；b對發現的瀝青析漏現象及時采取整治措施。首先逐步降低施工溫度，尋找合理的施工溫度控制點，確保瀝青不會產生析漏。其次對瀝青結合料用量進行核實，可適當的降低油石比。最后對混合料中投入的纖維量進行檢查，確定是否與設計要求一致，是否有漏加或少加現象。當進行以上措施后，瀝青析漏問題還存在，則必須對混合料級配進行檢查。

3）路面不平整。在SMA路面施工中，改性瀝青對碾壓時的溫度要求較高。當混合料溫度低于130℃時，再進行碾壓，在路面表面就容易出現不平整。

4） SMA路面開放交通后一段時間內出現的掉粒、輪印等現象。由于路面結構沒有完全硬化，對發現的這種情況，要加強早期的交通控制解決，防止未結硬前因重車的急轉彎等造成表層破壞。

4.結語

SMA路面抗高低溫穩定性、抗水損害等路用性能優越，路面的耐久性能良好，投入使用后的養護成本低，具有顯著的綜合經濟效益和環境效益。為發揮SMA路面的優點，避免常見的油斑等病害，在施工中，應結合具體的路面工程實例，通過對原材料質量控制，選擇最合適的配合比和優化施工工藝，以確保SMA路面的施工質量。

參考文獻

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