SMA試驗室控制方法

韓秋菁，孫春梅

(黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

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SMA試驗室控制方法

韓秋菁，孫春梅

(黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

介紹了SMA試驗室控制方法。

原材料；試驗儀器；配合比設計

1 目標配合比設計

(1)SMA混合料目標配合比設計。

(2)按試驗規程規定的方法精確測定各種原材料的相對密度，其中粗集料為毛體積相對密度，小于4.75mm的集料、石屑、砂、礦粉為表觀相對密度。各種材料的篩分及小于0.075mm的含量必須按照現行試驗規程采用水洗法篩分測定。

(3)設計初試級配

①調整各種礦料比例設計3個不同粗細的初試級配，必須符合所選擇的標準級配范圍的要求。3個級配的4.75 mm通過率分別為中值、中值+4%、中值-4%，即27%、31%、23%，其礦粉數量宜相同，使0.075 mm通過率為10%左右。

②初試級配的平均毛體積相對密度γsb按式 ① 計算。

①

式中：P1、P2、P3、…、Pn為各種礦料成分的配合比，其和為100；γ1、γ2、γ3、 …、γn為各種礦料相應的毛體積相對密度。

注：瀝青混合料配合比設計時，均采用毛體積相對密度(無量綱)，不采用毛體積密度，故無需進行密度的水溫修正。

(4)把每個合成級配中小于4.75mm的集料篩除，分別測定4.75以上粗集料的毛體積密度γCA按式 ② 計算。

②

式中：P1、P2、……、Pn為粗集料骨架部分各種集料在全部礦料級配混合料中的配合比；γ1、γ2、……、γn為各種粗集料相應的毛體積相對密度。

(5)按《公路工程集料試驗規程》T0309的規定，用搗實法測定大于4.75mm的粗集料的松方密度γs，按式 ③ 分別計算各組初試級配的搗實狀態粗集料骨架的間隙率VCADRC。

③

式中：γCA為4.75mm以上粗集料骨架的毛體積相對密度；γs為4.75mm以上粗集料骨架的松方毛體積相對密度。

(6)根據集料的平均毛體積相對密度選擇制作馬歇爾試件的初試油石比。

(7)按照選擇的初試油石比和礦料級配制作SMA試件，馬歇爾標準擊實的次數為雙面50次，根據需要也可采用雙面75次，一組馬歇爾試件的數目不得少于4～6個。SMA馬歇爾試件的毛體積相對密度由表干法測定。

(8)按 ④ 式的方法計算不同瀝青用量條件下SMA混合料的最大理論相對密度，其中纖維部分的比例不得忽略。

④

式中：γse為礦料的有效相對密度；Pa為瀝青混合料的油比，%；γb為瀝青的相對密度(25 ℃/25 ℃),無量綱；Px為纖維用量，以礦料質量的百分數計，%；γx為纖維穩定劑的密度，由供貨商提供或由比重瓶實測得到。

(9)SMA試件的毛體積相對密度由表干法測定。按式 ⑤、⑥、⑦、⑧ 計算SMA馬歇爾試件的礦料空隙率VV、間隙率VMA、粗集料骨架間隙率VCAmix和瀝青飽和度VFA。

⑤

⑥

⑦

⑧

式中：γf為試件的毛體積相對密度，由表干法測定，無量綱；γt為計算得到改性瀝青混合料理論最大相對密度；Ps為各種礦料占瀝青混合料總質量的百分率之和，即Ps=100-Pb，%；γsb為礦料的合成毛體積相對密度；PCA為瀝青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的顆粒含量，%；γca為粗集料骨架部分的平均毛體積相對密度。

(10)從3組初級配的試驗結果中選擇設計級配時，必須符合VCAmin16.5%的要求，當有1組以上的級配同時符合要求時，以粗集料骨架分界集料通過率大且VMA較大的級配設計級配。

(11)根據所選擇的設計級配和初試油石比試驗的空隙率結果，以0.2%～0.4%為間隔，調整3個不同的油石比，制作馬歇爾試件，計算空隙率等各項體積指標。一組試件數不宜少于4～6個。若初試油石比的空隙率及各項體積指標恰好符合設計要求時，可直接作為最佳油石比。

(12)進行馬歇爾穩定度試驗，檢驗穩定度和流值是否符合《公路瀝青路面施工技術規范》規定的技術要求。穩定度和流值并不作為配合比設計可以接受或者否決的唯一指標，容許根據同類型SMA工程 的經驗予以調整，放寬標準時應符合SMA馬歇爾試驗配合比設計技術要求的規定，對改性瀝青SMA試件的流值可不作要求。

(13)繪制各項體積指標與油石比的關系曲線，根據期望的設計空隙率，確定最佳油石比OAC。當擊實次數為75次時，設計空隙率不宜超過4%。

(14)目標配合比設計檢驗

①SMA混合料應進行謝倫堡瀝青析漏試驗，析漏損失超過SMA配合比設計檢驗指標規定的容許值。試驗方法按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》執行，試驗溫度應該與生產時的最高出料溫度一致，無明確要求時，改性瀝青混合料的試驗溫度宜為185 ℃。

②SMA混合料應進行肯塔堡飛散試驗檢驗，飛散損失不得超過SMA配合比設計檢驗指標規定的容許值。試驗方法按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》執行，標準的試驗溫度為20 ℃，水中養生時間為20h。

③SMA混合料必須進行車轍試驗，對混合料的高溫抗車轍能力進行驗證，其試驗溫度為60 ℃，荷載壓強為0.7MPa，動穩定度必須符合SMA配合比設計檢驗指標規定。如有特殊需要，可根據情況提高試驗溫度或荷載強度。

④SMA混合料的水穩定性應進行48h浸水馬歇爾試驗殘留穩定度和凍融劈裂試驗強度比檢驗，且符合SMA配合比設計檢驗指標規定。

⑤SMA混合料應采用輪碾法成型的試件進行表面的滲水系數和構造深度檢驗，且符合SMA配合比設計檢驗指標規定。

2 生產配合比設計和試拌試鋪

(1)SMA混合料應根據目標配合設計的結果，按《公路瀝青路面施工技術規范》規定的方法進行生產配合比設計和試拌試鋪檢驗。

(2)生產配合比應以二次篩分后的熱料倉材料級配為基礎進行，其中小于0.075mm的細粉含量也應采用水洗法測定，配合比設計步驟與目標配合比設計方法相同，礦粉級配與瀝青用量應力求與目標配合設計相近，以減少試驗工作量。

(3)經生產配合比設計確定的油石比必須經過配合比設計檢驗及試驗段鋪筑認定。試拌試鋪必須由建設單位、施工單位、監理等有關各方共同實施。由此確定的標準配合比必須得到監理工程師批準。

(4)批準后的標準配合比在生產過程中不得隨意變更，如有疑義需要對標準配合比作調整時，必須重新得到監理及建設單位的批準。

3 SMA配合比設計應注意事項

(1)熱拌時應先將集料和木質纖維素充分攪拌后，再加入瀝青進行拌和，以防止攪拌不均及結塊。

(2)制作馬歇爾試件前，將混合料從烘箱取出，充分拌和均勻后，進行裝模。SMA混合料裝模溫度應高于正常溫度的5 ℃，以保證擊實溫度。

(3)建議用真空法實測理論最大相對密度與計算理論最大相對密度相對比，確定最佳的理論最大相對密度。

[1] 部頒.公路瀝青路面施工技術規范(JTGF40-2004)[S].人民交通出版社.

[2] 部頒.公路改性瀝青施工技術規范(JTJ036-98)[S].人民交通出版社.

[3] 部頒.公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術指南(SHCF40-01-2002)[S].中國工程建設標準化協會公路工程委員會發布.

[4] 部頒.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程(JTJ052-2000)[S].人民交通出版社.

[5] 部頒.公路工程集料試驗規程(JTGE42-2005)[S].人民交通出版社.

2016-01-11

韓秋菁(1974-)，女，中級，研究方向：SMA試驗室控制方法。

U416.217

C

1008-3383(2016)12-0007-02