摘要：改性瀝青SMA混合料具有許多優(yōu)點，值得在道路工程領(lǐng)域廣泛推廣。本文首先分析了SMA對組織材料的技術(shù)要求，并提出了進行配合比設(shè)計的方法。施工質(zhì)量控制是路面質(zhì)量的關(guān)系環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范，文章還特別提到防止泛油、析漏等應(yīng)注意的事項。
　　關(guān)鍵詞：改性瀝青；SMA；施工
　　改性瀝青SMA混合料路面是我國在2O世紀(jì)90年代引進的一項新技術(shù)。研究和實踐表明，它與普通瀝青混凝土路面相比，具有更好的抗車轍、抗裂、抗滑、水穩(wěn)性及耐久性等優(yōu)點，使路用性能全面改善和提高，延長使用壽命，減少養(yǎng)護維修費用，因而得到迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用于公路、城市道路、機場跑道等工程領(lǐng)域。為了提高道路施工質(zhì)量，進一步推廣新技術(shù)在建設(shè)工程中的應(yīng)用，筆者將改性瀝青SMA混合料在路面施工技術(shù)進行了總結(jié)，以期同行指正。
　　一. 改性瀝青SMA對組成材料的要求
　　SMA即瀝青瑪蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt，簡稱SMA)，它是一種由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂填充于間斷級配的粗集料骨架間隙而組成一體的瀝青混合料，是一種新型的瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)。為了能夠生產(chǎn)出合格的SMA混合料，必須對組成材料執(zhí)行嚴(yán)格的技術(shù)要求。
　　1.1粗集料
　　SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，其中4.75mm以上的粗集料是形成嵌擠結(jié)構(gòu)的主要部分，必須保證粗集料占70%以上。集料多采用花崗巖、玄武巖、輝長巖、輝綠巖、片麻巖和石英巖等。除滿足現(xiàn)行規(guī)范要求外，尚需考慮其表面粗糙度。應(yīng)采用破碎石料，石料形狀理想、堅硬、針片狀顆料少、抗滑不吸水。粗集料宜采用全部軋制的方法生產(chǎn)。軋制石料時，建議使用錘式軋石機。
　　1.2細(xì)集料
　　細(xì)集料宜采用優(yōu)質(zhì)的機制砂。若全部采用機制砂確實有困難可以摻用優(yōu)質(zhì)天然砂，天然砂與機制砂的用量最大比例為１：１。細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、不含雜質(zhì)，有適當(dāng)?shù)募壟浞秶�，并與瀝青有良好的粘結(jié)能力。
　　1.3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%～l3%。應(yīng)由純正的磨細(xì)石灰?guī)r粉或其他合適材料組成，不宜使用回收粉塵，石粉的塑性指數(shù)不大于4。礦粉使用時應(yīng)足夠干燥，不得成團，能自由流動。小于0.075mm粒徑的含量不能太少，但是小于0.05mm部分的含量亦不宜太多。此外，注意填料不應(yīng)含有機物質(zhì)。
　　1.4瀝青
　　SMA要求加入較多的瀝青，同時應(yīng)選用具有較高黏度、針人度小、軟化點高的瀝青。因此，最好采用改性瀝青，以保證有足夠的高溫穩(wěn)定性和低溫韌性。
　　1.4.1當(dāng)確定采用改性瀝青鋪筑路面時，首先應(yīng)根據(jù)工程所在地的氣候、交通及其他特殊使用要求，選擇適宜的基質(zhì)瀝青、改性劑類型，根據(jù)已有經(jīng)驗初步確定改性劑劑量，并制備改性瀝青進行試驗，再根據(jù)試驗結(jié)果確定改性瀝青的相應(yīng)等級。
　　1.4.2國內(nèi)外的經(jīng)驗表明，施工瀝青用量應(yīng)略小于試驗設(shè)計的最佳瀝青用量為好。瀝青含量大約比密級配瀝青混凝土的瀝青含量高1%左右。瀝青含量還隨穩(wěn)定加劑的類型而異。假設(shè)聚合物纖維穩(wěn)定的SMA的混合料，設(shè)計瀝青含量為6.O%，那么礦質(zhì)纖維穩(wěn)定的同樣混合料的瀝青含量可能是6.2%～6.4%，而采用木質(zhì)素纖維穩(wěn)定時，瀝青含量可能是6.5%～6.7%。
　　1.5纖維穩(wěn)定劑
　　纖維穩(wěn)定劑在混合料中以三維分散的形式存在，在瀝青混合料中有分散、膠團、吸附和加筋等作用。能有效地提高集料間的黏結(jié)力，使礦料表面處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。用量一般為瀝青混合料的0.3%～0.4%。穩(wěn)定劑可采用木質(zhì)素纖維、礦物纖維或聚合物纖維。由于粒狀纖維穩(wěn)定劑有利于倉儲、運輸、不易受潮等特點，若采用人工添加方式，粒狀纖維要好一點。SMA混合料因瀝青含量高和礦粉用量大，在貯存、運輸和攤鋪過程中，瀝青和礦粉會產(chǎn)生滴漏和離析，在車輛荷載作用下，易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象。為了吸收穩(wěn)定瀝青，防止滴漏和泛油，采用木質(zhì)素纖維作為穩(wěn)定劑性能更優(yōu)。
　　二. 改性瀝青SMA的配合比設(shè)計
　　改性瀝青SMA混合料的配合比設(shè)計必須按照《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ036-98)的要求，經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計及生產(chǎn)配合比設(shè)計檢驗三個階段。
　　2.1目標(biāo)配合比設(shè)計
　　在確定了各種材料并進行礦料初試瀝青用量之后，進行馬歇爾試驗，最后根據(jù)瀝青混合料的集料空隙率VMA和壓實狀態(tài)下瀝青混合料中粗骨料骨架間隙率VCA確定設(shè)計級配：根據(jù)試件的空隙率VV確定瀝青用量。參照美國改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面規(guī)范。
　　2.2改性瀝青SMA的配合比檢驗
　　SMA混合料在馬歇爾實驗確定了礦料級配合瀝青用量后，還必須通過下列試驗進行確認(rèn)和驗證：①用謝倫堡瀝青漸漏試驗檢驗瀝青用量：②用肯塔堡飛散試驗檢驗瀝青用量；③用車轍試驗進行高溫穩(wěn)定性檢驗；④用馬歇爾試驗和凍融劈裂實驗進行水穩(wěn)定試驗；⑤透水性檢驗；⑥表面構(gòu)造深度檢驗。
　　2.3生產(chǎn)配合比設(shè)計檢驗
　　生產(chǎn)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比設(shè)計檢驗應(yīng)在大面積施工前進行。生產(chǎn)配合比設(shè)計與生產(chǎn)配合比設(shè)計檢驗應(yīng)符合《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范>》（JTJ036一98)的有關(guān)要求。
　　三. 施工質(zhì)量控制
　　3.1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AASHTOM156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℃～2O0℃，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。
　　3.2混合料的運輸
　　SMA混合料運輸采用15t自卸車，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行檢測，檢測控制溫度175℃～185℃。
　　3.3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℃。由于SMA在高溫時具有較高的熱穩(wěn)定性，壓路機應(yīng)緊跟攤鋪機碾壓作業(yè)，壓路機速度不超過5km／h，終碾溫度110℃前消除所有輪跡并達(dá)到要求的壓實度。一旦達(dá)到足夠的工地密度，應(yīng)停止壓路機作業(yè)，過量的壓實會引起瀝青析出并填充到已壓實的路表間隙中去。壓實順序及碾壓遍數(shù)控制：靜壓→初壓2遍、振壓→復(fù)壓3遍、再靜壓→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。
　　3.4接縫
　　為了防止邊緣部分下塌，繼續(xù)攤鋪時都要進行冷接縫處理，由于改性瀝青混合料切割比較困難，因此在每次施工結(jié)束前，應(yīng)在端部設(shè)置擋板，即墊上與壓實厚度相同木板，壓路機正常壓實，碾壓結(jié)束后移去木板，并將木板外側(cè)的瀝青混合料挖除，下次施工時便可接著攤鋪新的混合料。另外，由于拌和供料的不足造成接縫冷卻的問題也時有發(fā)生，再攤鋪時也要在邊部設(shè)置擋板。在下次施工前，先用攤鋪機熨平板對預(yù)留的橫縫端部預(yù)熱，再行攤鋪。用鋼輪壓路機對橫縫進行橫向靜壓，開始時壓路機輪寬的l0～20cm置于新鋪的瀝青混合料上碾壓，然后逐漸使整個滾輪進入新鋪層上，開始先靜壓，然后振動碾壓。在施工計劃上應(yīng)盡量減少縱橫縫的產(chǎn)生，以提高整體質(zhì)量。
　　3.5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行標(biāo)定，提高其檢測準(zhǔn)確度，那么核子密度儀檢測法將是一種較為理想的檢測方法。
　　四. 施工中應(yīng)用注意的事項
　　4.1泛油
　　SMA路面泛油與集料品質(zhì)、纖維穩(wěn)定劑投入方式有很大關(guān)系。SMA對材料要求很苛刻，特別是對粗集料的外觀形狀要求應(yīng)是或接近立方體。相對而言，花崗巖外觀幾乎均呈立方體，表面粗糙潔凈，嵌擠能力強，同瀝青能很好地結(jié)合；玄武巖因受軋制機械的制約，外觀呈立方體的較少，細(xì)小扁平含量較多，集料間的嵌擠能力差，在行車荷載作用下礦料間隙率VMA降低，空隙率VV變小，導(dǎo)致混合料的穩(wěn)定性不足。當(dāng)?shù)V料表面不是很潔凈時，與瀝青的粘結(jié)力較差，一旦受到水損害，瀝青膜很容易脫落，當(dāng)受到外力作用N-，瀝青就會向上遷移乃至泛油。纖維穩(wěn)定劑采用人工N：ISl-tg是泛油的重要原因，解決方法是使用專門機械向拌缸投放纖維包，避免漏放現(xiàn)象的發(fā)生。
　　4.2析漏
　　析漏試驗?zāi)芎唵�、快速地衡量不同混合料的析漏能力，可用于混合料設(shè)計，控制混合料最大瀝青含量，從而評價混合料的析漏能力和材料變化對析漏的影響。防止析漏的措施有很多，首先是降低混合料溫度，一次至少降低5℃，如降低溫度后析漏繼續(xù)存在，則需要適當(dāng)降低結(jié)合料含量，降低值一般不超過0.2%～0.4%。如因纖維穩(wěn)定劑加入不正常而發(fā)生析漏，則應(yīng)設(shè)法加入足量纖維。
　　
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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