SMA(Stone Mastic Asphalt)即沥青玛蹄脂碎石混合料,它是按照内摩擦角最大的原则,以间断级配的粗集料形成相互嵌挤的矿料骨架;然后按照空隙率较小的原则,以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙,形成一种骨架密实结构的沥青混合料。

SMA的组成特点:三多一少

粗集料用量多:70~80%

沥青用量多: 6%左右

矿粉用量多: 10%左右

细集料用量少:15~20%

发展状况

(1)第一条SMA路面始建于60年代中期的德国,SMA是德国在浇注式沥青混凝土的基础上为解决车辙问题而发展起来的新型材料。

(2)在80年代起,SMA首先在北欧的瑞典、芬兰等国得到广泛的应用。

(3)英国从1994年开始修建SMA路面。

(4)丹麦、挪威、瑞典以及荷兰、奥地利、捷克等国自1982年开始广泛采用。

(5)挪威从1985年开始修筑SMA路面。

(6)荷兰自1987年起使用SMA。

(7)意大利从1991年起将SMA用于高等级公路的磨耗层。

(8)葡萄牙SMA的应用始于1994年。

(9)1990年9月美国AASHTO、FHWA、NAPA、SHRP、TAI、TRB联合派出一个21人的大型代表团到欧洲考察了瑞典、丹麦、德国、意大利、法国、英国的改性沥青及SMA技术,第二年即1991年去欧洲学习SMA技术,在1996年开始广泛应用SMA技术。

现在欧洲大部分国家都已有了SMA的相应的规范标准,在此基础上,欧洲共同体CENTC 227/WG1“沥青混合料”委员会正在制订SMA的标准。

沥青路面普遍存在着设计年限内由于其它原因而发生的早期破坏。这些早期破坏主要是指:

(1)纵向或横向的永久性变形,夏季高温期在重载作用下造成流动性车辙,纵向平整度下降。

(2)冬季沥青路面的横向开裂,主要是温缩裂缝

(3)雨季或春融季节出现的坑槽,即水损害破坏。

SMA的组成特点

SMA是由沥青玛碲脂填充间断级配的碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料,它的最基本组成“碎石骨架+沥青玛蹄脂” ,其结构组成有如下特点:

①间断级配

②矿粉用量多,使其能在混合料中加入较多的沥青,同时还使用了稳定添加剂。

③沥青用量高,比普通沥青混合料要高出1%以上,并要求其具有较高的粘结力,通常选用针人度小、软化点高、温度稳定性好的沥青,如能采用改性沥青,可进一步改善高低温变形性能及与矿料的粘附性。

与传统的密级配沥青混凝土相比较,SMA具有如下特点:

(1)较高的稳定性 SMA具有比密级配沥青混凝土更高的抗车辙能力。

(2)较高的疲劳寿命 影响沥青路面疲劳寿命的主要因素有沥青品种和含量、空隙率、温度、试验频率及荷载作用方式等。混合料的空隙率和沥青用量与疲劳寿命的关系极大,而空隙率小、沥青含量高正是SMA混合料的显著特点。SMA中碎石所包裹的沥青膜较厚,有效地减小了混合料的空隙率。此外,高沥青含量的SMA混合料所产生的疲劳破坏,在夏季行车作用下具有自动愈合的能力。在以上两方面因素的综合作用下,使得SMA混合料的抗疲劳能力大大高于密级配沥青混凝土。

(3)较好的耐久性 实践证明SMA耐久性非常好,不易松散,抵抗温度裂缝和荷载裂缝的性能好。其优异的耐久性来源于沥青玛蹄脂的不透水性,由于其渗透性小,空气及水的渗入量小,从而减缓了沥青的氧化过程,提高了耐久性。

SMA的应用

SMA为以下交通情况专门设计 :

高速公路与城市快速路、干线道路的抗滑表层

高寒地区、防止温缩裂缝

机场跑道、立交桥、匝道

公路重交通路段,重载及超载车多的路段

高温多雨地区路面、停车场

桥面铺装,特别是钢桥面铺装

城市道路的公交车专用道

城市道路交叉口,公共汔车站、停车场、货场、港口码头

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