SMA沥青混凝土路面的配合比设计及施工质量控制

张兵兵 陈韫钒 佘 文

（贵州宏信创达工程检测咨询有限公司，贵州 贵阳）

1 SMA 沥青混凝土路面的结构特点

1.1 具有较好的高温稳定性

SMA 沥青混凝土中含有大量的粗集料，通过合理的骨料级配，将粗集料尽可能的压实，这样可以使得SMA 沥青混凝土具有良好的嵌挤作用，进而让摊铺路面的结构强度得到提高。当处于高温的环境中，SMA 沥青混凝土中的玛脂会发生融化的现象，这使得SMA 沥青混凝土的粘度极大的降低，但是因为大量的粗集料嵌挤，这使得粗集料不会因为粘度降低而分散开，尽管在高温的环境中，SMA 沥青混凝土的强度依然能够得到保证。

1.2 具有较好的低温抗裂性

SMA 沥青混凝土在进行制作的过程中，相较于其它类型的混合料，它加入了大量的沥青和矿粉，矿粉能够占到总的配料中的8%～12%，而沥青也能占到5.5%～6.5%，并且还会向配料中加入纤维稳定剂。这样设计的目的是为了提高SMA沥青混凝土的粘性，在低温的环境中，依然能够保持较好的强度，不会因为低温而发生开裂现象。

1.3 具有较好的防水性能

虽然所用的是间断级配的骨料，但是在进行设计的过程中，会向配料中加入大量的沥青、矿粉和纤维稳定剂，这些属于微小颗粒料，可以很好的镶嵌在骨料的缝隙当中，增加了SMA 沥青混凝土的充实度，有效的降低空隙。通过研究分析可知，合理配比的SMA 沥青混凝土的空隙率低至4%，用它摊铺的路面几乎不会渗水，防水性能十分优秀，有效的提高了路面的使用寿命。

2 SMA 沥青混凝土配合比设计要点分析

2.1 原材料的选择和要求

1)沥青。沥青是所有沥青混合料中必须使用到的材料，而SMA 沥青混凝土所选用的沥青性能更好，它的粘度和稠度都要更强，如果为了更大程度的提高SMA沥青混凝土的质量，可以选用当前使用比较多的改性沥青。在进行施工之前，工作人员需要对SMA 沥青混凝土的各项性能进行测试，这样可以保证沥青路面的施工质量。

2)粗集料。SMA 沥青混凝土在耐高温和防滑方面具有极高的要求，在进行设计过程中，对于粗集料的选用十分的严格，选用的骨料需要到达以下几个要求：形状具有一定的规则性，具有极强的抗磨耗性，表面足够粗糙，并且质地上好，这样不仅仅可以提高骨料之间的相互嵌挤，提高SMA 沥青混凝土路面的强度，还可以提高所形成的路面的构造深度，具有很好的抗滑性能。

3)纤维稳定剂。纤维稳定剂的加入是为了降低SMA 沥青混凝土的空隙率以及提高其粘性，与此同时也需要考虑到其环保以及安全性。通常使用的纤维稳定剂有两种，一种是木质纤维，另外一种是矿物纤维，对于矿物纤维的选用，尽可能使用用玄武岩制作的，而不是使用石棉。另外，SMA 沥青混凝土所使用的纤维稳定剂在250℃高温环境中，需要不发生变质以及发脆的现象，并且能够和其它的配料均匀混合。

2.2 矿料级配初配

矿料级配对于SMA 沥青混凝土的性能十分的关键，在进行设计之时，需要确定骨料的公称最大粒径，确定分界筛孔。如果设计过程中，所使用的为9.5mm，那么分界筛孔的规格应为2.36mm、例如，在进行矿料级配初配过程中，使用的骨料具有三种型号，通过分界筛孔得出这次的级配范围，并利用马歇尔试验完成初拟，确定SMA 沥青混凝土所用的矿粉大概占10%左右。

2.3 确定矿料设计级配

在完成矿料级配初配，根据此结果进行马歇尔试件的制作，制作过程中严格按照马歇尔试验中的规范，保证该试验的完成。在进行试验的过程中，记录下试验数据，并对数据进行研究分析，这样可以得出SMA 沥青混凝土的最佳级配方案。如果在试验过程中符合要求的矿料级配超过一组，那么可以通过分界筛孔进行选定，通过率更大的一组成为设计的矿料级配。

2.4 确定最佳沥青用量

在完成矿料设计级配之后，结合之前所记录下的空隙率数据，以0.2%～0.4%为间隔，进而得出3 个不同的油石比，并且同时进行试件的制作，通过完成马歇尔试验以确定SMA 沥青混凝土的空隙率，然后对完成的试件进行检测，得出其稳定性和流值，看该试件是否达到有关要求，进一步得出最佳沥青用量。

2.5 SMA 沥青混凝土配合比设计性能检验

通过上述的几步已经能够初步确定SMA 沥青混凝土的制作，按照上述几个步骤得出的配合比制作出试件，并对该试件的性能进行检验，看看是否符合路面设计要求。通过大量的检验，检验试件的高温稳定性、防水性能、低温抗裂性等，如果能够满足路面设计的要求，则正式确认以该试件的配合比制作这次的SMA 沥青混凝土。

3 SMA 沥青混凝土路面施工质量控制

3.1 SMA 沥青混凝土拌和

因为SMA 沥青混凝土要求的粘度较高，所以这才加入纤维稳定剂增加其粘度，这就要求在进行拌和的过程中需要更多的时间，才能将其均匀混合，而且所需要的加热温度更高，不然拌和质量就会达不到要求，但是对沥青和骨料进行加热时需要严格进行控制，因为一旦控制不好，就会导致沥青出现热老化，使得沥青变成无色泽废料，极大的增加了SMA 沥青混凝土路面的制作成本。另外还需注意，在进行骨料烘干过程中，需要根据骨料的实际含水率确认加热烘干时间，防止花白料的现象发生。SMA 沥青混凝土因为其性能的要求较高，所需的材料也有着极高的要求，拌和时间一般在65s 左右，相较于其它沥青混合料，其拌和时间明显高出不少，这65s 的时间，湿拌大约在45s 左右。当完成拌和之后，需要对完成的沥青的质量进行判断，看看是否有花白料、是否出现离析结块等。

3.2 SMA 沥青混凝土运输

在进行运输的过程中，需要尽可能的保证行车的平稳，防止出现长时间的颠簸，因为大量的颠簸会导致SMA 沥青混凝土出现离析的现象，而且还需要在运输车顶盖上篷布，避免因为温度的散失出现离析。

3.3 SMA 沥青混凝土摊铺

在进行摊铺之前，需要对运输而来的SMA 沥青混凝土的温度进行检查，保证其温度超过160 ℃，当确认符合条件这才开始使用专用摊铺机进行摊铺，并且一旦摊铺工作开始，就需要连续施工，不能出现中途停止，不然会发生冷接缝现象。在进行卸料之时，需要将卸料车处于空挡状态，然后由摊铺机推动，以完成卸料。

3.4 SMA 沥青混凝土碾压

在摊铺完成，需要立即进行碾压，碾压一般经过初压、复压之后，当确认SMA沥青混凝土路面的压实度达到有关规定之后进行终压。终压的目的是为了将之前碾压形成的轮迹消除，保证路面的平整。

4 总结

SMA 沥青混凝土路面的质量十分的优越，得到这样结果的原因是因为在进行配合比设计的过程中，相较于普通沥青混合料，所用的技术更加具有优势，所用材料质量更好，可以有效的提高沥青混合料的性能，以保证SMA 沥青混凝土路面的使用年限。虽然在前期会有着较高的投入，但是SMA 沥青混凝土路面使用年限更长，不需要大量进行养护，所以相较起来，其经济效益更高。