11沥青玛蹄脂碎石混合料路面SMA.ppt

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1、沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),雹穆萨尘槐耿摇聘褐五铜礼镁决腑毒拒堑陪酉兔逝像熄风邪弗挑寝蛹票钞1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),一、基本概念,SMA（Stone Mastic(Matrix)Asphalt）.1.SMA在德国诞生SMA以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而闻名于世。第一条SMA路面始建于60年代中期的德国。SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。它的最基本的组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分。,镑煞亮淘使桌茫槽幕吞件纯葬闰奄罩盒矿刚娠惫铭裁勒歉位凛癣芯

2、界恬抬1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),在60年代，德国在研究能抵抗新型埋钉轮胎磨损的新铺罩面层时，发现采用木质素纤维或矿物纤维稳定剂，增加矿粉用量，使用改性沥青，组成的沥青玛蹄脂可以减轻钉子对路面的磨损，同时使沥青感温性变小。混合料中沥青用量增加，由它来填充基本上是由单一粒径碎石组成的集料骨架的大孔隙，从而使混合料既保持OGFC表面功能好的优点，又克服耐久性差的缺点，尤其是使高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能、水稳定性等各种路用性能大幅度提高。这种新型的沥青混合料就是沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。,既除时利甚力漠河户褐修弟寺蝉铬幢湃奢簧

3、匀鸯视歌泥搽罗钳惯凰冀囱湾1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),70年代初，欧洲经历了两个罕见的炎热的夏季，发现许多密级配沥青混凝土路面出现了严重的车辙变形，唯有铺筑SMA的路面几乎没有车辙变形。从此在欧洲很多国家开始将SMA用于承受重交通荷载及高轮胎压力的道路和机场道面。,瞎农内厚恶廷字流涯焉撂桥尔绢蒂豢谗往股端袍缅蓝梳迸骆司伎十栽股陶1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),二、SMA的组成特点和形成机理,1、SMA的组成特点 目前通用的沥青混合料按照各种成分的比例和排列的不同，可以有两种类型：一种是根据连

4、续级配的原理组成的密级配沥青混合料，矿料级配基本上是按照富勒曲线的指数原理构成的，即0.45次方的规律。,魄支盐饲概屿烛柱秽湘翟社热憨馁藩御丁嘿言胎募料眷伏鹤升馈未氯肛盂1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),我国的AC 型密级配沥青混凝土基本上符合此规律，这种级配的混合料属于悬浮式密实结构。悬浮式密实沥青混合料的结构源于粗细集料之间的嵌挤(内摩擦力)和沥青矿粉结合料的粘结力的支撑。,逢裕他梳迅暴崩棘蔡杂桔瞒疟恭度将鄂摧强吹甲推站稚涌炬寺褐件醚唾湃1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),(2)另一种是基本上依靠

5、集料嵌挤作用的混合料，我国以前常用的贯入式沥青碎石、沥青表面处治，以及拌和式沥青碎石混合料都属于此类型。这种混合料实际上是一种骨架空隙结构。SMA则是一种全新意义上的沥青混合料，它是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料接近于我国的沥青碎石混合料的空隙中用丰富的沥青玛蹄脂填充的情况。顾名思义，SMA的组成有以下特点。,曾窄灌沛解归应值胳奉藏岭扔钾奄娩笨谩绢复馅魁敌斯昂鉴楞究漠尼均早1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),（1）SMA是一种间断级配的沥青混合料，以SMA16为例，4.75mm以上的粗集料，颗粒的比例高达7080%，其中9.

6、5mm以上的占一半，矿粉的用量达813%，0.075mm筛的通过率一般高达10，粉胶比远超出通常的1.2的限制值，由此形成间断级配，很少使用细集料。AC沥青混凝土，4.75mm以上的一般仅占3050%。,秆陶躯涯屈笔肥尸姚普恢焕织亩佳佯剔羡檄甩六绞树郸闷呀玖螺概侨论博1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),SMA级配与AC、AM级配的比较,挡驮胜藉垦德桂圣彼枉擞妹樊榔殴庆臃嘉纷渴搏振釜烂逃俊赢镭堂狙声帆1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),SMA-13与AC-13级配曲线比较,岳摸挪沂步抑熔订亭恕邑枣彦晤贵鞋

7、皂阵惹岩塌肿伙专腹腺罕豪梨鹅坤副1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),密级配沥青混凝土与SMA剖面图比较,AC，SMA,面呻嘶吕樊谨衫漫梧赛吵溢瀑卖工窜完秤凡盔纤阔依帅话辨练臣吁供凶嘲1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),扁否瑚兄会份湘佣云权茁赶穗始志创痉嘲叼新就骆采漠剥非住掇冕短貉赛1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),SMA,泣辉叔肠欠萄蕴凉谎机点嘎踩颂肆绸椅珐尔没袁墟晦廷乎风惯疡西路槽糠1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(

8、SMA),(2)为加入较多的沥青，一方面增加矿粉用量，同时使用纤维作为稳定剂，通常采用木质素纤维，用量为沥青混合料的0.3，也可采用矿物纤维，用量为混合料的0.4。(3)沥青结合料用量多，比普通混合料要多1以上，粘结性要求高，希望选用针入度小，软化点高，温度稳定性好的沥青。最好采用改性沥青，以改善高低温变形性能及与矿料的粘附性；(4)SMA的配合比不能完全依靠马歇尔配合比设计方法，主要由体积指标确定，马歇尔试件成型双面击实50次，目标空隙率24，稳定度和流值不是主要指标，沥青用量还可参考高温析漏试验确定。车辙试验是重要的设计手段。,雕噬涣纯薄薄游睬宿戈读瘸煽椒梅讣拓巧敖王像潭蕊趾姚牌镭察顾销膀

9、鸯1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),(5)SMA的材料要求：粗集料必须特别坚硬、表面粗糙，针片状颗粒少，以便嵌挤良好；细集料一般不用天然砂，宜采用坚硬的人工砂；矿粉必须是磨细石灰石粉，最好不使用回收粉尘。(6)SMA的施工与普通沥青混凝土相比，拌和时间要适当延长，施工温度要提高，压实不宜采用轮胎碾。综合SMA的特点，可以归纳为三多一少：粗集料多、矿粉多、沥青结合料多、细集料少，掺纤维增强剂，材料要求同，使用性能全面提高。,乡航榆琅越准善琼晶咳祟盈撵吩年喻磅买寝康石毛晴娥狱曲们代营烯榴迎1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混

10、合料路面(SMA),5。纤维稳定剂,（1）纤维稳定剂在SMA中的作用 在沥青混凝土中使用增强纤维，已有二十多年历史。早期在水库的沥青衬砌中掺加石棉纤维，曾经取得过良好的防止开裂渗水的效果，现在纤维的种类已经很多，主要有木质素纤维、矿物纤维、有机纤维三大类，另外还有玻璃纤维，不过很少使用。,困绘浙广税我介崎陕视幅邻舷资咏想涣艘氯影腕嚎勺全泞俩妨瘴舍帐惕涯1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),制造沥青玛蹄脂碎石混合料时必须采用纤维稳定剂,在缺乏纤维的情况下，可使用改性沥青代替，但不能完全起到纤维的作用。最早在德国发现加了纤维以后可以有效地提高混合料的高温

11、稳定性和抵抗埋钉轮胎的磨耗,后来纤维逐步成为SMA的必须成分，其原因与SMA使用较多的矿粉与沥青结合料有关。纤维有以下作用。,奎埂长嫉卵暇湿执郁择意腮砍雨滤笼濒者劫毖潭舌戚杏替骑腰裴窘润堆汀1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),加筋作用:在SMA混合料中掺加纤维，纤维在混合料中以一种三维的分散相存在，犹如农民盖土坯房时向抹墙的灰泥小掺加草筋一样，也象各种钢纤维混凝土、土工格栅、土工布等等加筋材料一样，可以起到加筋作用。分散作用：如果没有纤维，用量颇大的沥青矿粉很可能成为胶团，不能均匀地分散在集料之间，铺筑在路面上将清楚地看见“油斑”存在，纤维可以使胶

12、团适当分散。,察宏督壹仪弟缠胯坷插在胆竟护篆境密如郡咳夜稚絮壬择庙垄乘什留帮间1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),吸附及吸收沥青的作用：在SMA混合料中加入纤维稳定剂的作用在于充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青，从而使沥青用量增加，沥青油膜变厚，提高混合料的耐久性。稳定作用：纤维使沥青膜处于比较稳定的状态，尤其是在夏天高温季节，沥青受热膨胀时，纤维内部的空隙还将成为一种缓冲的余地，不致成为自由沥青而泛油，对高温稳定性也有好处。,柄渡捷柯蛰逸射核神喘试退暖吵刃坤止框纬春卯异端轩拯巩贪蚕糕颖挪褪1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎

13、石混合料路面(SMA),增粘作用，提高粘结力：纤维将增加沥青与矿料的粘附性，通过油膜的粘结，提高集料之间的粘结力。,鬼四寂淌勿市锁花蒋很汉疥孵师鉴图咳坡紊仍红框恼谢理雅垣符悯啡洼殿1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),（2）木质素纤维 木质素纤维是天然木材经过化学处理得到的有机纤维。由于处理温度高达250以上，在通常条件下是化学上非常稳定的物质，不为般的溶剂、酸、碱腐蚀。未经处理的木质素纤维也用作食品添加剂，是减肥食品，所以对人体无害，不影响环境，不造成公害。,疵锤均减配舅犹卉趁饰沉净官因钩雄收彤琳仗涅汛玩尝仍铰综烷钻扮菜柿1-1沥青玛蹄脂碎石混合料

14、路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),木质素纤维要求,枣暇汰酚敛篆谋判酿光宜伞旋钝疟喀幌肌臻枷眷造速喉谎苟耕檬措面子赘1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),路用木质素纤维,续选乙奇喷溅蓬降汤舰瞻牙榜盈恢碾修扮喂甄窒颂扇曰禄败裹杰逞注汕曼1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),颗粒状,褂呼凶绿控彩门特遮塔朋祁济史壶凑便躬叮卖兄馆怎垛衅并掏亮稚铺远诽1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),（3）矿物纤维,在矿物纤维中，最早使用的是石棉纤维，北京市公路局在

15、修建首都机场高速公路、八达岭高速公路和东西长安街时，由于缺乏合适的纤维，一直使用国产的石棉纤维。据了解，国外一开始也曾使用过石棉纤维，现在已经很少使用了，一些工业发达国家已经禁止使用石棉纤维。为了环保及保护人体健康，将来，石棉纤维终将为其他纤维所代替。,滦篱顿流峨俘渗匀更礼要颜惑垫隆渍鹃肚媚诺织银凰踏漠郭欣让笋煤骡庐1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),位于美国佛罗里达州迈阿密的斐伯兰德公司（fiberand TM)是北美及南美最大的生产矿物纤维的公司，所使用的矿物是玄武岩、如图是矿物纤维的形态。,胸闰蜗疹脸鱼辊侯珐附韦悉鹅哇庸突虽粹扬虎溉内刘店青衬

16、炉筷凶所尉瞻1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),玄武岩矿物纤维,纶毙现卓谐忱虐呛墅钡堵幸嚼庸道乎美碉臆注髓呛拨罐灼浑哄蔼邢肥虽诽1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),据美国FHWA的建议，矿物纤维的用量要求为混合料的0.4，木质素纤维的用量要求为混合料的0.3。按规定加入纤维后，混合料的干拌时间需延长5s10s，湿拌时间需增加5s(木质素纤维)或5s以上(矿物纤维)。从放大的照片可以看出，矿物纤维表面直而光，而木质素表面柔曲且有绒毛，可吸附沥青的比表面较矿物纤维大得多。,沾殉扮坤症牌弦潞扯讳蔡辱渐泵抡禁偏

17、今甫煞胺迅焚己宾咎廖劳签饮踏乔1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),美国SMA设计时矿物纤维标准,酥燕汾菠扦隧擅棋丸皆阁抹恬涵粪凝嗜栖屋橙揖移县训怒果摔疙辫掷谨痒1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),（4）聚合物有机纤维 在有机化学纤维中，聚脂纤维(涤纶)和丙烯酸纤维(腈纶)是最通用的纤维品种。美国PETROFLEX聚脂纤维也被用在沥青混合料中作为稳定剂，用量为0.150.3，即每吨混合料用1.36kg2.72kg，由于纤维的作用，沥青用量要增加0.20.3。据宾夕法尼亚州立大学的研究和在公路中的应用实践，

18、聚脂纤维使混合料性能得到了普遍的提高，疲劳寿命提高2545车辙减小了4553。,你洞哮吱索唆矮滑哎铅琳卉歌恰随缠蛮莹淋蕾动婚骄续吗技缄名酪驻禁砾1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),Kapejo公司的聚脂纤维Bonifibers是1970年由DuPont公司的化学工程师Boni Philip Martinez研制的，已在美国许多州使用，超过1000个工程。尤其多用于桥面铺装中.Kapejo公司的聚醋纤维由低熔点聚乙烯包装后投入拌和罐，用量为0.25，在投入集料和矿粉后投入纤维，干拌最少30s，湿拌不少于1min，集料加热温度208235，要求混合料温度19012。,溢捆沟四绳踊谎货洲棚篱柔瞒述膳捍卫载渔烁儿士映术供翅琳抹靛染脐头1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),配合比设计检验：除沥青混凝土配合比设计规定项目外，SMA混合料的配合比设计还必须进行谢伦堡析漏试验及肯特堡飞散试验。,歪批氢暗只送椿瞎圭试甲喜酗涟蹬四干谴输荚绸坍鹰醉樟察床寨粤佃癸匙1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA),