第２５卷第２期 ２０１１年６月 黑龙江工程学院学报（自然科学版） Ｖ０１．２５ Ｎｏ．２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＪｕｒＬ，２Ｏｌ１ ＳＭＡ一１ ３沥青混合料配合比设计 陈晋华 （福建交通职业技术学院，福建福州３５０００７） 摘要：ＳＭＡ是近年来使用较多的性能优越的沥青混合料，但其施工工艺要求较高，配合比设计标准及方法也与普 通的热拌沥青混合料有较大不同。结合工程实例，介绍ＳＭＡ沥青混合料配合比设计标准及方法，并从材料选择、技 术指标、设计配合比和生产配合比实施等方面加以分析，有利于ＳＭＡ沥青路面的正确施工。 关键词：ＳＭＡ－１３；配合比；设计 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—４６７９（２０１１）０２—００３２—０３ ＳＭＡ一１ ３ ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ ｄｅｓｉｇｎ ＣＨＥＮ Ｊｉｎ－ｈｕａ （Ｆｕｊ ｉａｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳＭＡ ｉｓ ａ ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ ｍｉｘｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｇｏｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｕｓｅｄ ｍｏｒｅ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｂｕｔ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃ— ｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｈｉｇｈｌｙ ｒｅｑｕｉｒｅｄ．Ｓｏ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｖｅ ａ ｇｒｅａｔｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｈｏｔ～ｍｉｘｅｄ ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ ｍｉｘｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊ ｅｃｔ ｅｘａｍｐｌｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｌｉｋｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ，ｄｅｓｉｇｎ ｍｉｘ ｐｒｏ— ｐｏｒｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＳＭＡ ａｓ— ｐｈａｌｔ ｍａｓｔｉｃ ｍａｃａｄａｍ ｐａｖｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＳＭＡ－１ ３；ｍｉｘｔｕｒｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ ＳＭＡ是一种以沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量 细集料组成的沥青玛蹄酯填充于间断级配的矿料骨 架中所形成的沥青混合料。因其抗滑、抗车辙性能 良好，在高速公路、重交通道路、机场跑道及桥面铺 装中得到广泛应用。矿料的级配组成是影响沥青混 ２ 材料选择 ２．１沥青结合料 沥青为埃索牌ＳＢＳ改性沥青，经检验沥青的各 项技术性能符合规定要求，见表１。 表１ ＳＢＳ埃索牌成品改性沥青性能指标检测结果 合料高温稳定性的主要因素之一，因此，通过配合比 设计优选矿料的合理级配，确定最佳沥青用量至关 重要。 １ 工程概况 沈海高速公路泉州至厦门扩建工程Ｂ２合同段 位于泉州市晋江市及南安市境内，沿线的主要村镇 有晋江市的磁灶镇、内坑镇、安海镇，南安市水头镇， 设置朴里服务区，起止点桩号为Ｋ４０７＋５００～ Ｋ４３３＋６３７．８９１，全长２６．１３９ ｋｍ，施工结构为新旧 由表１可见，ＳＢＳ成品改性沥青的各项技术指 标符合《公路沥青路面施工技术规范））ＪＴＧ Ｆ４０— ２００４中聚合物改性沥青的技术要求，可以在该工程 中使用。 ２．２粗集料 路面上面层，新建路面设计厚度４ ｃｍ，旧路面３～ １０ ｃｍ，采用ＳＭＡ－１３沥青表面层。 收稿日期：２０１１一Ｏ３—１８ 作者简介：陈晋华（１９７２一），女，实验师，研究方向：道路工程 为了充分发挥沥青玛蹄脂碎石混合料中粗集料 的嵌挤作用，必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石 第２期 陈晋华，等：ＳＭＡ－１３沥青混合料配合比设计 料。本工程采用南安地区的玄武岩，粗集料相关质 量指标测试其结果见表２。 表２粗集料质量指标 石料压碎值／ １２．２ 洛杉矶磨耗值／ ｌ３．４ 吸水率／ ０．８４ 表观相对密度 ２．７３４ ０ 一 针片状 ＞９．５ ｍｍ／ ７．８ Ｔ ３Ｏ Ｔ ３Ｏ Ｔ ０ Ｔ Ｔ ３ Ｏ３ Ｏ ３ ｌ １ Ｏ Ｏ １ ６ ７ ４ ４ ２ 颗粒含量 ＜９．５ ｍｍ／ ９．８ 水洗法＜０．０７５ ｒｎｒｎ 颗粒含量／ 由表２可见，粗集料的各项技术指标均符合《公 ∞∞∞ 路沥青路面施工技术规范｝｝ＪＴＧ Ｆ４０—２００４的技术 要求，可以在工程中使用，但仍应要求集料生产厂家 加强对集料ｄ０．０７５ ｍｍ颗粒含量的控制，以保证 混合料路用性能。 ２．３细集料 用于沥青玛蹄脂碎石混合料的细集料使用坚硬 的机制砂，机制砂采用专用的细料破碎机生产制造， 本工程采用的是石灰岩机制砂。 ２．４填料 用于沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆 岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿 粉。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出。本 工程采用的是石灰岩矿粉，掺加消石灰比例为 ２０ ９／６，其各项技术指标均符合规范要求。 ２．５纤维稳定剂 使用松散木质素纤维，剂量为沥青混合料的 ０．３ 。为提高纤维投放效率及分散效果，在沥青混 合料生产中，纤维应由专用的纤维投放设备直接投 入拌和机，纤维投放时间应在喷人沥青开始前喷进 拌和机。经木质素纤维相关质量指标测试，其各项 指标见表３。 表３木质素纤维的质量检测结果 ３ 目标配合比设计 ３．１集料级配设计 级配对ＳＭＡ沥青混合料的密度、空隙率、矿料 间隙率等体积指标以及ＳＭＡ力学性能有较大的影 响。因此，级配选择是ＳＭＡ沥青混合料配合比设 计的关键。根据原材料筛分结果，调出１号、２号、 ３号３种级配（见图１）进行比较，其４．７５ ｍｍ通过 率分别为４４ 、３７ 、３３ ，对３种级配混合料进行 马歇尔试验比较分析，选用２号级配，见表４。 翮 １号 卜 ’］ 寝…一 ： ／＿／ ０ Ｌ 图１合成级配 表４ ３种级配混合料马歇尔试验成果分析 击实次数（双面）：７５￣２次 击实温度：１７Ｏ℃ 计算最毛体积 沥青 矿料间 空隙率饱和度 稳定度 流值 试件 大相对 相对 含量 隙率 ｆ％ ｛％ ／ｋＮ／０．１ ｍｉｌｌ 密度 密度 ／ ／ 依据设计指标及ＪＴＧ Ｆ４０—２００４（（公路沥青路 面施工技术规范》中ＳＭＡ＿１３要求，进行３种级配的 击实试验，确定２号级配为设计级配。 ３．２确定最佳沥青用量 在选定设计级配的基础上，以５．４ ９／６、５．７ 、 ６．０ 、６．３ 、６．６ ５种沥青用量进行马歇尔试 验，见表５。结合本路段设计交通量大、轴载重等客 观条件，确定沥青用量６．０ ９／６作为最佳沥青用量。 依据设计指标及ＪＴＧ Ｆ４０—２００４（（公路沥青路 面施工技术规范》中ＳＭＡ＿ｌ３要求，选定２号级配进 行５种沥青含量的击实试验，确定最佳沥青用量为 ６．０ ９／５。 ３Ｔ ０ ３ｌ０ ＼斛 圈 ∞如∞如加 ・ ３４・ 黑龙江工程学院学报（Ｉｈ然科学版） 第２５卷 表５ ５种不同沥青用量的混合料马歇尔试验成果分析 ５● ５● Ｏ ● ６● ６● ４ ７ ０ ３ ６ 击实次数（双面）：７５×２次 击实温度：１７０℃ ２● ２● Ｏ ● ９ ● ２● ●４ ４ ６ ５ ４ ３ ２ Ｏ ５ ３ ／￣Ａ 密度 密度 ２● ２● ２ ● ２● ２● ０ｕ ０ｏ ０Ｊ ０ｕ ／ ３ ３ ５ ６ ６ ２ ９ １ Ｏ １ ５● ● ３ ● ３● ２● ５ ３ Ｏ０ ０ ５ ６ ７ ７ ００ ８ ７ ３ ７ １ ５ ● ● ● ● ● ４ ７ Ｏ ７ Ｏ １ １ ６● ６● ６ ● ６■ ６● ８ ４ ６ ６ ８ ｝１ １ Ｏ● ２● ２ ● １■ ２● ４ 目标配合比设计检验 ９ １ Ｏ ９ ３ ２ ５ ７ １ ０ 按所选用的矿料级配和最佳沥青用量６２ ２ ３ ３ ３ ００ ■ ００ ● ７● ５● ２● 进行 ３ ４ ０ Ｏ １ 车撤试验、飞散试验、谢伦堡析漏试验，４８ ｈ浸水马 歇尔试验检验沥青混合料水损害性能，其各项性能 均符合要求，见表６、表７。 表６ ＳＭＡ－１３混合料目标配合比检验结果 表７车撤试验、飞散试验、谢伦堡析漏试验结果 从表６、表７数据表明目标配合比的可行性。 目标配合比确定后即可在沥青混合料拌合站进行生 产配合比的调试。 ５ 生产配合比设计 确定热料仓筛网尺寸及电机转速，按照目标配 合比的各种集料用量（不加沥青和矿粉）进行试拌， 对各出料仓取样进行筛分（水洗法）试验，并测定其 表观相对密度及毛体积相对密度。对各仓集料筛分 试验结果进行级配合成，其通过率和目标配合比合 成级配通过率比较吻合，沥青用量与目标配合比也 吻合。取混合料进行马歇尔、沥青用量、级配等试 验，混合料各项性能均符合要求。通过铺筑试验段， 检验生产配合比的可行性后再进行施工。 ６ 结束语 通过沈海高速公路泉州至厦门扩建工程Ｂ２合 同段ＳＭＡ＿１３配合比设计的论述，可见ＳＭＡ一１３配 合比设计方法与普通的热拌沥青混合料有较大不 同，是一项复杂而细致的工作，但其路用性能是其他 沥青混合料所无法比拟的。随着这项技术的推广， ＳＭＡ将在我国的道路建设中发挥重要作用。 参考文献 Ｅ１３汤振宇．城市道路ＳＭＡ－１３沥青混合料目标配合比设计 ［Ｊ］．建材与装饰，２０１０（４）：３０９—３１０． Ｅ２］来洪彬，贺鹏．ＳＭＡ沥青玛蹄酯碎石路面混合料配合比 设计ＩＪ］．交通标准化，２０１０（１１）：１１５ １１７． ［３］袁卫红，卢铁瑞．ＳＭＡ沥青混合料配合比设计中若干问 题的探讨［Ｄ］．北京：中国科学院上海冶金研究所，２０００． －Ｉ４］沈金安．改性沥青与ＳＭＡ路面Ｉ－Ｍ］．北京：人民交通出版 社，１９９９． Ｅ５］张登良．沥青路面Ｉ－Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９８． Ｅ６］沈金安．沥青及沥青混合料路用性能［Ｍ］．北京：人民交 通出版社，２００１． Ｅ７］中华人民共和国交通部．ＪＴＧＦ４０—２００４公路沥青路面 施工技术规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４． Ｅ８］中华人民共和国交通部．ＪＴＪ０５２—２０００公路工程沥青及 沥青混合料试验规程Ｅｓ］．北京：人民交通出版社，２０００． ［９］中华人民共和国交通部．ＪＴＧＤ５０—２００６公路沥青路面 设计规范［ｓ］．北京：人民交通出版社，２００６． Ｅｌｏ］李闯民．３种沥青混合料表面层现场路用性能试验研究 ＥＪ３．公路，２００４（１１）：１０８—１１２． ［责任编辑：郝丽英］
