SMA沥青混合料路面特点及配合比设计说明
SMA路面特点沥青玛蹄脂碎石(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组成一体的沥青混合料，其混合料具有以下特点：1)粗集料多在SMA的组成中，矿料是间断级配，粗集料占到70%以上，粗集料颗料之间有良好的嵌挤作用。
沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力，即使在高温条件下，沥青玛蹄脂的粘度下降时，这种抵抗能力的影响也不会减小，因而有较强的高温抗车辙能力。
AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 4.75mm通过率38~68 34~62 20~34 20~322)矿粉和沥青用量高，采用纤维稳定剂SMA使用矿粉高达8%～12%，沥青用量高达5.7%～6.5%，比一般AC-13/AC-16高1%左右。
同时要使用纤维作稳定剂，由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面，充分填充集料间隙，在温度下降、混合料收缩变形时，玛蹄脂有较好的粘结作用，它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能，低温抗裂性能得到大大提高。
2)AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 0.075mm通过率4~8 4~8 8~12 8~123) 空隙率小SMA混合料的部空隙率很小(3%～4%)，混合料渗水很少或几乎不渗水，混合料部的水属毛细水形态，不易成为大的动力水，再加上玛蹄脂与集料的粘结力好，混合料的水稳定性也有较多改善。
同时由于密水性好，对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用，使路面能保持较高的整体强度和稳定性。
3) 路面表面粗糙，构造深度大SMA一方面要求采用坚硬的、耐磨的优质石料;另一方面矿料采用间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成大的孔隙，构造深度大0.8~1.3mm，使雨天高速行车下不易产生水漂，抗滑性能提高，较好地解决了抗滑与耐久的矛盾。
同时，雨天交通不会产生大的水雾和溅水，路面噪声降低，从而可以全面提高路面的表面功能。
同时，雨天交通不会产生大的水雾和溅水，路面噪音可降低3～5dB，从而提高路面的表面功能。
4)SMA的混合料部被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率小，沥青与空气接触少，沥青老化降低，因而沥青混合料的耐久性能良好。
综合SMA的组成特点，可以归纳为三多一少：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少。
SMA 混合料形成机理a)粗集料骨架；b)沥青玛蹄脂；c)用玛蹄脂填充的粗集料骨架SMA是由沥青、矿粉、纤维及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料碎石骨架间隙的混合料。
或者说SMA是由互相嵌挤的粗集料骨架和沥青玛蹄脂两部分组成。
特点和性能、结构类型、空隙率(％)、沥青用量、4．75mm、通过率(％) 、0．075mm 通过率(％)、抗车辙变形、疲劳耐久性、抗裂性能、水稳定性、渗水情况、抗老化性能、特点和性能、结构类型、抗磨损、抗滑性能、路面噪声、反光、溅水、水雾、施工难易程度、成本。
ACl6(I)型悬浮密实结构3~6 中等42~63 中等(4~8) 很好ACl6(II)型悬浮半密实结构4~8 (10) 较少30~50 较少(2~5) 较好ACl6(III)型悬浮半空隙结构较好较差较差较低。
SMA-l6 嵌挤密实结构3~4 (4.5) 较多20~30 很多(8~12) 很好很好很好很好小很好SMA—l6 嵌挤密实结构很好好好稍难(温度提高、纤维) 高差易中▲抗高温变形能力强；▲抗开裂、疲劳性能良好，提高耐久性和早期裂缝较少；▲不透水，抗水损坏性能强；▲表面粗糙度大，抗滑性能好，提高行车安全▲降低行车噪音▲SMA减小灯光反射，减小水雾，提高能见度与普通沥青施工相比较，具有施工复杂、难度大的特点，对施工队伍的要求较高，SMA的施工工艺要求较高，对施工因素的敏感性较强，矿料级配及沥青用量的小的波动和变化，很容易造成路面质量的大的波动，也会造成局部泛油、油斑、透水等。
同时SMA对集料要求较高，由于同时由于沥青用量和矿粉多，混合料的成本会显著增加。
初期每吨增加费用20％～25％. 后期延长使用年限约25％～30％；可减轻、延缓沥青路面的早期破坏；改善路面行驶质量；节约大量维修、养护费用，降低50％～75％。
SMA沥青混合料的配合比设计一、概述沥青玛碲脂碎石（stone mastic asphalt 简称sma）路面具有优良的高温稳定性，良好的低温抗裂性，使用的耐久性以及明显的抗滑性和一定的降噪声的效果。
国外已普遍使用，国也得到了推广应用。
但是，必须要保证SMA路面的工程质量才能体现SMA路面的优越性，保证质量的技术关键在于SMA沥青混合料的配合比设计。
二、材料（一）粗集料SMA混合料是依靠粗集料石、石接触和紧密嵌接而形成骨架结构，为防止碎石颗粒在车辆荷载的挤压过程中发生破碎，对粗集料的质量有严格的要求，也可说粗集料是SMA质量控制的关键，一般要求使高质量的轧制粗集料，其岩石应坚韧，具有较高的强度和刚度，而不能使用质地较软的石灰石。
SMA混合料的性质对集料4.75mm通过率十分敏感，要求针片状颗粒（1：3）含量不超过20%。
根据SMA材料的特性，在有条件的地方最好目前基本上采用玄武岩、辉绿岩等硬质的碱性石料。
（二）细集料在SMA混合料中细集料（指小于4.75mm颗粒）的质量仅为10%-20%，但同样要求石质坚硬、富有棱角，并有一定的表面纹理，软质含量少，塑性低，粘土含量不超过1%。
细集料宜用机制砂，也称人工砂。
天然砂由于颗粒接近于圆形，磨阻力小，故不宜多用。
（三）矿粉矿粉在SMA混合料中是重要的组成部分，它与沥青混和形成玛蹄脂，从而影响SMA的性能。
矿粉为混合料产生“加劲”效应。
按照我国目前沥青路面施工技术规生产的石灰石矿粉可用于SMA混合料，使用的石灰石磨细矿粉。
（四）沥青材料SMA所使用的沥青要求有良好的粘结性和温度稳定性，一般应采用重交通道路沥青，其指标符合规要求。
我用的标号应根据道路所在地区气候来确定，但一般宜采用较好的沥青，如南方地区可采用50号沥青，长江、黄河流域采用70号沥青，东北地区采用90号沥青。
虽然改性沥青种类很多，但现在国外的发展趋势是SBS改性沥青应用日趋广泛，这是因为SBS改性沥青性能确实比PE等改性沥青优越，而且它的适应性强，无论在南方还是在北方都能有效地改善热稳定性和低温性抗裂性。
（五）纤维为了防止沥青滴漏，绝大部分SMA中都使用纤维，虽然也有的SMA项目使用改性剂来增加沥青粘度以防止滴漏。
现在大多数情况是，既使用改性沥青，也同时使用纤维材料。
三、玛蹄脂的组成与技术要求SMA的结构可分成两个部分：其一，是由粗集料构成的空间骨架结构；其二，电沥青、矿粉及纤维等材料所组成的玛蹄脂，玛蹄脂填充在SMA混合料骨架空隙中，形成密实骨架结构。
这是SMA混合料与传统沥青混合料在结构组成上的主要区别。
对于玛蹄脂的组成，有人将细集料（0.075-2.36mm）、矿粉、沥青和纤维组成的混合料作为玛蹄脂，而将无细集料的玛蹄脂称为细玛蹄脂。
美国e ray beown等人对细玛蹄脂和粗玛蹄脂的性能，采用动态剪切流变仪（dsh）及直接拉伸试验（dtt）等方法作了试验，结果表明二者的性能相关性非常好。
很明显，细玛蹄脂的性能可代表粗玛蹄脂性能。
（一）玛蹄脂的配合比1、矿粉用量：SMA矿粉的用量大多控制在8%-12%围。
我国在SMA-16级用为5.5%-7.5%、SMA-13级时相应降低。
高的沥青用量是SMA混合料组成设计的特点。
2、纤维用量SMA中纤维掺量以纤维占混合料重量之比表示。
目前实际应用中，木质素纤维等有机纤维的掺量一般为0.3%-0.4%，玻璃纤维等无机纤维掺量一般为0.4%~0.6%。
纤维掺量过少会使混合料中沥青增多，易发生滴漏，形成油斑。
同时还会造成玛蹄脂有效数量不足，空隙率增大，降低路面的耐久性能。
纤维掺量过多时，会使分散困难，影响生产率，而且如有结团，还会使混合料粘聚力下降，影响路用性能。
此外，纤维较多时，混合料中自由沥青过少，使玛蹄脂过于粘稠。
低温性增大，降低混合料抵抗低温开裂能力。
四、SMA混合料级配（一）SMA混合料的最大粒径沥青混合料的最大粒径是指这种集料的最大公称粒径，如SMA-16的最大公称粒径为16mm，实际上整个混合料中还有比16mm大一级的集料，即19mm。
一般来说，最大公称粒径以上大一级的粒料还可能有90%-10%，所以在集料级配中公称尺寸的通过率一般为50%—100%。
SMA混合料的最大公称粒径与路面的层次和厚度有关，也与铺设的地区有关。
一般来说，如果沥青混合料的最大粒径大一些，热稳定性就比较好。
显然，根据我国大部分地区的气候条件，采用过小粒径的SMA是不可取的。
以为例，七八月份的平均气温达到26-27℃，由于温室效应，近几年的气温又有所上升，夏季高温持续时间长，沥青路面容易出现泛油，SMA的最大粒径则可放大至19mm或25mm。
根据使用场合和交通组成的不同，可以选择不同的类型的SMA。
（二）集料级配SMA混合料的集料级配，与普通沥青混合料有根本的区别。
为了说明这种差别现以公称尺寸为13mm的这几种类型的沥青混合料级配作一比较。
五、SMA混合料技术指标与要求在设计中规普遍采用马歇尔试验方法，即锤击成型试件，测试马歇尔稳定度等指标。
（一）试件成型的锤击次数试件成型号的密度不仅与锤击次数有关，而且与成型时的温度有关在温度偏高时，由于玛蹄脂的润滑作用，锤击50次和75次都可使SMA达到石石接触的效果，密度达到最大值，但在温度偏低时，锤击50次就有可能密度明显偏低，达不到石石接触的状态。
在实际施工时，由于混合料拌和温度的高低、运输距离的远近、施工现场的摊铺速度等因素，使混合料温度偏高或偏低都是有可能的。
在温度偏低的情况下，按50次锤击的密度控制，路面的密度就可能偏小，在重车压实下就会出现再次压密，进而有出现轮碾的可能。
鉴于此，采用高质量轧制碎石铺筑SMA路面，其混合料试件成型的锤击次数建议采用75次。
（二）SMA马歇尔技术指标与要求1、稳定度马歇尔稳定度不随沥青用量的变化而有明显的峰值，也就是说马歇尔稳定度对沥青用量的变化不敏感，故稳定度一般不能作为判断SMA沥青用量的指标。
2、流值SMA混合料马歇尔试验时，图上的变形曲线往往呈现较大的变形而不下降，有时甚至没有明显的峰值，当采用改性沥青时尤其如此。
这实际反映了SMA混合料具有很好的韧性，说明即使在很大变形时仍有相当高的支撑能力，流值控制在2-4mm围。
3、空隙率空隙率是沥青混合料的重要指标，它对路面的高温稳定性有显著影响，也关系到沥青混合料的用量。
空隙率的大小影响混合料的耐久性，空隙率大，混合料中沥青老化快，耐久性差，但空隙率过小，又影响混合料的稳定性。
SMA混合料的空隙率定在3.5%-5.5%。
（三）SMA混合料的其他控制指标包括析漏、肯塔堡飞散损失、动稳定度ds、冻融劈裂强度比tsr。
间断级配SMA
技术指标
6 70±10
＜6 85±10 65±10 30±10
18±5，无挥发物
7.5±1.0 5.0±1.0
5.0
三、SMA混合料的配合比设计
1. SMA混合料的配合比设计指标 (1)SMA混合料级配设计范围 表3-29为SMA混合料级配范围的建议值，SMA混合料的最 大粒径应与面层结构设计厚度相匹配，结构设计厚度为集料的 公称最大粒径的2~2.5倍。
VCAmix ≤ VCADRC
②马歇尔试件的体积参数
我国现行规范《公路工程沥青路面路面设计规范》 （JTJ014-97）中建议：SMA混合料的空隙率VV宜控制 在3%~4%，在实际使用时，应根据气温和荷载情况综合确 定。
（3）SMA混合料的力学性能指标
马歇尔试验的稳定度和流值不是SMA混合料配合比设计 的主要指标。马歇尔试验的目的是检测试件的各项体积结 构参数，以确定SMA混合料的矿料级配。
沥青混合料类型 试验类型
SMA-16
AC-161
60/70沥青 SBS改性沥青 60/70沥青 SBS改性沥青
动稳定度（60%）（次 /mm）
1781
4673
1200
2520
劈裂强度（0℃） (Mpa) 劈裂模量（0℃） (Mpa) 弯拉模量（0℃） (Mpa)
3.275 2544 1980
3.794 2098 1446
△s
=
m0 m1 m0
×100%
谢伦堡试验和肯塔堡试验往往是同时进行的，前者用于
确定沥青用量的上限，后者用于确定沥青用量的下限。综合
比较可得出较为合理的沥青用量范围。
SMA混合料的物理力学性能指标和技术要求
表3-30
浅谈SMA沥青混合料目标配合比设计方法
浅谈SMA沥青混合料目标配合比设计方法本文针对SMA沥青混合料目标配合比设计这一试验检测技术，从SMA沥青混合料定义、组成原理及特点；沥青路面的使用性能；SMA沥青混合料目标配合比设计要点；SMA沥青混合料目标配合比设计步骤；共四个方面对其进行阐述。
标签：SMA；目标配合比；设计方法1 概述路面结构是高速公路的重要主成部分，其工程造价也占据公路工程总造价的大部分。
一般高速公路路面结构层占公路工程总造价的37%左右，其中沥青路面结构层又占据路面结构层总造价的86%左右，而沥青路面上面层又占沥青路面结构总造价的20%左右。
由此可见，铺筑一条既能满足交通量日益增长、车辆不断大型化、重载超载车不断的性能优良的沥青路面，是极其重要的。
这就给路面沥青混合料目标配合比设计及施工工艺提出了更高的要求，突出了解决此类问题的重要性。
2 SMA沥青混合料定义、组成原理及特点2.1 SMA定义沥青玛蹄脂碎石混合料（Stone Matrix Asphalt，简称SMA）是由高含量粗集料、高含量矿粉、纤维稳定剂、较大沥青用量，低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。
高含量的粗骨料在混合料中颗粒面与面直接接触、相互嵌锁构成的骨架直接承受了荷载作用，这种骨架对温度敏感性小。
含量较高的矿粉与沥青形成粘聚力很高的胶凝状物――玛蹄脂，使得混合料的整体力学性质提高。
这两方面的作用使混合料具有足够的竖向与侧向约束，在车辆荷载的作用下，不产生或只产生微小的永久性变形。
2.2 SMA组成原理沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料，填充于间断级配的矿料骨架中，所形成的混合料。
其组成特征主要包括两个方面：①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性（抗变形能力强）的结构骨架；②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起，并填充骨架空隙，使混合料有较好的柔性及耐久性。
SMA的结构组成可概括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。
论述SMA混合料配合比的优化设计
论述SMA混合料配合比的优化设计SMA是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多量的填料（矿粉）组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗骨料骨架的间隙组成一体的沥青混合料。
20世纪90年代末期开始在我国的高等级公路沥青路面中应用，SMA组成结构的显著特征是“三多一少”——即粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少，并掺加少量的纤维稳定剂。
正是由于这些特征使得SMA路面具有良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、耐久性等性能。
如何保证SMA路面的良好路用性能呢，首先要解决SMA混合料中所用各种材料的配合比设计问题。
下面以陕西某条高速公路沥青路面上面层SMA-13为例，谈一谈SMA-13混合料配合比的优化设计。
SMA-13混合料配合比的优化设计包括：根据规定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料、填料、木质素纤维和沥青；确定合理的集料配合比例以及填料、木质素纤维和沥青用量，从而满足混合料性能指标要求和良好的路用性能。
SMA-13混合料配合比的优化设计主要从目标配合比设计和生产配合比设计两个方面进行优化，再对优化的生产配合比进行施工验证。
1 目标配合比优化设计目标配合比设计主要确定沥青混合料拌合楼冷料仓中各种材料的掺配比例和沥青混合料的最佳目标油石比，主要分为矿料级配组成设计和最佳目标油石比的确定。
1.1 矿料级配的组成设计1.1.1 材料要求与选用。
（1）集料：粗集料的最大粒径不超过16.0mm，宜按粒径为9.5～16.0mm 和4.75～9.5mm两种规格备料；同时由于沥青路面上面层有磨光值的要求，宜选用玄武岩等有很好抗磨性材质的粗集料。
细集料宜选用石灰岩材质的机制砂，以提高集料与沥青的粘附性，规格为0～2.36mm。
（2）填料：矿粉宜选用石灰岩材质的碎石磨制而成。
同时可再添加一定比例Ⅲ级以上的消石灰，进一步提高集料与沥青的粘附性。
（3）木质素纤维：可选用絮状或颗粒状木质素纤维。
本工程采用德国CFF 集团生产的颗粒状木质素纤维。
SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施
SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施摘要：SMA沥青混合料的密实度和饱和性良好，形成的沥青路面平整度和降噪效果均较好。
SMA路面整体较为粗糙，有着较好的耐高温、抗变形、抗水害及抗开裂等性能，早期质量病害较少，维修养护成本低，但对施工技术要求比较高。
因此，公路建设发展的过程中，需要更加重视SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制，不断发现问题，找出有效措施，共同为我国的公路建设项目添砖加瓦。
基于此，本文主要分析了SMA沥青混凝土路面的配合比设计与质量控制措施。
关键词：SMA沥青混凝土；施工；质量控制引言SMA沥青混凝土路面施工需要从各个环节进行严格把控，包括拌合、混合料加工和施工等环节，才能更好的提高乡村道路施工的质量。
需要结合公路工程项目实际情况，合理采用SMA改性沥青路面施工技术，同时严格根据技术流程及要求进行作业，从而保证SMA路面施工质量，有效发挥SMA路面的性能优势。
一、SMA沥青混合料概述SMA也叫沥青马蹄脂碎石混合料，通过采用增加矿粉用量、改性沥青等技术手段，组成沥青马蹄脂后填充间断级配的粗集料骨架间隙，从而使沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的特点，又能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、耐疲劳性能和水稳定性能等各种路用性能大幅度提高。
二、公路路面施工质量控制管理的必要性近年来，随着人们经济收入的不断提高，车流量不断增加，对公路路面建设质量要求也在全面提高。
在城市公路建设中，沥青混凝土是常用的材料之一，而沥青混凝土路面施工技术是决定公路路面建设质量的关键因素。
在当前，我国在沥青混凝土路面施工技术方面仍存在一些不足，在一定程度上降低了城市公路建设质量。
此外，目前出现大量“面子工程”，也就是部分官员在建设公路时一味追求个人政绩，忽视施工质量，导致施工环节出现不符合施工要求等情况，各参建方在施工期间未严格监督管理重点工序，使得路面施工质量降低。
沥青SMA混合料配合比设计(SMA-16)(h)
沥青SMA混合料配合比设计（SMA-16）一、基本情况该高速公路工程地处华北地区交通干线，拟采用改性沥青SMA作为抗滑表层，按规范规定，首先铺筑长500m的SMA路面试验段，由于有关各方的重视和努力，试验路铺筑非常成功，为高速公路正式铺筑SMA路面创造了条件。
试验路铺筑在邻近的二级公路上，路面宽14m，在旧路面上先铺筑了AC-25(F)型沥青混凝土整平层，然后铺筑SMA-16抗滑表层，设计厚度4cm。
二、材料参数与试验1.沥青结合料考虑到高速公路所在地夏天炎热，基质沥青的标号采用与沥青面层原设计相同的进口壳牌沥青AH-70，沥青质量符合“道路石油沥青技术要求”中的A级标准。
改性剂采用性能较好的SBS，SBS 为北京燕化公司国创一号，星型，经过不同剂量改性效果的比较，选择剂量5％，由北京市国创改性沥青有限公司的LG-8型炼磨式改性沥青制作设备在拌和厂现场加工制作，改性沥青经显微镜观察分散非常均匀，一般小于5μm，试验结果如表1。
2.矿料试验路全部采用高速公路表面层实际使用的材料铺筑。
粗集料采用玄武岩，质地坚硬，表面粗糙，质量指标如表2。
细集料采用人工砂及天然砂，人工砂是玄武岩碎石厂加工的，规格3-5mm，3mn以下的粉尘已经被抽风机吸走，很干净。
由于加工困难，成品率低，所以价格较贵，为碎石价格的两倍，所以使用量不宜太多。
天然砂为河砂，含泥量几乎为零。
矿粉为磨细石灰石粉，细度见配合比设计表，不过由于时处雨季，矿粉不够干燥，使矿粉添加有些困难，需经常由人工帮助敲打。
各种材料的筛分结果见表3，从表中筛分结果可见，材料比较规格，规格筛孔以外的比例极小。
改性沥青材料主要指标表13.纤维使用从美国进口的松散木质素纤维，质量符合有关规定基本要求。
为了提高纤维投放效率及分散效果，纤维由专用的纤维投放设备直接投入拌和机。
掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%，密度为0.6g/cm3。
粗集料的主要指标表2矿料密度及筛分结果表3三、目标配合比设计 1.确定矿料级配按照SMA-16的标准级配建议，经过配合比设计计算确定3组冷料仓投料比例，使4.75mm 的通过率大体上为22％、25％、28％，0.075mm 的通过率为10％左右(相当于固定矿粉用量的13％)，3组配合比的合成级配曲线如图1，级配计算如表4，材料的配比如下：甲：10～20∶5～10∶人工砂∶天然砂∶矿粉=52∶28∶4∶3∶13 乙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=49∶29∶5∶4∶13丙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=45∶3l ∶6∶5 分别按这3组级配测定4.75mm 以上粗集料的毛体积相对密度及全部矿料的毛体积相对 密度，如表4所列。
高速公路工程SMA沥青混凝土路面配合比设计与施工技术分析
高速公路工程SMA沥青混凝土路面配合比设计与施工技术分析摘要：SMA（沥青玛碲脂碎石混合料）以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而广泛应用于路面结构的施工中。
在使用SMA沥青混合料施工时，首先应对其配合比进行设计，从原材料的选择、配合比设计及混合料的性能测试几个方面作好质量控制，并重点应从拌制、运输、摊铺以及碾压等环节作好施工过程的质量控制，以保证SMA沥青混凝土路面的整体施工质量。
关键词：质量控制；配合比；SMA沥青混凝土路面1SMA沥青混合材料的特性简析SMA沥青混合材料的主要特点集中在以下三个方面：第一，具有较强的黏聚性。
本文引言部分提到，SMA沥青混合料中加入了少量的纤维稳定剂，这有助于提高沥青混合料的黏聚性。
当黏聚性得到提升之后，意味着混合料的黏稠度会提升，应用于路面施工时，发生分层和离析现象的概率会大幅度降低。
除此之外，较高的黏聚性还会提高混凝土拌合物的均匀性，避免集料与水泥浆分离，可有效防止路面浇筑施工后出现蜂窝及空洞现象。
第二，SMA沥青混合料具有较强的高温稳定性。
此种混合料具有典型的间断级配特性，其组成成分中，大粒径集料占大多数。
基于此，相较于常规的沥青混合料，这种具有较多大粒径集料的SMA沥青混合料在填充路面结构空隙方面具有更大的优势——所形成的道路的骨架结构具有更大的强度，能够在更长时间内承受更大的路面荷载。
第三，道路的耐久性可进一步提升。
SMA沥青混合料中的玛蹄脂成分具有很强的吸附性，能够对集料施加更大的吸引力，使这些集料被牢固地“锁住”，进而令路面整体的抗剪性能得到明显提升。
2SMA路面配合比设计2.1原材料结合高速公路技术规范的基本要求合理选用SMA沥青料。
此项目中的沥青料为AH-90沥青,其特点为耐高低温性能与抗老化性能强,抗裂效果突出,同时在制备过程中掺入适量的SBS改性剂,从而制作成为SBS改性沥青,保证SBS聚合物中的颗粒粒径≤5cm。
通过粗集料的嵌挤作用能够增强SMA混合料的耐高温稳定性,所以需要采用玄武岩碎石或是花岗岩碎石。
SMA路面的设计材料要求及施工工艺
19
1.3 SMA13级配曲线 (0.45次方曲线)
100
90
SMA13
80
AC13I
70 AK13A
60
50
40
30
20
10
0
0 0.075 0.3 0.6 1.18 2.36
4.75
9.5 13.2 16 19
SMA
SMA
1.2 SMA的特点
嵌挤的骨架——高温稳定性好,抗车辙能力强 粗集料用量多——路表粗糙抗滑、行车安全 空隙率较小——抗水害、耐老化 沥青用量多——抗裂性好，耐久性好
2 SMA在国内外的应用情况
2.1 国外 2.2 国内 2.3 江苏省
2.1 SMA的应用概况——国外
60年代起源于德国 从80年代起在欧洲推广，许多国家列入规范。 90年代初引入美国，多个州修筑了试验路 NCAT已经于98年底完成了有关混合料设计的研究项目 NAPA于2019年出版了《SMA设计与施工指南》 2000年列入AASHTO规范
经大规模推广应用SMA。
2.3 SMA的应用概况——江苏省
SMA在江苏的应用始于95年，在宁连、宁通公路上修 筑了SMA试验路。
98年以来对SMA路面进行了大量试验、研究 先在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成功地应用
了改性/普通沥青的SMA16/SMA13。 2000年开始在淮江高速公路等新建公路应用 2019年：连徐CDE26、宁靖盐W、宁宿徐R21 至今2019年底总里程已超过700公里。
NCAT的研究
美国沥青技术中心（NCAT）的研究表明，对 于SMA13~SMA25，4.75mm作为级配的间断 点有着重要意义，4.75mm筛孔通过量的大小 直接影响粗集料的嵌挤效果及VMA[4]。
3沥青与沥青混合料(SMA)
稳定度 (kN) 6.6 6.9 6.6
流值 (mm) 2.5 2.6 3.1
41.9 41.7 41.5
通过作图可以看出，当取设计空隙率为4%是，对应的油石比6.1%，且饱和 度(VFA)为77.5%(要求75~85%)，矿料间隙率(VMA)17.8%(要求大于17%)， 混合料粗集料间隙率(VCAmix)41.6%(小于矿料粗集料间隙率41.8%)，各项体 积指标均满足要求，所以6.1%沥青用量是合适的.
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SMA配合比设计流程图
材料选择 粗、细集料、矿粉 纤维稳定剂 材料试验 选择初试级配 以4.75mm通过率为关键筛孔，选用中值及中值±3%三个档次，设计三组级配 测定各级配粗集料相应VCADRC 沥青或改性沥青
选择初试沥青用量，制备马歇尔试件
分析VMA、VCAmix，确定落实设计级配组成 不合格
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SMA组成设计
二是SMA混合料中要控制混合料空隙率，因
为过小的空隙率在高温季节易于造成塑性变 形，而过高的空隙率则易造成水损害； 通常空隙率要求控制在3~4%，北方寒冷地区 为3.5%，对高温稳定性有较高要求的地区为 4%，甚至可达到4.5%； 空隙率合适与否的评定方法是：是否偏低用 车辙试验评定，是否偏高采用室内渗水试验 评定.
SMA特点、组成材料 与设计
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一、SMA综述
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SMA路面特点
SMA是一种以沥青结合料与适量纤维稳定 剂、以及少量细集料和较多矿粉组成的沥 青玛蹄脂，填充于间断级配的粗集料骨架 空隙中组成的沥青混合料。
3
SMA路面特点
——京秦高速公路路况对比
AC
SMA
AC
SMA
4
—— 持久的表面功能 —— 优良的水稳性和耐久性 —— 良好的低温抗开裂能力 ——显著的高温抗车辙形成能力
间断级配SMA
灰分含）≤
18±5，无挥发物
7.5±1.0 5.0±1.0 5.0
三、SMA混合料的配合比设计
1. SMA混合料的配合比设计指标 (1)SMA混合料级配设计范围 表3-29为SMA混合料级配范围的建议值，SMA混合料的最大 粒径应与面层结构设计厚度相匹配，结构设计厚度为集料的公 称最大粒径的2~2.5倍。
2.集料与填料
用于SMA混合料中的粗集料应是高质量的轧制碎石，其岩 石应坚韧，具有较高的强度和刚度，如玄武岩、沙眼、花 岗岩等石料。应严格控制集料中的针状颗粒含量，集料的 颗粒形状应接近立方体，富有棱角，纹理粗糙，其它技术 要求见表3-27的要求时，必须采取有效的抗剥落措施。 细集料最好使用坚硬的机制砂，也可以从洁净的石屑中 筛取粒径范围0.5~3mm部分作为制砂使用。当采用普通石 屑作为细集料时，宜采用石灰岩石屑，石屑中不得含有泥 土类杂物。当与天然砂混用时，天然砂的含量不宜超过机 制砂或石屑的比例。细集料质量除了满足普通热拌沥青混 合料对细集料的要求外，棱角性最好大于45%。
4、表面特征 SMA混合料一方面要求使用坚硬、粗糙、耐磨 的高质量碎石，两一方面采用间断级配的矿料，压 实后表面形成的构造深度大，一般超过1mm，这使 得沥青面层具有良好的抗滑性和耐磨性能，还能减 少溅水，减少噪声，提高道路行驶质量。
二、SMA混合料的组成材料及其技术要求
1、沥青结合料 在SMA混合料中，要求沥青具有较高的粘度，与集料有良 好的粘附性。SMA所用沥青质量必须符合我国“重交通道 路沥青技术要求”，并应采用比当地常用热拌沥青混合料 所用沥青硬一级的沥青。南方炎热地区可以采用AH-70,寒 冷地区用AH-70 或AH-90。 对于高速公路、承受繁重交通的重大工程道路、夏季特别 炎热和冬季特别寒冷地区的道路，最好采用改性沥青配制 SMA混合料。由于改性沥青的基质沥青质量必须符合我国 “重交通道路沥青技术要求”，所配制的聚合物改性沥青 质量应符合（JTJ036-98）的技术要求，当以提高沥青混 合料抗车辙能力作为主要目标时，改性沥青的软化点最好 高于当地年最高路面温度。
SMA沥青混合料路面特点及配合比设计说明
SMA沥青混合料路面特点及配合比设计说明SMA路面特点沥青玛蹄脂碎石(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组成一体的沥青混合料，其混合料具有以下特点：1)粗集料多在SMA的组成中，矿料是间断级配，粗集料占到70%以上，粗集料颗料之间有良好的嵌挤作用。
沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力，即使在高温条件下，沥青玛蹄脂的粘度下降时，这种抵抗能力的影响也不会减小，因而有较强的高温抗车辙能力。
AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 4.75mm通过率38~68 34~62 20~34 20~322)矿粉和沥青用量高，采用纤维稳定剂SMA使用矿粉高达8%～12%，沥青用量高达5.7%～6.5%，比一般AC-13/AC-16高1%左右。
同时要使用纤维作稳定剂，由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面，充分填充集料间隙，在温度下降、混合料收缩变形时，玛蹄脂有较好的粘结作用，它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能，低温抗裂性能得到大大提高。
2)AC-13 AC-16 SMA-13 SMA-16 0.075mm通过率4~8 4~8 8~12 8~123) 空隙率小SMA混合料的部空隙率很小(3%～4%)，混合料渗水很少或几乎不渗水，混合料部的水属毛细水形态，不易成为大的动力水，再加上玛蹄脂与集料的粘结力好，混合料的水稳定性也有较多改善。
同时由于密水性好，对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用，使路面能保持较高的整体强度和稳定性。
3) 路面表面粗糙，构造深度大SMA一方面要求采用坚硬的、耐磨的优质石料;另一方面矿料采用间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成大的孔隙，构造深度大0.8~1.3mm，使雨天高速行车下不易产生水漂，抗滑性能提高，较好地解决了抗滑与耐久的矛盾。
同时，雨天交通不会产生大的水雾和溅水，路面噪声降低，从而可以全面提高路面的表面功能。