OGFC与SMA沥青路面简介及特性
AC、SMA、OGFC三种沥青砼性能比较
AC,SMA,OGFC三种沥青砼性能比较
报告
AC,SMA,OGFC均采用改性沥青配制，同时设计采用高黏度改性沥青配制OGFC，改善其路用性能，SMA和OGFC中添加0.3%的聚酯纤维以保证其结构稳定。
高黏度、改性沥的性能指标如下表所示。
高黏度改性沥的性能指标：
3种沥青混合料的矿料级配及沥青用量见下表。
试验中沥青混合料的矿料级配
2.路用性能
A．耐久性和抗滑性能比较
采用室内试验检测AC、SMA和OGFC的路用性能，同时应用现在OGFC制备中普遍使用的高黏度改性沥青改善其路用性能。
试验检测结果见表2。
表2：沥青混合料的路用性能
采用室内试验检测AC、SMA和OGFC路面的路用性能。
试验结果表明，采用SBS改性沥青制备的3种沥青混合料中，AC的动稳定度和构造深度较低，抗车辙性能和抗滑性能不足；SMA和OGFC的抗滑性能明显优于AC，SMA和OGFC的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均在80%以上，抗稳定性和抗冻融劈裂强度良好，但是IGFC的动稳定度和飞散损失都不够理想。
这与OGFC沥青混合料开级配设计的大空袭有关。
采用高黏度改性沥青配制的OGFC，不但水稳定性和抗冻性良好，均达到了90%，而且动稳定度达到了7000次/mm，飞散损失也降低了50%以上。
可见就耐久性和抗滑性能方面考虑，应选用SMA 和高黏度改性沥青配制的OGFC沥青混合料。
B．阻燃性能比较
①．试验方法
模拟燃烧试验选用30cm*30cm*50cm的标准轮碾车辙试验（见图1），放扎起钢制挡板上，分别以50g、100g90#乙醇汽油作为燃烧物。
温度变化采集点为试件表面中心和试件正上方。
SMA、OGFC、彩色沥青优缺点
1.橡胶沥青：橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒，再按一定的粗细级配比例进行组合，同时添加多种高聚合物改性剂，并在充分拌合的高温条件下（180℃以上），与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。
橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能，是较为理想的环保型路面材料，主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。
作用：1.提高沥青混合料的耐久性和抗疲劳寿命。
2.改善抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力，这是由于高的粘结剂含量、沥青膜厚度和良好的弹性所致。
3.改善高温抗永久变形能力（车辙、拥包）4.改善抗低温裂缝的能力。
5.提高了薄层罩面的耐久性和使用性能，降低了路面成本。
6.降低噪声，改善了行驶舒适性。
特点：1.降低了沥青加温的温度，防止沥青的高温老化，防止接近闪点带来的不安全因素。
2.由于施工的和易性改善，明显提高了压实度，这样更增加了抗车辙能力。
3.由于可降低沥青温度，可有效节约拌和成本。
橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；具有较好的高低温性能，降低了沥青对温度的敏感性；同时，橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点；开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音，大大提高路面行车安全和舒适性；橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护，节约自然资源，还有利于改善人类的生存环境。
应用形式：橡胶沥青应力吸收层: 将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上，用胶轮压路机进行嵌挤碾压，橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4，石料嵌锁形成后将构成结构性支撑，这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。
橡胶沥青应力吸收层功能特点:1、抗反射裂缝在橡胶沥青应力吸收层中，高用量的橡胶沥青与单一粒径的碎石强力粘结，形成约11cm厚的裂缝反射结构层，水稳层或旧水泥路面的各种裂缝将很难穿透该层，可以有效遏制裂缝的反射。
AC、SMA、OGFC三种沥青砼性能比较
AC,SMA,OGFC三种沥青砼性能比较报告AC,SMA,OGFC均采用改性沥青配制，同时设计采用高黏度改性沥青配制OGFC，改善其路用性能，SMA和OGFC中添加0.3%的聚酯纤维以保证其结构稳定。
高黏度、改性沥的性能指标如下表所示。
高黏度改性沥的性能指标：3种沥青混合料的矿料级配及沥青用量见下表。
试验中沥青混合料的矿料级配2.路用性能A．耐久性和抗滑性能比较采用室内试验检测AC、SMA和OGFC的路用性能，同时应用现在OGFC制备中普遍使用的高黏度改性沥青改善其路用性能。
试验检测结果见表2。
表2：沥青混合料的路用性能采用室内试验检测AC、SMA和OGFC路面的路用性能。
试验结果表明，采用SBS改性沥青制备的3种沥青混合料中，AC的动稳定度和构造深度较低，抗车辙性能和抗滑性能不足；SMA和OGFC的抗滑性能明显优于AC，SMA和OGFC的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均在80%以上，抗稳定性和抗冻融劈裂强度良好，但是IGFC的动稳定度和飞散损失都不够理想。
这与OGFC沥青混合料开级配设计的大空袭有关。
采用高黏度改性沥青配制的OGFC，不但水稳定性和抗冻性良好，均达到了90%，而且动稳定度达到了7000次/mm，飞散损失也降低了50%以上。
可见就耐久性和抗滑性能方面考虑，应选用SMA和高黏度改性沥青配制的OGFC沥青混合料。
B．阻燃性能比较①．试验方法模拟燃烧试验选用30cm*30cm*50cm的标准轮碾车辙试验（见图1），放扎起钢制挡板上，分别以50g 、100g90#乙醇汽油作为燃烧物。
温度变化采集点为试件表面中心和试件正上方30cm 处。
试件的表面温度利用红外线温度感应器测定，试件上方环境温度采用K 型热电偶温度测试器测定。
燃烧时间采用秒表记录。
从点火开始计时，看不到明火为终止时间。
并分别在燃烧试件前后称取试件的质量，计算逃逸汽油量。
采用燃烧时间、逃逸汽油量、温度变化综合评价AC 、SMA 和OGFC 的防火性能。
沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)
a
7
（1）SMA是一种间断级配的沥青混合料， 以SMA—16为例，4.75mm以上的粗集料，颗 粒的比例高达70~80%，其中9.5mm以上的占 一半，矿粉的用量达8~13%，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 30~50%。
a
28
美国SMA设计时矿物纤维标准
试验
纤维长度
纤维厚度 球状颗粒含量: 通过0.25mm筛
通过0.063mm筛
指标
<6mm
<0.005mm （95±5）% （70±10）%
a
29
（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0.15％~0.3％，即每吨混合 料用1.36kg—2.72kg，由于纤维的作用，沥青用 量要增加0.2％~0.3％。据宾夕法尼亚州立大学 的研究和在公路中的应用实践，聚脂纤维使混 合料性能得到了普遍的提高，疲劳寿命提高25 ％—45％．车辙减小了45％—53％。
0.3 0.15 0.07 5
7~18 5~14 4~8
45~68 18~40 6~25 3~18 1~14 0~10 0~8 0~5 45~65 20~32 15~24 14~22 12~18 10~15 9~14 8~12
a
9
通 过 百 分 率
筛孔尺寸（ ）
SMA-13与AC-13级配曲线比较
a
2
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)。
OGFC透水性沥青路面的应用
OGFC透水性沥青路面的应用摘要：透水沥青混合料ogfc是开级配大空隙率沥青混合料,具有良好的透水和降低噪声的功能。
本文介绍了国内外研究现状，全面分析了ogfc路面的功能与作用的机理,分析了透水性、抗滑性、降噪性和降温性等功能和特点。
并就ogfc配合比设计和原材料选择提出建议。
关键字：ogfc ; 透水性沥青路面；混合料性能透水性沥青混合料起源于欧洲。
1960年德国首次建设此种材料的路面，称为porous asphalt，即大孔隙或排水型路面；在英国称为pervious macadam，即大空隙沥青碎石。
在美国，透水性沥青混合料一般用作路面的磨耗层，称为open graded asphalt friction course，简称为ogfc，即开级配沥青磨耗层。
从70年代末以来，透水性沥青混合料在国外高等级公路上得到了较多应用。
例如，比利时于1979年开始铺筑了2700m2的透水性沥青路面；法国在收税高速公路上10%的表面层养护也使用了多孔隙沥青混凝土。
自1990年起，因为多孔隙沥青混合料的堵塞问题和冬季养护问题，法国这种沥青混合料用量减少，在市区道路上不再使用。
意大利高速公路上已大量使用多孔隙沥青混合料，以减少交通噪声、改善雨天抗滑性能和消除溅水的危害。
到90年代初，在意大利已铺筑了1.2×106m2的多孔透水性沥青面层。
荷兰公共工程部决定在交通量35000辆/天以上的所有道路上及要求低噪声的道路上，特别在高速公路上尽可能使用排水沥青面层。
日本从80年代后期开始这方面的试验研究。
虽然起步较晚，但发展较快，目前已形成较为完善的透水性沥青混合料设计方法，应该说日本是研究和应用透水性沥青路面最成功的国家。
为了研究排水路面技术方面的课题，日本建设省委托土木研究所进行室内试验，并让各地建设局做了试验路，最终由日本道路协会指定并发行排水路面技术指南。
为了评价透水性沥青路面的耐久性，日本对车辙、平整度、开裂率等一般的路面性能也进行了跟踪调查。
OGFC与SMA沥青路面简介及特性
OGFC多空隙排水降噪沥青路面大空隙开级配排水式沥青磨耗层（OGFC）是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。
设计空隙率大于18%，具有较强的结构排水能力，适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。
（一）多空隙排水降噪沥青路面特点:1.具有“透”、“堵”、“排”排水功能：一般来说，整个多空隙排水降噪沥青路面体系中，中面层不透水，水分从道路两侧排入雨水收集系统，其特征分为“透”、“堵”、“排”三个功能（如图）。
2. 降低路面噪声：由于其发达的空隙，起到了多孔吸声材料的作用，同时轮胎底部空气压缩而后释放产生的“声爆”音由于压缩空气通过连通空隙消散而得到抑制。
一般可降低噪音3分贝以上，雨天由于消除了水体的“声爆”，其降噪量更为显著，可达8分贝。
3. 提高路面行车安全：（1）增加抗滑性能，特别是雨天路面的抗滑性能。
（2）减少高速“水漂”的危险，使得在路表有水的情况下，仍能够维持轮胎与路面的良好接触。
雨水产生的溅水和水雾可大大降低，可视性能良好。
（3）提高雨天和夜间的可视性，夜间开车反射光可被路面结构分散，眩光很少。
（4）增加车辆行进中标志、标线的可见性。
（二）适用性由于多空隙排水降噪沥青路面是一种生态环保型路面，所以本沥青路面可广泛应用于以下道路的沥青路面铺装：⑴快速交通路面：高速公路，城市快速路和主干路等；⑵轻载路面；⑶环境质量较好的铺装；(4) 适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层但是，根据国内外的应用情况分析，应避免在以下几种场合使用（不适用）：⑴结构强度不足的路面上；⑵环境质量较差，易于被飘尘或泥土堵塞的路段；⑶低速重载路段；⑷易于滴油与燃料泄漏的区域；SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是由高含量粗集料、高含量矿粉、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。
SMA的组成原理及特点: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。
OGFC与SMA沥青路面简介及特性
OGFC多空隙排水降噪沥青路面大空隙开级配排水式沥青磨耗层（OGFC）是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。
设计空隙率大于18%，具有较强的结构排水能力，适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。
（一）多空隙排水降噪沥青路面特点:1.具有“透”、“堵”、“排”排水功能：一般来说，整个多空隙排水降噪沥青路面体系中，中面层不透水，水分从道路两侧排入雨水收集系统，其特征分为“透”、“堵”、“排”三个功能（如图）。
2. 降低路面噪声：由于其发达的空隙，起到了多孔吸声材料的作用，同时轮胎底部空气压缩而后释放产生的“声爆”音由于压缩空气通过连通空隙消散而得到抑制。
一般可降低噪音3分贝以上，雨天由于消除了水体的“声爆”，其降噪量更为显著，可达8分贝。
3. 提高路面行车安全：（1）增加抗滑性能，特别是雨天路面的抗滑性能。
（2）减少高速“水漂”的危险，使得在路表有水的情况下，仍能够维持轮胎与路面的良好接触。
雨水产生的溅水和水雾可大大降低，可视性能良好。
（3）提高雨天和夜间的可视性，夜间开车反射光可被路面结构分散，眩光很少。
（4）增加车辆行进中标志、标线的可见性。
（二）适用性由于多空隙排水降噪沥青路面是一种生态环保型路面，所以本沥青路面可广泛应用于以下道路的沥青路面铺装：⑴快速交通路面：高速公路，城市快速路和主干路等；⑵轻载路面；⑶环境质量较好的铺装；(4) 适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层但是，根据国内外的应用情况分析，应避免在以下几种场合使用（不适用）：⑴结构强度不足的路面上；⑵环境质量较差，易于被飘尘或泥土堵塞的路段；⑶低速重载路段；⑷易于滴油与燃料泄漏的区域；SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是由高含量粗集料、高含量矿粉、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。
SMA的组成原理及特点: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、OGFC、彩色沥青优缺点
1.橡胶沥青：橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒，再按一定的粗细级配比例进行组合，同时添加多种高聚合物改性剂，并在充分拌合的高温条件下（180℃以上），与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。
橡胶沥青具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能，是较为理想的环保型路面材料，主要应用于道路结构中的应力吸收层和表面层中。
作用：1.提高沥青混合料的耐久性和抗疲劳寿命。
2.改善抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力，这是由于高的粘结剂含量、沥青膜厚度和良好的弹性所致。
3.改善高温抗永久变形能力（车辙、拥包）4.改善抗低温裂缝的能力。
5.提高了薄层罩面的耐久性和使用性能，降低了路面成本。
6.降低噪声，改善了行驶舒适性。
特点：1.降低了沥青加温的温度，防止沥青的高温老化，防止接近闪点带来的不安全因素。
2.由于施工的和易性改善，明显提高了压实度，这样更增加了抗车辙能力。
3.由于可降低沥青温度，可有效节约拌和成本。
橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；具有较好的高低温性能，降低了沥青对温度的敏感性；同时，橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点；开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音，大大提高路面行车安全和舒适性；橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护，节约自然资源，还有利于改善人类的生存环境。
应用形式：橡胶沥青应力吸收层:将单一粒径的石料均匀的满铺在橡胶沥青层上，用胶轮压路机进行嵌挤碾压，橡胶沥青被挤压到石料高度的约3/4，石料嵌锁形成后将构成结构性支撑，这时所形成碎石封层模式的路面即为橡胶沥青应力吸收层。
橡胶沥青应力吸收层功能特点:1、抗反射裂缝在橡胶沥青应力吸收层中，高用量的橡胶沥青与单一粒径的碎石强力粘结，形成约11cm厚的裂缝反射结构层，水稳层或旧水泥路面的各种裂缝将很难穿透该层，可以有效遏制裂缝的反射。
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OGFC多空隙排水降噪沥青路面
大空隙开级配排水式沥青磨耗层（OGFC是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。
设计空隙率大于18%，具有较强的结
构排水能力，适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。
（一）多空隙排水降噪沥青路面特点：
1.具有“透”、“堵”、“排”排水功能：
一般来说，整个多空隙排水降噪沥青路面体系中，中面层不透水，水分从道路两侧排入雨水收集系统，其特征分为“透”、“堵”、“排”三个功能（如图）。
2.降低路面噪声：
由于其发达的空隙，起到了多孔吸声材料的作用，同时轮胎底部空气压缩而后释放产生的“声爆”音由于压缩空气通过连通空隙消散而得到抑制。
一般可降低噪音3分贝以上，雨
天由于消除了水体的“声爆”，其降噪量更为显著，可达8分贝。
3.提高路面行车安全：
（1）增加抗滑性能，特别是雨天路面的抗滑性能。
（2）减少高速“水漂”的危险，使得在路表有水的情况下，仍能够维持轮胎与路面的良好接触。
雨水产生的溅水和水雾可大大降低，可视性能良好。
（3）提高雨天和夜间的可视性，夜间开车反射光可被路面结构分散，眩光很少。
（4）增加车辆行进中标志、标线的可见性。
（二）适用性
由于多空隙排水降噪沥青路面是一种生态环保型路面，所以本沥青路面可广泛应用于以下道路的沥青路面铺装：
⑴ 快速交通路面：高速公路，城市快速路和主干路等；
⑵轻载路面；
⑶ 环境质量较好的铺装；
（4）适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层
但是，根据国内外的应用情况分析，应避免在以下几种场合使用（不适用）：
⑴结构强度不足的路面上；
⑵ 环境质量较差，易于被飘尘或泥土堵塞的路段；
⑶低速重载路段；
⑷ 易于滴油与燃料泄漏的区域；
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SMA 沥青玛蹄脂碎石混合料
是由高含量粗集料、高含量矿粉、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。
SMA 的组成原理及特点:
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。
构成组织:
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”。
具体讲：①SMA是一种间断级配的沥青混合料，5mm以上的粗集料比例高达70%〜80%, 矿粉的用量达7%〜13%,（“粉胶比”超出通常值1.2的限制）。
由此形成的间断级配，很少使用细集料；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；③沥青用量较多,高达6.5%〜7%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青（最好采用改性沥青）。
SMA的特点：
沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料。
由于粗集料的良好嵌挤, 混合料有非常好的高温抗车辙能力, 同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用, 低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。
添加纤维稳定剂, 使沥青结合料保持高粘度, 其摊铺和压实效果较好。
间断级配在表面形成大孔隙, 构造深度大, 抗滑性能好。
同时混合料的空隙又很小, 耐老化性能及耐久性都很好, 从而全面提高了沥青混合料的路面性能。
缺点：1.投资大。
因为SMA 路面一般要求用玄武岩骨料,并且一般均使用改性沥青。
这两种材料尤其是改性沥青价格都比较高；
2. 施工要求比较高。
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