沥青玛蹄脂碎石混合料强度机理
橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料RSMA-13的性能评价分析

橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料RSMA-13的性能评价分析作者:何克扬潘炳良王伟来源:《西部交通科技》2020年第02期摘要:为提升橡胶沥青混合料的性能,文章按表面胶浆及分散理论,设计一种橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料,并对该混合料的性能进行了评价。
研究结果表明:湿法橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料RSMA-13的拌和产能可实现200 t/h,其动稳定度(60 ℃)≥4 000次/mm;橡胶沥青RSMA路面的空隙率约为5%±1%,渗水系数≤100 ml/min,路面表面构造深度约为0.9 mm,橡胶沥青RSMA路面外美内实。
关键词:道路工程;橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料;动稳定度;空隙率;渗水系数;构造深度0 引言橡胶沥青最早见于1843年的英国专利,美国率先利用湿法工艺于20世纪60年代生产了橡胶沥青混合料,20世纪90年代后,橡胶沥青被越来越多的国家所接受并应用。
美国和南非是橡胶沥青应用最为普遍、技术最为成熟的两个国家,如1991年美国多个州联合颁布了《综合地面运输效率方案》,要求各州将废弃橡胶轮胎应用于沥青路面,并规定了应用比例,促进了对橡胶粉改性沥青大规模的研究和试验,目前美国橡胶沥青路面总里程已超过了1.3万km。
葡萄牙、西班牙、澳大利亚、法国和南非等国家的橡胶沥青技术也得到了迅速发展[1-4]。
橡胶沥青玛蹄脂碎石是一种新型的路用沥青混合料,是由橡胶沥青结合料、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充粗颗粒间断级配骨架间隙的骨架密实型结构[5]。
木质素纤维作为一种理想的加筋材料,可均匀地分散在沥青混合料中形成网络结构,有效地增加集料表面的结构沥青油膜厚度,增加沥青胶浆、沥青砂浆的韧性,可有效地提高沥青混合料的水稳定性、抗裂性以及耐久性。
广西高速公路第一次采用橡胶沥青是在2007年坛百高速公路试验段,第一次大规模采用橡胶沥青是在2011年隆百高速公路复合式薄层橡胶沥青路面,第一次在橡胶沥青混合料中掺配颗粒状木质素纤维是在2014年南宁机场高速旧混凝土路面加铺橡胶沥青路面工程中。
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)在路面工程施工中的应用

1.5结构整体稳定性好由于沥青玛蹄脂的粘结作用,材料内部孔隙率很小,几乎不透水,对下面的面层和基层有较强的保护作用。
再加上纤维稳定剂,使材料能够具有足够高的粘结度,摊铺和压实效果更好,从而使道路面层能够保持较高的整体稳定性和强度1092018.07 |110 | CHINA HOUSING FACILITIES2工程实例某高速公路施工建设项目全长为79.5k m 。
120k m /h 。
由于本工程是连接我国两大经济大省等病害问题,为了更好的延长路面的使用寿命,碎石基层+8c m S u p e r -p a v e -25普通沥青混合面层+4c m S M A -13s 型改性沥青玛蹄脂碎石混3高速公路SMA 材料施工技术3.1原材料的选择与拌和首先,严格审核材料的来源,材料的出产地存工作,用于储存原料的地方必须平整且设置能。
不同的原材料需要分类储存:粗集料应符合洁净并密封保存;沥青一般应选用改性沥青,S M A 沥青拌和站的位置应结合工程实际,综合考合料初次拌和前,必须对拌和机进行全面检修计量部门的检验评定,拌和中应随时检查保证各3.2混合料拌和S M A 采用间歇式沥青拌和机进行拌和,且拌拌和过程中严格控制拌和温度。
拌和过程中要注3.3混合料运输在混合料的运输前,需要在车厢板上涂一层从拌合机向运料车装料时,应多次挪动汽车位辆必须加盖篷布,保温、防雨、防污染;在卸速度不同所引起的离析情况。
3.4混合料摊铺混合料摊铺前需要先对下层表面进行处理0.3~0.4L /m 2的粘层油,混合料的摊铺采用A 剂或防黏剂,熨平板进行预热,温度需不低于情况下为1~3m /m i n ,基本做到连续摊铺。
3.5混合料碾压成型S M A 混合料的碾压必须使用振动压路机或钢采用碾压轮喷水的方式时,必须严格控制喷水的搓揉使玛蹄脂上浮,造成泛油。
碾压的过程嵌挤结构。
在碾压的过程中,S M A 混合料需要在的原则;要密切关注混合料的碾压程度,防止度达不到要求,及时返工;另外需注意压路机的3.6接缝处理接缝处理对于路面平整度有较大影响,为防置挡板,或在终压时使用装配切刀装置的压路机结语综上所述,本文主要以高速公路工程实例,在上述工程实例中,按所述施工工艺铺筑的路面路面性能良好。
09讲005—沥青材料(SMA)

交通与汽车工程学院
2014-5-7
交通工程专业
7
3、耐久性
在SMA混合料中,粗集料骨架空隙被富含沥青的玛蹄脂密实 填充,并将集料颗粒粘结在一起,沥青在集料表面形成较厚 的沥青膜。
此外,SMA混合料空隙率较小,沥青于水或空气的接触较少,
因而SMA混合料的水稳定性和抗老化性较普通沥青混合料好;
又由于SMA混合料及本身不透水的,对中、下面层和基层有
1. SMA混合料的配合比设计指标
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于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。
SMA混合料矿料级配范围
2014-5-7 交通工程专业 31
交通与汽车工程学院
沥青混合料
交通与汽车工程学院
2014-5-7
道路建筑材料
主讲教师:李慧
西华大学 交通与汽车工程学院 交通运输系交通工程教研室
交通与汽车工程学院
2014-5-7
交通工程专业
1
沥青混合料
沥青玛蹄脂碎石混合料 沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt)简称为SMA。 它是一种以沥青、矿粉、纤维稳定剂组 成的沥青玛蹄脂胶泥结合料,填充并裹覆矿 料表面和粗集料骨架空隙体积中,形成沥青 混合料。
交通工程专业
11
沥青混合料
(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。
SMA简介

粗集料间隙率VCADRC
测定粗集料松方密度 ρ 测定粗集料毛体积密度 ρb
ρb ρ ρ
设粗集料 质量为M
间隙
毛体积
ρ ρb
松方密度 ρ
毛体积密度 ρb
(捣实法)
ρb
ρ
M/ρb ρ M/ρ ρb ρ ρ 返回主流程
第二部分 SMA配合比设计
一、材料的技术要求:
㈠粗集料:最好采用玄武岩、辉绿岩等硬 质、碱性石料。 机场高速采用南海玄武岩
技术要求
石料压碎值(%) 不大于
SMA 国产玄武岩
25 10.4
洛杉矶磨耗率(% )不大于
视密度(t/m3) 不大于
30
2.6
5.1
2.9
吸水率(%)
不大于
2.0
4 5级(埃索 沥青70号)
返回主流程
㈡玛蹄脂的抗剪性
落锥仪:
QCOS2( α / 2) Τ π h2t an( α / 2)
T 抗剪强度(KPa ) Q 落锤加砝码(KN) h 锥入深度(m) a 落锥的角度
(三)玛蹄脂的技术要求
指标 测试方法 单位 推荐值
抗剪性能
40℃锥入 剪切
60℃锥入 剪切
KPa
KPa
>100
>5
排水式沥青面层 (Pervious Macadam) 现代多使用高粘度 改性沥青
沥青混合料中粗集料间隙率
ρ VCAmix α ρb
已知:油石比Pa; 粗集料毛体积密度 ρb 4.75mm筛孔通过率p4.75 ρ 沥青混合料毛体积密度
粗集料间隙
设沥青混合料 粗
粗集料 毛体积
沥青玛蹄脂碎石下面层SMA-13施工技术方案

沥青玛蹄脂碎石下面层SMA-13施工技术方案1. 范围本技术方案适用于沥青玛蹄脂碎石下面层(SMA-13)的施工过程,包括材料准备、基础处理、下面层施工和表面层施工等。
2. 材料准备2.1 沥青使用优质SBS改性沥青,按照生产厂家的说明来进行储存和使用。
2.2 矿物料采用玛蹄石碎石,并且对其进行检验,必须符合下面标准之一:GB/T -2011《高速公路沥青混合料试验规程》、JTG E20-2011《公路工程沥青混合料试验规程》。
2.3 添加剂按照规范添加来自认可的生产厂家的添加剂,严格控制添加剂用量。
3. 基础处理3.1 清扫基础在施工前,要先对基础进行清扫,清除其中的灰尘和松散物质。
3.2 基础强化对基础进行强化处理,提高其整体承载力。
可以使用碎石加筛分材料作为强化层。
4. SMA-13下面层施工4.1 涂布沥青使用油罐车在基础上均匀喷涂沥青,用量不能过高也不能过低,目的是均匀覆盖物料表面。
4.2 摊铺矿料在沥青涂布后30分钟内,将玛蹄石碎石均匀地摊铺在基础上,厚度应在40-50毫米范围内。
4.3 加沥青将矿料表面再次均匀地喷涂上沥青,保证沥青和矿料之间的粘结性。
4.4 再次摊铺矿料将剩余的矿料均匀地摊铺在已经加了沥青的矿料表面上,厚度也应在40-50毫米范围内。
4.5 压实在矿料摊铺结束后,使用压路机高强度压实,直至矿料密实和表面光滑。
5. 表面层施工在下面层施工完成后,进行表面层SMA-13的施工。
操作方式和下面层施工方法类似,不再赘述。
该技术方案操作简便、施工效率高、施工质量好,可以为道路建设提供重要保障。
沥青玛蹄脂碎石混合料路面设计简述

本 文 试 图通 过 介 绍 宝 荷 路 上 S MA的 路 面设 计 , 给 道 路 设 计 同 行 们 提 供 一些 有 益 的启 示 。
2 S MA组 成 机 理
S MA是 由 沥青 、 粉 、 维 及 少 量 细集 料 组 成 的 矿 纤 沥 青 玛蹄 脂 填 充 间 断级 配 的集 料 碎 石 骨 架 的 间 隙 形
( MA) 面 形 成 机 理 、 点及 主要 功 能 以及 S S 路 特 MA设 计 内容 。
( 键 词 ] MA 路 面设 计 关 S
级 配
中 图分 类 号 : 4 23 ; 4 62 7 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 :0 4 4 4 (0 2 0 — 0 7 0 U 1 .6 U 1 .1 B 10 - 3 5 2 0 )2 0 3 — 3
维普资讯
第 2 3卷 第 2期
有
色
冶
金
设
计
与
研
究
20 0 2正
6 月
沥 青玛蹄 脂碎 石混合有 色 冶 金 设 计 研 究 院 南 南 昌 3 0 0 ) 3 o 2
( 摘 要 ] 以 深 圳 市龙 岗 区 宝 荷 路 为例 , 简 要 介 绍 沥 青 玛 蹄 脂 碎 石 混 料
在 沥 青 砂 浆 中 , 此 互 相 紧 密 接 触 , 于 粗 集 料 之 间 彼 由 有 相 当大 的 空 隙 , 而 交 通 荷 载 主 要 由 沥青 砂 浆 承 受
收 稿 1 :0 20 — 7 3期 2 0 - 4 2
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.
3 8.
得 到 广 泛 应 用 , O 代 该 技 术 风 靡 美 国 。 国 近 几 年 9年 我
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)配合比设计研究

料中含有(3~5mm 碎石)的含量进行控制,避免影响混合
料的合成级配。
4.细集料试验
细集料中 0.075mm 筛孔通过量是原材料控制的关键,
细集料建议采用石灰岩,增强沥青与石料的粘结性。砂当量
指标也是控制的重Biblioteka 指标,建议控制值在 70%以上,保证提
高沥青混合料的性能。
5.填料矿粉试验
矿粉用量大是 SMA 的一个特点,一般用量在 8%~12%
之间。矿粉的细度要求标准有所不同,采取就高不就低的原
则,建议采用≥85%的细度为控制指标。矿粉的含水量规范
要求≤1%,建议矿粉含水量小于 0.5%,利于矿粉的计量。
注意木质纤维素的输送泵气流对矿粉秤有的影响。
三、目标配合比
1.初步确定目标配合比
上面层配合比设计的级配的确定。确定的合成级配首先
要符合规范规定的范围之内。现将设计的经验值推荐如下:
根据各种集料筛分结果,经计算出集料比例为 1#料:2# 料:4#料:矿粉:油石比=45:32:11:12;6.0,木质纤 维素掺量为沥青混合料质量的 0.3%,抗剥落剂掺量为沥青质 量的 0.4%[2]。
表 2 级配设计组成结果
级配
通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%)
(1#:2#:4#:矿粉) 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
优良配合比设计将严格控制材料的技术指标,是设计的重要保障。在生产配合比阶段增加一些设计流程完善生产配
合比程序,使设计更加实用化。在试拌阶段建立一些指标之间的关联性,便于质量控制。
关键词:沥青玛蹄脂碎石;配合比设计;控制
中图分类号:TQ522
文献标识码:A
SMA混合料高温稳定性能影响因素浅析

量较多的粗集料之间的嵌挤作用。而这种嵌挤作用 在很大程度上依赖于集料石质 的坚韧性 、 粒状 的 颗
棱角 性 。 因此 , 于 S A 的粗 集 料 宜 10 轧 制 , 用 M 0%
形状近似于立方体 , 材质应坚硬 、 强度高 , 对针 、 片状
含量、 磨耗 值 、 压碎 值 及 磨 光 值 均 有 严 格 要求 , 如表
, 因此, 交通荷载 主要由 粗集料骨架承受 , 如图 1 所示。即使在高温条 件下, 沥青玛蹄脂的粘结力有所下降, 粗集料之间 良 好
的嵌挤作用及骨架强度也不会受到太大影响。而细集 料的作用也不能被忽视 , 单位骨架体积所包含的细集 料越多, 胶泥接触面积就越大, 细集料产生的粘结力总 和也就越大, 故而可获得较高的结构强度。但细集料 的用量也不是越多越好, 细集料过多 , 混合料的抗变形
S MA之所 以有 较高 的高 温稳 定 性 , 是得 益 于含
沥青玛蹄脂碎石 S A S n a i A pa ) M (t eM sc shl 是 o t t
近年来 在 国际上 出现 的一 种非 常 引人注 目的密 实 一 骨架路 面结 构 , S 即 MA混合 料有 较多 的粗 集 料形 成 骨架 , 又有 相 当数量 的细 集料 填充 骨架 的 空隙 , 其特 点可归 纳 为三 多一 少 : 集料 多 、 粉 多 、 粗 矿 沥青 结 合
列 室 内对 比试 验 , 结合 S 并 MA混合料 的组 成结 构 、 强度机 理对 S A混 合料 影 响 因素进 行 了探 M
讨。试验结果表明, 因素的变动对 S A混合料的高温稳定性能有重要的影响。 各 M
关键 词 S MA混合 料 纤维稳 定剂 组 成 结构 强度机 理
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究和推广沥青玛蹄脂碎石混合料技术 的应用实践过
程中, 交通部公路科学研究所做了大量研究工作, 并
种具有优 良 抗车辙效果和抗滑性能的新型路
面铺装材料——沥青玛蹄脂碎石混合料在欧美国家
被广泛应用到高等级路面及桥面铺装工程 中,并得 到极大赞誉,这对我 国高等级道路的建设是一种契 机。我国于 19 年从奥地利 R 集 团引进的改性沥 91 F 青技术 时逐渐展 开对 沥青玛蹄 脂碎石混 合料 的研
料技术的认识缺乏深度,许多作为试验的工程 出现
了一 些质 量 问题1 2 ] 。
在我 国国民经济持续保持高速发展 的大形 势
下, 公路运输需求增长强劲, 重载交通逐渐成为最主 要 的形式 。 为解决运输需求与道路现状之间的矛盾, 近些年来, 国开始全面实施 国家高速公路 网规划, 我
1 强 度 机理
料为分散相分散在 沥青砂浆介质 中的粗分散 系, 沥
青砂浆则以细集料为分散相分散在沥青胶浆介质 中
的一种细分散系;沥青胶浆又以填料为分散相分散
在沥青胶浆介质 中的微分散系。此三级分散系中以
通过长时间的实验以及理论研究,被认可的沥
:
.
.
r a .ta k a ay i. n rp s dt n raete s f xsn sac l e a e n ut gp r r o d rc n lss a d p o o e O ices i o i igr e r r a dt p vmet tn ef - h s e t e h et o r i o ma c f h r g a t ers l fh M A xued s nrfrn e n eo t ep o rm,h ut o teS e s mitr e i ee e c . g
沥
青 玛
蹄
脂 碎
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ石
混
I t n i y M c a i m o S o e b s i s h 1 i t r n e s t e h n f t n i t C A p a t M x u e s a
厶
口
程丽 敏
Ch n m i e gLi n
K y r s S o eM ar p atCa a it f t ta k F it nReit c ; h sv o c e wo d : tn ti As h l x ; p b l o Ani r c ; r i ssa e Co e ieF r e i y . co n
0 引 言
取得大量有价值意义的成果 。如在首都机场高速公
路、 北京长安街、 首都机场东跑道等大型工程 中的使
用了沥青玛蹄脂碎石混合料材料, 并制订了 公路沥
青玛蹄脂碎石路面技术指南》S C 4 -O -2 0) ( F 0 1 02 H
嘲
。
与此同时 蚣 路沥青路 面施 工技术规 范》 JG ( T
料 强 度 机
理
( 华东交通大学理工学院, 江西 南昌・3 10 30 0)
( stt fT c n lg , at hn atn iesy J n x Na ca g 3 0 ) I tueo eh oo y E sC ia i o g vri ,i g i n h n 3 0 ni Jo Un t a 1 0
究,并于后期在许多省市铺筑了大量沥青玛蹄脂碎 F 0 20 ) 4 - 04、 公路沥青路面设计规 ( J1—9) J O4 7 T 石混合料试验路面,但由于对沥青玛蹄脂碎石混合 也都将沥青玛蹄脂碎石混合料正式列入规范,对沥
~
青玛蹄脂碎石混合料技术进行了详细的规定以及说 明,有利地推动了沥青玛蹄脂碎石混合料在我国的
摘 要: 论文在分析和总结国内沥青玛蹄脂碎石混合料研究现状的基础之上 , 重点研究 了玛蹄脂的高温 性能以及对沥青玛蹄脂碎石混合料路用性能的影响, 特别是对路面破坏的主要形式——车辙进行分析, 并根 据现有研究成果提出提高路面抗车辙性能的相关方案 , 此研究成果对 S MA混合料的设计有借鉴意义。 关键词 : 沥青玛蹄脂碎石混合料;抗车辙性能; 摩阻力; 内聚力
p ro ma c swela tn si s h lm i efr n ea 1 s e matca p at So
,
a c ・ np iu a,h n e I at r c l teman fnIo a g n也 e r i O l fd ma eo
发展 。
粗集料、细集料和填料组配而成)和沥青结合料组
成, 沥青分布在矿质骨架表面, 将矿质骨架胶结成一 个具有强度的整体;近代胶浆理论则认为各种沥青 混合料是一种三级空间网状结构的分散系。以粗集
因此,本文通过有 关的理论对沥青玛蹄脂碎石 混合料的结构进行分析,详细阐述沥青玛蹄脂碎石 混合料强度形成机理, 希望对各位读者有借鉴意义 。
因此,我国在引进和开发沥青玛蹄脂碎石混合 料技术的时候, 不能直接照抄国外的成功经验, 必须 结合我国实际情况进行研究、 改进, 如此才能推动沥
高速公路建设的规模逐 日 扩大 。为提高高速路的质 青玛蹄脂碎石混合料在我国的发展。在我国不断研
量, 高速路面层的选择成为了一个异常重要的问题。
中图分类 号 : 4 U1 文 献标 识码 : A 文章编 号 :6 1 72(O 1 .190 17- 9 . l) 0 7.4 4 2 4
p ror e m f
,
Ab ta tOn teb sso sa c fap atso emar s h l t i p p rfc so ehg e eau e s r c : a i fr e rh o sh l tn t x ap at hs a e o u n t ih tmp r tr h e i , h