论我国道路材料发展方向之

叶亮亮

【摘要】 近年来，我国经济快速发展，使得交通量猛增。同时，伴随着车辆大型化、渠道化、加上超载严重，我国很多沥青路面在投入使用不久就出现早期损坏，舒适度和安全性严重不足。为解决该问题，参照国外经验，我国引进了SMA路面结构。经过20多年的研发和工程实践，取得了不凡的成果。SMA技术在北京、辽宁、上海、广东、江苏、山东等许多地方得到了进一步的研究和应用。

【关键词】 市政道路；路面材料；SMA；

1.SMA路面的特性

沥青玛蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt缩写为SMA）是采用沥青、纤维稳定剂、矿粉和细集料组成沥青玛蹄脂，将其在粗集料的间隙中进行有效填充形成的一种间断级配沥青混合料。

SMA混合料主要由碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分组成，是一种骨架嵌挤型密实结构，该结构的显著特点在于抗车辙性能和抗滑性能，可广泛应用于公路、城市道路、机场跑道等工程领域，在高速公路、一级公路中作为抗滑表层使用，实践证明具有良好的推广应用前景。

SMA路面具有以下优点：

1）在混合料中，依靠粗集料颗粒之间形成的良好的挤嵌效果，使得成型后路面的抗高温变形和抗车辙能力大幅增强，在一些重载交通路段特别适用；2）混合料使用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石，使得路面表面形成超过1 mm的构造深度，是普通沥青路面的2倍以上，使得SMA路面具有良好的抗滑性和耐磨性能，提高道路行驶质量；3）沥青玛蹄脂是由高含量的矿粉、纤维和沥青组成，在粗集料空隙间进行填充，极大的增强了沥青同集料间的粘结裹覆能力，使SMA路面具有良好的低温抗裂性能；4）在混合料中，沥青含量高，使得裹在集料表面的沥青膜厚度增加。同时，混合料中掺加纤维稳定剂，使得路面的抗老化、抗水损害以及耐久性能得到极大加强；采用SMA路面，无论是在拌和、摊铺、碾压还是在温度控制方面，要求都比普通的沥青路面严格。与普通的沥青路面相比，SMA路面前期投资增加约20 %；施工难度增大；沥青和矿粉用量较多，加工和铺筑温度较高，生产率降低。

2.SMA混合料的质量控制

在混合料质量控制中，与普通热拌沥青混合料相比，SMA混合料与其差别并不大。在SMA路面施工中，进行混合料质量控制主要在以下4个方面：

1）温度控制。施工中的温度控制是确保路面施工质量的关键。在SMA路面施工中，主要的温度控制有集料的烘干加热温度控制、混合料的拌和及存储温度控制、混合料的出厂温度控制、到达施工现场的温度控制等，严格执行节点温度控制措施，确保每个环节的温度控制落到实处。因此，在施工中按照设计程序和要求进行拌合，运输途中采取保温措施（如加盖篷布等），建立并落实温度检验制度，以确保混合料质量。

2）矿料级配。在SMA混合料生产中，SMA的级配范围比普通沥青混合料的范围窄，其误差要求也比普通沥青混合料的严。对纤维的质量误差应控制在±10%以内。因此，采用全自动的混合料拌和机具，以便实时监控沥青、集料等原材料质量，监控混合料级配质量，最大限度的确保混合料级配质量。

3）油石比控制。在SMA混合料中，要求的油石比必须控制在±0. 3%以内的误差范围内。

4）马歇尔试验控制。在混合料质量检测中，马歇尔试验是最重要的质量检测项口。通过对混合料密度和空隙率、VMA（矿料间隙率），VCA（粗集料骨架间隙率），VFA（试件的有效沥青饱和度）等四大指标的检测，确定混合料是否满足SMA施工要求。同时，通过马歇尔稳定度和流值检测来确定试件的稳定性。

在工程施工中，应按照规范要求，首先进行沥青、矿料等材料选择及试验，通过进行配合比设计及优化，再进行试拌及试验段铺筑检验合格后，确定生产用标准配合比。

3.SMA路面施工中容易产生的问题

SMA路面与普通沥青路面相比，施工难度较大，施工工艺及气候、施工条件等因素对路面质量影响较大。在SMA路面施工中，由于各种因素的影响，常出现以下问题：

1）过碾压问题。在SMA路面施工中，碾压是非常关键的一个环节，特别容易出现过碾压问题，导致内部骨架结构破坏，使得构造深度减少。SMA路面主要是依靠粗集料之間的相互嵌挤达到结构的稳定，在高温状态下非常利于碾压作业，但必须注意禁止过碾压，这是绝对不允许的。由于粗集料骨架之间的相互嵌挤，在施工中进行摊铺后立即碾压，尽量缩短等待时间，是非常容易达到设计的压实度要求的。在高温状态下反复进行碾压，除导致碎石被压碎外，还使得玛蹄脂出现部分上浮现象，导致成型后的路面构造深度减少。在施工中，除严格控制碾压遍数外，还必须同时注意表面构造深度，将其控制在1.0 mm一1.5 mm为宜。

2）路面油斑。SMA路面投入使用后，由于纤维拌和不均导致路面出现油斑是一种常见病害，可能引发车辙变形。可能的原因有：a人工不均匀添加纤维。人工添加纤维是不可能非常均匀的，人为原因导致的漏投、晚投、少投等不可避免；1}干拌时间短。混合料进行干拌时，由于搅拌的时间太短，纤维未实现充分分散，会使得混合料中的沥青分布不均；。纤维数量不足。在拌和中，纤维量少，导致混合料离析，沥青用量过多或过少。

在施工中，要妥善解决路面成型后出现的油斑病害，采取的主要措施是：a纤维投放机械自动化。将人工投放改为机械投放，避免人为原因导致的投放不均。同时，做好纤维的保管，防止受潮导致的结团问题；b对发现的沥青析漏现象及时采取整治措施。首先逐步降低施工温度，寻找合理的施工温度控制点，确保沥青不会产生析漏。其次对沥青结合料用量进行核实，可适当的降低油石比。最后对混合料中投入的纤维量进行检查，确定是否与设计要求一致，是否有漏加或少加现象。当进行以上措施后，沥青析漏问题还存在，则必须对混合料级配进行检查。

3）路面不平整。在SMA路面施工中，改性沥青对碾压时的温度要求较高。当混合料温度低于130℃时，再进行碾压，在路面表面就容易出现不平整。

4） SMA路面开放交通后一段时间内出现的掉粒、轮印等现象。由于路面结构没有完全硬化，对发现的这种情况，要加强早期的交通控制解决，防止未结硬前因重车的急转弯等造成表层破坏。

4.结语

SMA路面抗高低温稳定性、抗水损害等路用性能优越，路面的耐久性能良好，投入使用后的养护成本低，具有显著的综合经济效益和环境效益。为发挥SMA路面的优点，避免常见的油斑等病害，在施工中，应结合具体的路面工程实例，通过对原材料质量控制，选择最合适的配合比和优化施工工艺，以确保SMA路面的施工质量。

参考文献

[1]龚环.通平高速SMA路面施工质量控制[J]江西建材，2014（1） ：39-40

[2]吕自权.韦祖翔公路工程改性沥青SMA路面施工技术与质量控制分析[J]中小企业管理与科技，2013 （22） ：77-78

[3]沙众东.SMA沥青路面施工质量的有效控制[J]黑龙江交通科技，2013 （11） ： 23 -5