市政工程教学课件：沥青面层混合料.ppt

1、1 高等筑路材料高等筑路材料 2 第第5 5章章 沥青面层材料沥青面层材料 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 3 本章内容要点本章内容要点 沥青玛蹄脂碎石沥青玛蹄脂碎石SMA 1.SMA概述概述 2.SMA的特点的特点 3.SMA的配合比设计的配合比设计 4.SMA的材料选择的材料选择 5.SMA的性能的性能 6.SMA的施工工艺的施工工艺 再生沥青混合料再生沥青混合料RAP 1.国内外研究概况国内外研究概况 1.1国外研究概况国外研究概况 1.2国内研究概况国内研究概况 2.再生沥青混合料设再生沥青混合料设 计计 2.1旧料掺配设计旧料掺配设计 2.2新

2、掺材料设计新掺材料设计 2.3工艺性能设计工艺性能设计 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 4 一、沥青玛蹄脂碎石（一、沥青玛蹄脂碎石（SMASMA） 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 5 1.1 SMA1.1 SMA的起源的起源 起源：起源： 起源于起源于20世纪世纪60年代的德国，最初的名称为年代的德国，最初的名称为 Splitmastixaphalt（20世纪世纪90年代传入美国年代传入美国 后称为后称为Stone Mastrix Asphalt，缩写为，缩写为 SMA）。中文名为）。中文名为“沥青玛蹄脂碎石混合料

3、沥青玛蹄脂碎石混合料” 最初作为一种强度很高的沥青路面罩面，以最初作为一种强度很高的沥青路面罩面，以 抵抗抵抗带钉轮胎带钉轮胎造成的各种路面损坏。造成的各种路面损坏。 德国德国1984年版年版沥青路面工程补充技术规范沥青路面工程补充技术规范 及准则及准则中将中将SMA列为德国标准的路面材料。列为德国标准的路面材料。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 6 1.2SMA1.2SMA在国外的应用情况在国外的应用情况 20世纪世纪60年代起源于德国；年代起源于德国； 从从80年代起在欧洲推广，许多国家列入规范；年代起在欧洲推广，许多国家列入规范； 90年代初引入美

4、国，多个州修筑了试验路；年代初引入美国，多个州修筑了试验路； NCAT于于1998年底完成了有关混合料设计的年底完成了有关混合料设计的 研究项目；研究项目； NAPA于于1999年出版了年出版了SMA设计与施工指设计与施工指 南南； 2000年列入年列入AASHTO规范。规范。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 7 1.3SMA1.3SMA在国内的应用情况在国内的应用情况 1992年开始引入年开始引入SMA； 交通部成立了交通部成立了SMA推广课题组，进行专题研推广课题组，进行专题研 究；（究；（沈金安研究员沈金安研究员） 推广课题组于推广课题组于1997

5、年提出了年提出了SMA推广建议推广建议 书书； 1999年年6月月SMA路面施工技术指南路面施工技术指南； 至今已有十多个省市修筑了至今已有十多个省市修筑了SMA试验路和高试验路和高 速公路实体工程。速公路实体工程。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 8 1.3SMA1.3SMA在国内的应用情况在国内的应用情况 江苏省江苏省 SMA在江苏的应用始于在江苏的应用始于1995年，在宁连、年，在宁连、 宁通公路上修筑了宁通公路上修筑了SMA试验路；试验路； 1998年以来对年以来对SMA路面进行了大量研究，先路面进行了大量研究，先 后在宁扬、宁合、宁杭等老路改造

6、项目上成后在宁扬、宁合、宁杭等老路改造项目上成 功地应用了改性功地应用了改性/普通沥青的普通沥青的MA16/SMA13； 2000年开始在年开始在淮江淮江高速公路等新建公路应用；高速公路等新建公路应用； 至今总里程已约至今总里程已约2000多公里。多公里。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 9 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 10 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 11 三种沥青混合料三种沥青混合料 AC-16 AK-16B SMA-16 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥

7、 青青 面面 层层 材材 料料 12 SMASMA芯样芯样 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 13 SMASMA与与ACAC路面的对比路面的对比 ACSMA 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 14 2 SMA2 SMA的特点的特点 2.1构成：构成： SMA是按照是按照内摩擦角最大内摩擦角最大的原则，以的原则，以间断级间断级 配配的粗集料形成的粗集料形成相互嵌挤相互嵌挤的矿料骨架；的矿料骨架； 然后按照然后按照空隙率较小空隙率较小的原则，以的原则，以沥青玛蹄脂沥青玛蹄脂 填充填充骨架的空隙，形成一种骨架的空隙，形成一种

8、骨架密实结构骨架密实结构的的 沥青混合料。沥青混合料。 细集料、矿粉、沥青和纤维等构成的混合物细集料、矿粉、沥青和纤维等构成的混合物 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 15 2 SMA2 SMA的特点的特点 嵌挤的骨架（嵌挤密实）嵌挤的骨架（嵌挤密实）高温稳高温稳 定性好，抗车辙能力强定性好，抗车辙能力强 粗集料粗集料多多（4.75mm以上以上7080 ）路表粗糙抗滑、行车安全路表粗糙抗滑、行车安全 矿粉矿粉多多（0.075mm通过率通过率10左右）左右） 沥青用量沥青用量多多（高（高1以上）以上）抗裂抗裂 性、耐久性好性、耐久性好 细集料细集料少少 空隙

9、率较小（空隙率较小（34）抗水害、抗水害、 耐老化耐老化 三 多多 一 少少 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 16 2 SMA2 SMA的特点的特点 2.2级配曲线级配曲线 两两“多多”（粗集料、矿粉）；（粗集料、矿粉）； 一一“少少”（细集料）。（细集料）。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 17 2 SMA2 SMA的特点的特点 2.2级配曲线级配曲线(0.450.45次方曲线次方曲线) SMA13的级配通过的级配通过“级配禁区级配禁区”（Superpave中的概念）的下方。中的概念）的下方。 Pause 4-9

10、 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 18 3.SMA3.SMA的的配合比设计配合比设计 3.1配合比设计的配合比设计的原则原则 3.2配合比设计的配合比设计的标准标准 3.3配合比设计的配合比设计的步骤步骤 3.4配合比设计的配合比设计的检验检验 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 19 3.13.1配合比设计的原则配合比设计的原则 使用强度高、立方体状集料使用强度高、立方体状集料 选择适当的级配保证粗集料间相互嵌挤选择适当的级配保证粗集料间相互嵌挤 使用较多的沥青，空隙率为使用较多的沥青，空隙率为4% VMA 17 满

11、足析漏、飞散要求满足析漏、飞散要求(沥青用量要求沥青用量要求) 满足高温稳定性要求满足高温稳定性要求 满足水稳性要求满足水稳性要求 pause 11 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 20 3.23.2配合比设计的标准配合比设计的标准 试试 验验 项项 目目单位单位 技术要求技术要求 试验方试验方 法法 不使用改性沥不使用改性沥 青青 使用改性沥青使用改性沥青 马歇尔试件尺寸马歇尔试件尺寸mm101.6mm63.5mmT 0702 马歇尔试件击实次数马歇尔试件击实次数1-两面击实两面击实50次次T 0702 空隙率空隙率VV2 34 T 0705 矿料间隙

12、率矿料间隙率VMA2，不小于，不小于 17.0 T 0705 粗集料骨架间隙率粗集料骨架间隙率VCAmix3，不大于，不大于- VCADRC T 0705 沥青饱和度沥青饱和度VFA 7585 T 0705 稳定度稳定度4，不小于，不小于kN5.56.0T 0709 流值流值mm25T 0709 谢伦堡沥青谢伦堡沥青析漏析漏试验的结合料损失试验的结合料损失 不大于不大于0.2不大于不大于0.1 T 0732 肯塔堡肯塔堡飞散飞散试验的混合料损失试验的混合料损失 或浸水飞散试验或浸水飞散试验 不大于不大于20不大于不大于15T 0733 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层

13、 材材 料料 21 两点两点说明说明 一般规定：一般规定： SMA混合料的配合比设计采用马歇尔试件的混合料的配合比设计采用马歇尔试件的 体积设计方法体积设计方法进行，进行，马歇尔试验的稳定度和马歇尔试验的稳定度和 流值并不作为配合比设计接受或者否决的唯流值并不作为配合比设计接受或者否决的唯 一指标。一指标。 材料选择：材料选择： 除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青除已有成功经验证明使用非改性的普通沥青 能符合使用要求者外，能符合使用要求者外，SMA宜采用改性石油宜采用改性石油 沥青，且采用比当地常用沥青更沥青，且采用比当地常用沥青更硬硬标号的沥标号的沥 青。青。 高高 等等 筑筑 路路 材

14、材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 22 3.33.3配合比设计的步骤配合比设计的步骤 马歇尔击实仪马歇尔击实仪马歇尔试验仪马歇尔试验仪 Pause 3-8 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 23 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.1设计初试级配设计初试级配 确定分界筛孔确定分界筛孔：公称最大粒径等于或小于：公称最大粒径等于或小于9.5mm的的 SMA混合料，以混合料，以2.36mm作为粗集料骨架的分界筛作为粗集料骨架的分界筛 孔；公称最大粒径等于或大于孔；公称最大粒径等于或大于13

15、.2mm的的SMA混合混合 料，以料，以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔。作为粗集料骨架的分界筛孔。 设计初试级配设计初试级配：在：在工程设计级配范围工程设计级配范围内，调整各种内，调整各种 矿料比例，设计矿料比例，设计3组不同粗细的初试级配，组不同粗细的初试级配， 3组级配组级配 的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中 值、中值值、中值3%附近，矿粉数量均为附近，矿粉数量均为10%左右左右。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 24 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级

16、配确定最佳设计级配 3.3.2计算各种矿料密度计算各种矿料密度 计算初试级配的矿料合成计算初试级配的矿料合成毛体积毛体积相对密度相对密度sb、合成、合成 表观表观相对密度相对密度sa、有效相对密度有效相对密度se。 n n sb PPP 2 2 1 1 100 2 2 1 1 100 n n sa PPP 毛体积相对密度 表观相对密度 注意概念的讲解 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 25 矿料的有效相对密度矿料的有效相对密度se（SMASMA） 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 26 3.33.3配合比设计的步骤（配

17、合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.3计算计算粗集料骨架粗集料骨架混合料的平均毛体混合料的平均毛体 积相对密度积相对密度CA n n n CA PPP PPP 2 2 1 1 21 n n sb PPP 2 2 1 1 100 粗集料骨架：粗集料骨架： 矿料：矿料： 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 27 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.4计算计算初试级配初试级配捣实状态下的粗集料捣实状态下的粗集料 骨架间隙率骨架间隙率VCADRC 1001 CA s DRC

18、VCA 式中：VCADRC捣实状态下粗集料骨架间隙率，%； CA粗集料骨架的平均毛体积相对密度平均毛体积相对密度； S粗集料骨架的松方毛体积相对密度松方毛体积相对密度。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 28 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.5预估油石比预估油石比Pa或沥青用量或沥青用量Pb 根据根据合成矿料合成矿料毛体积相对密度毛体积相对密度sb选择初试沥青用量：选择初试沥青用量： 合成矿料毛体积相对密度合成矿料毛体积相对密度sb 最小油石比最小油石比 ( g/cm3 ) ( % ) 2.

19、9 5.9 2.8 6.1 2.7 6.3 2.6 6.5 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 29 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.6成型马歇尔试件成型马歇尔试件 按初试油石比和级配成型马歇尔试件，一组马歇尔按初试油石比和级配成型马歇尔试件，一组马歇尔 试件的数目不得少于试件的数目不得少于46个。个。 用用表干法表干法测定测定SMA马歇尔马歇尔试件试件的毛体积相对密度的毛体积相对密度f。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 30 3.33.3配合比设计的步

20、骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.7计算计算SMA混合料的混合料的最大理论相对密度最大理论相对密度t 纤维部分不得忽略纤维部分不得忽略 x x a a se xa t PP PP 100 100 式中：se矿料的有效相对密度； Pa沥青混合料的油石比，%； a沥青结合料的表观相对密度； Px纤维用量，以矿料质量的百分数计，%； x纤维稳定剂的密度，由供货商提供或由比重瓶实测得到。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 31 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.8

21、计算计算SMA马歇尔混合料马歇尔混合料试件试件中的粗中的粗 集料骨架间隙率集料骨架间隙率VCAmix （与（与VCADRC对对 比）比） 100 100 1 CA ca f mix P VCA 式中：PCA沥青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的颗粒含量，%； ca粗集料骨架部分的平均毛体积相对密度，由式（3.3.3）确定； f沥青混合料试件的毛体积相对密度，由表干法测定； 1001 CA s DRC VCA 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 32 3.3.93.3.9相关指标的计算相关指标的计算 1001 t f VV 100 100 1 s sb

22、 f P VMA 100 VMA VVVMA VFA 试件空隙率试件空隙率: 试件有效沥青饱和度试件有效沥青饱和度: 试件矿料间隙率试件矿料间隙率: 式中：VV试件的空隙率，%； VMA试件的矿料间隙率，%； VFA试件的有效沥青饱和度(有效沥青含量占VMA的体积比例)，%； f按B.5.8测定的试件的毛体积相对密度，无量纲； t沥青混合料的最大理论相对密度，按B.5.9的方法计算或实测得到， 无量纲； Ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即Ps=100-Pb，%； sb矿料的合成毛体积相对密度，按式(B.5.3)计算。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材

23、 料料 33 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（1） -确定最佳设计级配确定最佳设计级配 3.3.10确定最佳设计级配确定最佳设计级配 最佳设计级配必须满足下列两个条件：最佳设计级配必须满足下列两个条件： VCAmix17 当有当有1组以上的级配同时符合要求时，组以上的级配同时符合要求时，以粗集以粗集 料骨架分界集料通过率大（偏细）且料骨架分界集料通过率大（偏细）且VMA较较 大的级配为设计级配。大的级配为设计级配。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 34 3.33.3配合比设计的步骤（配合比设计的步骤（2） -确定设计沥青用量确定设计沥青用

24、量 对于选择的对于选择的最佳设计级配最佳设计级配，以初试沥青用，以初试沥青用 量、初试沥青用量量、初试沥青用量0.20.4制作制作3个个 油石比的油石比的SMA马歇尔试件；马歇尔试件； 测试马歇尔稳定度、流值、测试马歇尔稳定度、流值、空隙率空隙率、VFA、 VCAmix、VMA等技术指标；等技术指标； 按按设计空隙率设计空隙率，确定最佳油石比，并检查，确定最佳油石比，并检查 对应的技术指标是否满足要求。对应的技术指标是否满足要求。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 35 3.43.4配合比设计的检验配合比设计的检验 高温稳定性检验（动稳定度）高温稳定性检验

25、（动稳定度） 低温抗裂性能检验（低温弯曲破坏应变）低温抗裂性能检验（低温弯曲破坏应变） 水稳定性试验水稳定性试验 马歇尔残留稳定度比马歇尔残留稳定度比 冻融劈裂残留强度比冻融劈裂残留强度比 谢伦堡析漏试验谢伦堡析漏试验 肯塔堡飞散试验肯塔堡飞散试验 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 36 车辙试验车辙试验动稳定度动稳定度 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 37 高温稳定性高温稳定性 气候条件与技术指标气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的相应于下列气候分区所要求的动稳定度动稳定度(次次/mm) 试验试验 方法方法

26、 七月平均最高气温七月平均最高气温() 及气候分区及气候分区 30203020 1.夏炎热区夏炎热区2.夏热区夏热区3.夏凉夏凉 区区 1-11-21-31-42-12-22- 3 2- 4 3-2 普通沥青混合料，不小普通沥青混合料，不小 于于 8001000600800600 T 0719 改性沥青混合料，不小改性沥青混合料，不小 于于 24002800200 0 24001800 SMA 混合料混合料 非改性，不小非改性，不小 于于 1500 改性，不小于改性，不小于3000 OGFC混合料混合料1500(一般交通路段一般交通路段)、3000(重交通量路段重交通量路段) 高高 等等 筑筑

27、 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 38 低温抗裂性低温抗裂性 气候条件与技术指标气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的相应于下列气候分区所要求的破坏应变破坏应变() 试试 验验 方方 法法 年极端最低气温年极端最低气温() 及气候分区及气候分区 -9.0 1.冬严寒冬严寒 区区 2.冬寒区冬寒区3.冬冷区冬冷区4.冬温区冬温区 1-12-1 1- 2 2- 2 3- 2 1-32-31-42-4 普通沥青混合料，不普通沥青混合料，不 小于小于 260023002000 T 072 8 改性沥青混合料，不改性沥青混合料，不 小于小于 300028002500 高高 等

28、等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 39 水稳定性水稳定性 气候条件与技术指标气候条件与技术指标相应于下列气候分区的技术要求相应于下列气候分区的技术要求(%) 试验试验 方法方法 年降雨量年降雨量(mm)及气候分区及气候分区 10005001000250500250 1.潮湿区潮湿区2.湿润区湿润区3.半干区半干区4.干旱区干旱区 浸水马歇尔试验残留稳定度浸水马歇尔试验残留稳定度(%)，不小于，不小于 普通沥青混合料普通沥青混合料8075 T 0709 改性沥青混合料改性沥青混合料8580 SMA混合料混合料 普通沥青普通沥青75 改性沥青改性沥青80 冻融劈裂试验

29、的残留强度比冻融劈裂试验的残留强度比(%)，不小于，不小于 普通沥青混合料普通沥青混合料7570 T 0729 改性沥青混合料改性沥青混合料8075 SMA混合料混合料 普通沥青普通沥青75 改性沥青改性沥青80 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 40 谢伦堡析漏试验谢伦堡析漏试验 试验目的：确定试验目的：确定SMA混合料的混合料的最大沥青最大沥青 用量用量。（施工中的流淌问题）。（施工中的流淌问题） 温度要求：普通沥青温度要求：普通沥青SMA试验温度为试验温度为170 ，改性沥青，改性沥青185。 测试方法：测试方法：烧杯法烧杯法 析漏试验的结合料损失：

30、析漏试验的结合料损失： 对于非改性沥青，结合料损失不超过对于非改性沥青，结合料损失不超过0.2%； 对于改性沥青，结合料损失不超过对于改性沥青，结合料损失不超过0.1%。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 41 谢伦堡析漏试验谢伦堡析漏试验 析漏量析漏量 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 42 肯塔堡飞散试验肯塔堡飞散试验 试验目的：确定试验目的：确定SMA混合料的混合料的最小沥青最小沥青 用量。用量。 温度要求：标准飞散试验温度要求：标准飞散试验200.5 ； 测试方法：采用测试方法：采用洛杉矶磨耗试验机洛杉矶磨耗试

31、验机旋转撞旋转撞 击马歇尔试件击马歇尔试件（不加钢球）（不加钢球），测定马歇尔，测定马歇尔 试件的飞散量；试件的飞散量； 飞散试验的混合料损失：飞散试验的混合料损失： 对于非改性沥青，结合料损失不超过对于非改性沥青，结合料损失不超过20%； 对于改性沥青，结合料损失不超过对于改性沥青，结合料损失不超过15%。 Pause 4-10 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 43 肯塔堡飞散试验肯塔堡飞散试验 pause 11 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 44 最适宜的沥青用量最适宜的沥青用量 高高 等等 筑筑 路路 材材

32、 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 45 4.SMA4.SMA的材料选择的材料选择 4.1 改性沥青（改性沥青（SBS） 4.2 粗集料粗集料 4.3 细集料细集料 4.4 矿粉矿粉 4.5 纤维纤维 4.6 抗剥落剂抗剥落剂 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 46 4.54.5纤维添加剂纤维添加剂 主要目的：主要目的：SMA的沥青用量较高，为了防止施工时混的沥青用量较高，为了防止施工时混 合料中合料中沥青析漏沥青析漏，需要在混合料中加入稳定剂。，需要在混合料中加入稳定剂。 纤维种类：纤维种类：纤维的种类很多，如木质素纤维、矿物纤维、纤维的种类很多

33、，如木质素纤维、矿物纤维、 玻璃纤维、有机纤维等。研究表明，玻璃纤维、有机纤维等。研究表明，木质素纤维吸油量木质素纤维吸油量 最大、防析漏效果最好。最大、防析漏效果最好。木质素纤维中又以松散的絮状木质素纤维中又以松散的絮状 纤维分散性、稳定性最佳。纤维分散性、稳定性最佳。 添加方式：添加方式：建议使用絮状纤维，并采用自动添加的方式。建议使用絮状纤维，并采用自动添加的方式。 纤维掺量：纤维掺量：木质素纤维的掺量不宜低于木质素纤维的掺量不宜低于0.3%，矿物纤，矿物纤 维的掺量不宜低于维的掺量不宜低于0.4%（均按沥青混合料的总质量（均按沥青混合料的总质量 计）。计）。 高高 等等 筑筑 路路 材

34、材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 47 5.SMA 5.SMA 的性能的性能 5.1高温性能高温性能 5.2低温性能低温性能 5.3水稳定性水稳定性 5.4疲劳性能疲劳性能 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 48 5.15.1高温性能高温性能 SMA的高温稳定性要明显优于的高温稳定性要明显优于AC的高温稳定性。的高温稳定性。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 49 5.25.2低温性能低温性能 SMA的低温弯拉模量低于的低温弯拉模量低于AC，表明其低温柔韧性较好。，表明其低温柔韧性较好。 高高 等等 筑筑

35、路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 50 5.35.3水稳定性水稳定性 SMA的水稳定性要低于的水稳定性要低于AC类，但能达到马歇尔残留稳类，但能达到马歇尔残留稳 定度定度80%的要求。的要求。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 51 5.45.4疲劳性能疲劳性能 SMA的疲劳性能明显优于的疲劳性能明显优于AC。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 52 6.SMA 6.SMA 施工工艺施工工艺 6.1 拌和拌和 6.2 运输运输 6.3 摊铺摊铺 6.4 碾压碾压 6.5 施工控制施工控制 高高 等等

36、 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 53 6.1 拌和 粗细集料的储存粗细集料的储存 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 54 6.1 6.1 拌和拌和 拌和时间和次序拌和时间和次序 由于使用了纤维，拌和时间延长；由于使用了纤维，拌和时间延长； 应采用自动纤维添加装置；应采用自动纤维添加装置； 拌和次序：拌和次序： 加矿料加矿料 加矿粉加矿粉 干拌约干拌约 510s 加沥青加沥青 加纤维加纤维 湿拌湿拌 约约3035s 出料出料 约约5s 总生产时间约总生产时间约6075s 注：采用松散纤维、自动添加方

37、式注：采用松散纤维、自动添加方式 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 55 拌和过程示意图拌和过程示意图 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 56 拌和机示意图拌和机示意图 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 57 拌和楼拌和楼 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 58 6.2 6.2 运输运输 大吨位自卸车大吨位自卸车 加盖棉被、毡

38、布加盖棉被、毡布 不宜用不宜用柴油柴油作隔离剂作隔离剂 摊铺现场待卸车不少于摊铺现场待卸车不少于5辆辆 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 Pause 3-9 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 59 混合料的运输混合料的运输 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 60 6.3 6.3 摊铺摊铺 确保摊铺温度确保摊铺温度 摊铺速度均衡摊铺速度均衡 松铺系数松铺系数较小（较小（1.11.15) 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 61 拌

39、和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 62 两种离析现象两种离析现象 级配离析级配离析 混合料级配存在混合料级配存在明显明显 的粗、细集料分离现的粗、细集料分离现 象象。这是通常意义上。这是通常意义上 的离析。的离析。 这种离析一般会导致这种离析一般会导致 明显的粗、细集料带，明显的粗、细集料带， 引起级配的偏差，影引起级配的偏差，影 响路面的使用性能。响路面的使用性能。 一般通过运输车移动一般通过运输车移动 装料、摊铺机的螺旋装料、摊铺机的螺旋 布料来减小级配离析布料来减小级配离析 的不利影响。的不利影响。 温度离析温度离析 在摊

40、铺的混合料表面在摊铺的混合料表面 不同区域，不同区域，存在温差存在温差 较大的现象较大的现象。 这种离析最易导致碾这种离析最易导致碾 压不密实、路表不平压不密实、路表不平 整。整。 一般通过加强运输车一般通过加强运输车 的保温措施、摊铺机的保温措施、摊铺机 的加热和螺旋布料、的加热和螺旋布料、 压路机的及时碾压来压路机的及时碾压来 逐步减小温度离析的逐步减小温度离析的 影响。影响。 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 63 改性沥青的正常施工温度改性沥青的正常施工温度 工工 序序 聚合物改性沥青品种聚合物改性沥青品种 SBS类类

41、SBR胶乳类胶乳类EVA、PE 类类 沥青加热温度沥青加热温度160165 改性沥青现场制作温度改性沥青现场制作温度165170165170 成品改性沥青加热温度，不大于成品改性沥青加热温度，不大于175175 集料加热温度集料加热温度190220200210185195 改性沥青改性沥青SMA混合料出厂温度混合料出厂温度170185160180165180 混合料最高温度（废弃温度）混合料最高温度（废弃温度）195 混合料贮存温度混合料贮存温度拌和出料后降低不超过拌和出料后降低不超过10 摊铺温度，不低于摊铺温度，不低于160 初压开始温度，不低于初压开始温度，不低于150 碾压终了的表面温

42、度，不低于碾压终了的表面温度，不低于90 开放交通时的路表温度，不高于开放交通时的路表温度，不高于50 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 64 6.4 6.4 碾压碾压 双钢轮压路机，双钢轮压路机，812吨吨 紧跟、慢压、高频、低幅紧跟、慢压、高频、低幅 压路机速度不超过压路机速度不超过5km/h 防止过度碾压防止过度碾压 不宜使用胶轮压路机不宜使用胶轮压路机 压实后的空隙率压实后的空隙率6% 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 65 高频低幅与低频高幅高频低幅

43、与低频高幅 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 66 振动压实振动压实 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 67 两个两个“试金石试金石” 能否在高温状态下用能否在高温状态下用振动压路机振动压路机碾压而碾压而 不产生不产生推拥推拥是鉴别是不是真正的是鉴别是不是真正的SMA 的重要标志。的重要标志。 表面有没有足够的表面有没有足够的构造深度构造深度又基本上又基本上不不 透水透水是鉴别是不是真正的是鉴别是不是真正的SMA的重要的重要 标志。标志。 拌和 运输 摊铺 碾

44、压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 68 纵向接缝的处理纵向接缝的处理1 1（涂抹粘层）（涂抹粘层） 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 69 纵向接缝的处理纵向接缝的处理2 2（碾压）（碾压） 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 70 6.5 6.5 施工控制施工控制 SMA的施工除了应建立健全的质量管的施工除了应建立健全的质量管 理、监理体系及进行完善的施工组织设理、监理体系及进行完善的施工组织设 计外，应特别重视

45、以下几个环节：计外，应特别重视以下几个环节： （1）定期检查机械设备）定期检查机械设备 （2）稳定料源）稳定料源 （3）严格控制级配）严格控制级配 （4）严格控制各项施工温度）严格控制各项施工温度 拌和 运输 摊铺 碾压 控制 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 71 （1 1）定期检查机械设备定期检查机械设备 施工机具，对于计量、温控设备要做到经施工机具，对于计量、温控设备要做到经 常标定，对于传送、转动、筛分装置每天常标定，对于传送、转动、筛分装置每天 都要检修、保养，及时排除设备故障。都要检修、保养，及时排除设备故障。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料

46、料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 72 （2 2）稳定料源稳定料源 SMA的级配范围较窄，比普通的沥青混的级配范围较窄，比普通的沥青混 合料对材料的规格、质量要求严格。生产合料对材料的规格、质量要求严格。生产 中必须有中必须有稳定的矿料来源稳定的矿料来源，每一批进料都，每一批进料都 要及时筛分，及时调整用料比，这样要及时筛分，及时调整用料比，这样 SMA的级配才能得到保证。的级配才能得到保证。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 73 （3 3）严格控制级配）严格控制级配 大量试验及资料表明，对于大量试验及资料表明，对于SMA13， 4.75mm筛孔通

47、过率有着重要意义，为保筛孔通过率有着重要意义，为保 证粗集料间形成相互嵌挤的骨架结构，证粗集料间形成相互嵌挤的骨架结构， 4.75mm筛孔通过量宜控制在筛孔通过量宜控制在30%以下。以下。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 74 （4 4）严格控制各项施工温度）严格控制各项施工温度 SBS改性沥青对温度改性沥青对温度 比较敏感，温度过高比较敏感，温度过高 会导致改性剂焦化，会导致改性剂焦化， 温度过低时粘度大不温度过低时粘度大不 易施工。因而，应按易施工。因而，应按 照要求控制好沥青加照要求控制好沥青加 热温度、拌和温度、热温度、拌和温度、 摊铺温度及碾压

48、温度摊铺温度及碾压温度 等，使其在合理的范等，使其在合理的范 围内。围内。 Pause 4-11 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 75 二、再生沥青混合料（二、再生沥青混合料（RAPRAP） 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 76 1.11.1国外研究概况国外研究概况 （1）1915年年 Warren Brothers 进行了旧沥青层块的加进行了旧沥青层块的加 热与重新利用（工厂内）热与重新利用（工厂内）； （2）1956年后，美国州际公路网络的形成和原油价格年后，美国州际公路网络的形成和原油价格 的上涨，促成了沥青

49、路面再生技术的发展；的上涨，促成了沥青路面再生技术的发展；1974年、年、 1981年、年、1985年，美国的再生沥青混合料分别为年，美国的再生沥青混合料分别为5000t、 350万万t、2亿亿t（占全部混凝土的（占全部混凝土的50%）；）； （3）90年代后，美、德等国旧沥青混凝土的再生利用年代后，美、德等国旧沥青混凝土的再生利用 率都在率都在90以上，以上，1994年美国各州使用回收旧沥青而年美国各州使用回收旧沥青而 节约的费用达节约的费用达3亿美元；亿美元； （4）日本从）日本从1976年开始对旧沥青路面材料进行再生利年开始对旧沥青路面材料进行再生利 用，用，1993年，全日本旧沥青路面

50、材料的再生利用率为年，全日本旧沥青路面材料的再生利用率为 78，2000年再生利用率已达到年再生利用率已达到90。 高高 等等 筑筑 路路 材材 料料 沥沥 青青 面面 层层 材材 料料 77 1.11.1国外研究概况国外研究概况 （5）原联邦德国沥青路面再生技术的研究与应用处于原联邦德国沥青路面再生技术的研究与应用处于 领先水平领先水平，1978年，沥青路面旧料回收利用率已接近年，沥青路面旧料回收利用率已接近 100，并率先将再生沥青混合料应用于，并率先将再生沥青混合料应用于高速公路的路高速公路的路 面维护面维护； （6）1979年前苏联出版了年前苏联出版了旧沥青混凝土再生混合料旧沥青混凝土