論我國(guó)道路材料發(fā)展方向之

葉亮亮

【摘要】 近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，使得交通量猛增。同時(shí)，伴隨著車輛大型化、渠道化、加上超載嚴(yán)重，我國(guó)很多瀝青路面在投入使用不久就出現(xiàn)早期損壞，舒適度和安全性嚴(yán)重不足。為解決該問(wèn)題，參照國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)引進(jìn)了SMA路面結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)20多年的研發(fā)和工程實(shí)踐，取得了不凡的成果。SMA技術(shù)在北京、遼寧、上海、廣東、江蘇、山東等許多地方得到了進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 市政道路；路面材料；SMA；

1.SMA路面的特性

瀝青瑪蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt縮寫(xiě)為SMA）是采用瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉和細(xì)集料組成瀝青瑪蹄脂，將其在粗集料的間隙中進(jìn)行有效填充形成的一種間斷級(jí)配瀝青混合料。

SMA混合料主要由碎石骨架和瀝青瑪蹄脂結(jié)合料兩大部分組成，是一種骨架嵌擠型密實(shí)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)在于抗車轍性能和抗滑性能，可廣泛應(yīng)用于公路、城市道路、機(jī)場(chǎng)跑道等工程領(lǐng)域，在高速公路、一級(jí)公路中作為抗滑表層使用，實(shí)踐證明具有良好的推廣應(yīng)用前景。

SMA路面具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）在混合料中，依靠粗集料顆粒之間形成的良好的擠嵌效果，使得成型后路面的抗高溫變形和抗車轍能力大幅增強(qiáng)，在一些重載交通路段特別適用；2）混合料使用堅(jiān)硬、粗糙、耐磨的高質(zhì)量碎石，使得路面表面形成超過(guò)1 mm的構(gòu)造深度，是普通瀝青路面的2倍以上，使得SMA路面具有良好的抗滑性和耐磨性能，提高道路行駛質(zhì)量；3）瀝青瑪蹄脂是由高含量的礦粉、纖維和瀝青組成，在粗集料空隙間進(jìn)行填充，極大的增強(qiáng)了瀝青同集料間的粘結(jié)裹覆能力，使SMA路面具有良好的低溫抗裂性能；4）在混合料中，瀝青含量高，使得裹在集料表面的瀝青膜厚度增加。同時(shí)，混合料中摻加纖維穩(wěn)定劑，使得路面的抗老化、抗水損害以及耐久性能得到極大加強(qiáng)；采用SMA路面，無(wú)論是在拌和、攤鋪、碾壓還是在溫度控制方面，要求都比普通的瀝青路面嚴(yán)格。與普通的瀝青路面相比，SMA路面前期投資增加約20 %；施工難度增大；瀝青和礦粉用量較多，加工和鋪筑溫度較高，生產(chǎn)率降低。

2.SMA混合料的質(zhì)量控制

在混合料質(zhì)量控制中，與普通熱拌瀝青混合料相比，SMA混合料與其差別并不大。在SMA路面施工中，進(jìn)行混合料質(zhì)量控制主要在以下4個(gè)方面：

1）溫度控制。施工中的溫度控制是確保路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在SMA路面施工中，主要的溫度控制有集料的烘干加熱溫度控制、混合料的拌和及存儲(chǔ)溫度控制、混合料的出廠溫度控制、到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度控制等，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)點(diǎn)溫度控制措施，確保每個(gè)環(huán)節(jié)的溫度控制落到實(shí)處。因此，在施工中按照設(shè)計(jì)程序和要求進(jìn)行拌合，運(yùn)輸途中采取保溫措施（如加蓋篷布等），建立并落實(shí)溫度檢驗(yàn)制度，以確?；旌狭腺|(zhì)量。

2）礦料級(jí)配。在SMA混合料生產(chǎn)中，SMA的級(jí)配范圍比普通瀝青混合料的范圍窄，其誤差要求也比普通瀝青混合料的嚴(yán)。對(duì)纖維的質(zhì)量誤差應(yīng)控制在±10%以內(nèi)。因此，采用全自動(dòng)的混合料拌和機(jī)具，以便實(shí)時(shí)監(jiān)控瀝青、集料等原材料質(zhì)量，監(jiān)控混合料級(jí)配質(zhì)量，最大限度的確?；旌狭霞?jí)配質(zhì)量。

3）油石比控制。在SMA混合料中，要求的油石比必須控制在±0. 3%以內(nèi)的誤差范圍內(nèi)。

4）馬歇爾試驗(yàn)控制。在混合料質(zhì)量檢測(cè)中，馬歇爾試驗(yàn)是最重要的質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)口。通過(guò)對(duì)混合料密度和空隙率、VMA（礦料間隙率），VCA（粗集料骨架間隙率），VFA（試件的有效瀝青飽和度）等四大指標(biāo)的檢測(cè)，確定混合料是否滿足SMA施工要求。同時(shí)，通過(guò)馬歇爾穩(wěn)定度和流值檢測(cè)來(lái)確定試件的穩(wěn)定性。

在工程施工中，應(yīng)按照規(guī)范要求，首先進(jìn)行瀝青、礦料等材料選擇及試驗(yàn)，通過(guò)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)及優(yōu)化，再進(jìn)行試拌及試驗(yàn)段鋪筑檢驗(yàn)合格后，確定生產(chǎn)用標(biāo)準(zhǔn)配合比。

3.SMA路面施工中容易產(chǎn)生的問(wèn)題

SMA路面與普通瀝青路面相比，施工難度較大，施工工藝及氣候、施工條件等因素對(duì)路面質(zhì)量影響較大。在SMA路面施工中，由于各種因素的影響，常出現(xiàn)以下問(wèn)題：

1）過(guò)碾壓?jiǎn)栴}。在SMA路面施工中，碾壓是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，特別容易出現(xiàn)過(guò)碾壓?jiǎn)栴}，導(dǎo)致內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)破壞，使得構(gòu)造深度減少。SMA路面主要是依靠粗集料之間的相互嵌擠達(dá)到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在高溫狀態(tài)下非常利于碾壓作業(yè)，但必須注意禁止過(guò)碾壓，這是絕對(duì)不允許的。由于粗集料骨架之間的相互嵌擠，在施工中進(jìn)行攤鋪后立即碾壓，盡量縮短等待時(shí)間，是非常容易達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度要求的。在高溫狀態(tài)下反復(fù)進(jìn)行碾壓，除導(dǎo)致碎石被壓碎外，還使得瑪蹄脂出現(xiàn)部分上浮現(xiàn)象，導(dǎo)致成型后的路面構(gòu)造深度減少。在施工中，除嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)外，還必須同時(shí)注意表面構(gòu)造深度，將其控制在1.0 mm一1.5 mm為宜。

2）路面油斑。SMA路面投入使用后，由于纖維拌和不均導(dǎo)致路面出現(xiàn)油斑是一種常見(jiàn)病害，可能引發(fā)車轍變形?？赡艿脑蛴校篴人工不均勻添加纖維。人工添加纖維是不可能非常均勻的，人為原因?qū)е碌穆┩?、晚投、少投等不可避免?}干拌時(shí)間短?；旌狭线M(jìn)行干拌時(shí)，由于攪拌的時(shí)間太短，纖維未實(shí)現(xiàn)充分分散，會(huì)使得混合料中的瀝青分布不均；。纖維數(shù)量不足。在拌和中，纖維量少，導(dǎo)致混合料離析，瀝青用量過(guò)多或過(guò)少。

在施工中，要妥善解決路面成型后出現(xiàn)的油斑病害，采取的主要措施是：a纖維投放機(jī)械自動(dòng)化。將人工投放改為機(jī)械投放，避免人為原因?qū)е碌耐斗挪痪?。同時(shí)，做好纖維的保管，防止受潮導(dǎo)致的結(jié)團(tuán)問(wèn)題；b對(duì)發(fā)現(xiàn)的瀝青析漏現(xiàn)象及時(shí)采取整治措施。首先逐步降低施工溫度，尋找合理的施工溫度控制點(diǎn)，確保瀝青不會(huì)產(chǎn)生析漏。其次對(duì)瀝青結(jié)合料用量進(jìn)行核實(shí)，可適當(dāng)?shù)慕档陀褪?。最后?duì)混合料中投入的纖維量進(jìn)行檢查，確定是否與設(shè)計(jì)要求一致，是否有漏加或少加現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)行以上措施后，瀝青析漏問(wèn)題還存在，則必須對(duì)混合料級(jí)配進(jìn)行檢查。

3）路面不平整。在SMA路面施工中，改性瀝青對(duì)碾壓時(shí)的溫度要求較高。當(dāng)混合料溫度低于130℃時(shí)，再進(jìn)行碾壓，在路面表面就容易出現(xiàn)不平整。

4） SMA路面開(kāi)放交通后一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的掉粒、輪印等現(xiàn)象。由于路面結(jié)構(gòu)沒(méi)有完全硬化，對(duì)發(fā)現(xiàn)的這種情況，要加強(qiáng)早期的交通控制解決，防止未結(jié)硬前因重車的急轉(zhuǎn)彎等造成表層破壞。

4.結(jié)語(yǔ)

SMA路面抗高低溫穩(wěn)定性、抗水損害等路用性能優(yōu)越，路面的耐久性能良好，投入使用后的養(yǎng)護(hù)成本低，具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。為發(fā)揮SMA路面的優(yōu)點(diǎn)，避免常見(jiàn)的油斑等病害，在施工中，應(yīng)結(jié)合具體的路面工程實(shí)例，通過(guò)對(duì)原材料質(zhì)量控制，選擇最合適的配合比和優(yōu)化施工工藝，以確保SMA路面的施工質(zhì)量。

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