SMA沥青路面结构特性及质量控制分析

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SMA沥青路面结构特性及质量控制分析

一、对sma的认识

SMA,是英文StoneMatrixAsphalt的简称,翻译为中文是沥青玛蹄脂碎石混合料,它的成分主要有沥青、纤维稳定剂、矿粉和含量极少的细集料等,由此组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗集料骨架间隙得到了这样一种沥青混合料。与传统沥青相比,这种混合料有更加明显的优势,能够提高路面的抗滑性,并且不容易被腐蚀,寿命较长,普通路面通常会受到季节变化的温度影响,这种SMA混合料应用的公路能很好减少由于温差变化导致的问题。SMA路面已经在世界多国使用,大大减少了公路养护费用,我国高速公路中的SMA路面应用也越来越广泛。在我国的SMA路面推广过程中,大多数公路显现出了良好的耐久性,体现出SMA路面良好的经济效益和社会效益,但也存在一部分SMA路面出现泛油、车辙等问题,存在安全隐患,研究表明这些问题与SMA混合料配合比例、结构设计、施工质量等密切相关,所以研究SMA沥青路面结构特性,加强路面施工时的质量控制显得尤为重要。

二、SMA沥青路面的结构特性

沥青玛蹄脂碎石混合料的本质组成分为两个部分,一是碎石骨架,二是沥青玛蹄脂结合料。SMA的结构有粗集料多、沥青多、矿粉多、细集料少的特点。SMA沥青混合料中粗集料占有比例超过70%,其中碎石与碎石紧密嵌合形成的结构形成了SMA沥青混合料的骨架。与普通沥青涂料相比SMA对于沥青结合料的要求就更高一些,首先要有好的黏性,能够很好地粘合集料。矿粉的用量也相对较多,矿粉的功能主要是提高SMA沥青混合料的稳定性,减少载重过大对道路的损害。细集料是涂料当中用量最少的,用量一般不超过10%,与粗集料相对比,细集料一般选择坚硬的石屑或质量较好的粗砂,不同于一般的施工用料天然砂,这种粗集料的摩擦力更大。SMA沥青路面的优点比较明显,改善了普通沥青混凝土或者碎石路面的问题,它独有的结构特性保证了这一优势。粗集料的颗粒嵌合紧密,使得路面在高温条件下也很难变形,能很好避免普通路面车辙的问题,降低后期修护费用。沥青玛蹄脂的应用又很好地解决了粗集料的韧性问题,解决了经常出现的路面崩裂情况。SMA混合料中粘结性较普通AC、AM等结构好,所以沥青路面在防水的同时使用寿命得到很好延长。

三、SMA沥青路面的质量控制

(一)加大施工前质量监测力度

前文提到过,我国实施的部分SMA沥青路面存在车辙、坑洼等质量问题,这都与施工质量有关,在施工前严格排查原料情况能很好避免这种问题的发生。SMA混合料的原料有细集料、矿粉、纤维稳定剂、粗集料等,种类繁多,需要量大,这就意味着质量排查工作耗时耗力较多,所以一般施工单位都会采取抽样检查的方法。抽样检查虽然减少了检查费用,缩短了排查时间,但是这也会加大安全隐患,所以需要适度增大抽检的力度。对于原料采集、购买、储存、运输、投放比例等一系列环节都详细监控,特别是一些材料因为气候、空气湿度等问题会发生变质问题,要分种类合理存放,做好防潮措施。一旦发现质量问题要立即停工,采取解决措施后再施工。

(二)控制SMA混合料拌合质量

在原料拌合之前要严格控制混合比例,SMA是间断级配所以粗集料、矿粉用量多,细集料用量少,所以要提前做好仓储准备。混合料也分为冷热料,所以不能随意放置,要保持存储地点干燥、整洁,在拌合过程中控制好温度跟湿度。因为沥青涂料要求的温度较高,所以在维持拌合过程高温的同时要保证当天的混合料当天使用,废弃的混合料或者剩余的原料混合物一定不能回收再加工,防止造成SMA混合料质量变化,影响最终公路质量。

(三)恰当估计SMA的运输与摊铺

由于拌合温度较高,施工要求的SMA混合料温度也达到170-175摄氏度,所以在运输的过程中要保持温度,保证施工时的摊铺温度达标。同时SMA混合料具有粘性较大的特点,所以在运输车辆的设计上要注意减少混合料浪费,目前采用的方法一般有,在车厢四周包括车底板刷油水混合物并且加盖苫布。由于沥青混合料的温度较高,所以在摊铺的过程中一定要减缓摊铺速度,并且不能时快时慢,尽量匀速进行,另外摊铺一般是使用沥青摊铺机,所以对于机器设备的排查工作也要提前做好。机器摊铺能大大提高效率,但有时由于路况问题会出现偏差,需要人工及时作出调整,保证摊铺的厚度合格。

(四)做好SMA混合料的碾压工作

SMA沥青路面最终的路面质量与碾压工作密切相关,这就对压路机的质量作出了要求。在施工前要结合施工用料结构特点提前选取合适的压路机型号,比如SMA混合料的粘性大而且温度高就要选择防止粘连的压路机,使用重型压路机碾压,也可以采取向碾压轮上喷洒水雾的方式防止混合料粘附,减少施工困难。在碾压过程中,碾压方向也要提前考虑好,一般是从路幅低的地方向路幅高的一边纵向碾压。碾压过程中切忌左右转动碾压轮,也不要有长时间停顿或者转向行为,这样会造成路面不平整,后期调整很难。一旦碾压过程中出现推拥或者粘连,紧实度不够等问题一定要及时检查问题作出改进。

四、结语

SMA沥青混合料的使用是公路建设方面的一项重大改进,有很大的社会效益和经济效益。由于SMA混合料的特殊结构,在施工过程中对于工艺技术和材料质量有较高要求,但是鉴于SMA工程潜在的广阔前景,要严格控制SMA沥青道路的施工质量,达到优化交通运输的目的。

作者:徐修东 单位:连云港市科力建设建立有限公司