{品質管理質量控制}SMA上面層SBS改性瀝青配合比優化設計及施工質量控制SMA-13上面層（SBS改性瀝青）配合比優化設計及施工質量控制王志剛一、瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）的特性及強度機理瀝青瑪蹄脂碎石混合料是一種以瀝青、礦粉、纖維穩定劑及少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料，瀝青瑪蹄脂碎石混合料的構成特6%8—12%4.75mm70%—80%，4.75mm20%—30%，其中還含有8%—1210%—20%，相當少。所以，瀝青瑪蹄脂碎石混合料的強度是依靠粗集料在瀝青混合料中的骨架嵌擠作用和瀝青瑪蹄脂膠結料的粘結裹覆作用形成TS21SMA-13（SBS）SMA優化設計和施工質量控制。二、SMA-131①粗集料SMASMA混合料中形成嵌擠起到骨架作用的集料部分，對SMA-13、SMA-164.75mmSMA-102.36mmSMA材料時一定要選取壓碎值小、針片狀含量少、表面粗糙有一定棱角性的石料。②細集料對SMA-13粒徑小于4.75mm的集料稱細集料，細集料在SMA中的比例雖然很少，但它是制砂。③填料影響（SBS。填料種類填料用量（粉膠比）（%）動穩定度（次/mm）馬歇爾試驗穩定度（KN）流值（mm）空隙率（%）礦粉6（1.0）2504.092.7210.69（1.5）11494.992.888.812（2.0）54007.502.614.1回收粉6（1.0）3053.742.75—9（1.5）7254.483.77—12（2.0）22625.462.46—SMA礦粉的數量不能太少，足夠數量的礦粉是形成SMA的先決條件。④瀝青AH70（PG64-22，從高溫抗性瀝青就更如虎添翼。⑤纖維穩定劑SMA0.3%，目前一般采用風送式纖維送料機填加。TS21集料：輝綠巖產地：江蘇盱眙吳橋采石廠填料：石灰巖礦粉產地：江蘇徐州礦物局水泥廠SBS（AH70+3%SBS（PG70-22）木質纖維：進口ARBOCEL牌天然木質纖維素產地：德國JRS公司抗剝落劑：PA—I（有多年使用經驗）礦料試驗結果如下表：（冷料）規格針片狀（%）壓碎值（%）<0.075mm含量（%）表觀相對密度毛體積相對密度1#（9.5~16mm）6.48.60.92.9422.8802#（4.75~9.5mm）4.90.22.9342.8503#（2.36~4.75mm）0.32.9134#（2.36mm）6.82.889礦粉2.688瀝青試驗結果如下表：檢測項目軟化點針入度延度實測結果77.56840技術要求≮6050—80≮30熱料倉取原材料密度試驗結果：材料名稱1#料2#料3#料4#料礦粉表觀密度2.9382.9362.8952.8832.688毛積密度2.8592.835SMA路面對石料要求非常嚴，首先石料的壓碎值要低針片狀含量要少，這樣的石料才能經的??方體，這樣才能保證混合料中的油膜厚度和粘結力，提高路面耐久性，然后要求石料的規格要穩定，以保證混合料級配的穩定性。2、設計思路AB-24SMA-13OPQ23SMA-134.75mm理性。CDE-26AB-24OPQ23SMA-13據：原材料標段石料密度地1#2#3#4#表觀毛體積表觀毛體積表觀表觀TS21廠鎮江科氏SBS瀝青2.9422.8802.9342.8502.9132.889德國JRS司AB24武巖鎮江科氏SBS瀝青2.9962.8522.9912.8452.9152.917德國JRS司OPQ23SBS瀝青德國JRS司施工配合比及合成密度標段施工配合比1613.29.54.750.075合成毛體積密度VCADMX油石比CDE261#：2#：3#：10095.459.2288.62.8426.2AB-241#：2#：3#：10093.665.126.910.52.84341.36.3OPQ231#：2#：3#：1110094.0662.826.610.32.842416.3馬歇爾試驗結果標段最大理論g/cm2實測密度g/cm2空隙率（%）礦料間隙率（%）飽和度（%）粗集料骨架間隙率（%）CDE262.5892.4883.917.577.742.04AB-242.5722.4694.018.278OPQ232.6112.4824.2技術要求3-4.5>17.075-85<VCADRC路面檢測結果標段馬氏壓實度（%）路面空隙率（%）構造深度（MM）CDE2698.35.41.11基本不滲水AB-2498.85.21.02基本不滲水OPQ2399.84.91.0基本不滲水技術要求≥983.5-60.8-1.2≯50ml/min碾壓方案比較標段初壓復壓終壓CDE26121AB-24112OPQ23112以上試驗檢測數據可以看出，無論室內馬歇爾試驗結果，還是成型路面檢測，均符合SMA-13（SBS》的要求，但面：通過量偏細3%（芯樣和混合料抽提試驗對比4.75mm通過率要控制在25%左右，0.075mm10%左右，1#2#75%以上。B、根據合成礦料的毛體積相對密度2.834結合SMA-13上面層SBS改性瀝青施工指導意6.0%。3、級配和油石比的選取組別ABC級配范圍目標配合比31：53.5：0：組別ABC級配范圍目標配合比31：53.5：0：4：11.5：31：50：0：7.5：11.531：47：0：11：11礦料級配1610010010010013.293.3493.3493.3490~1009.568.3968.4968.5850~754.7522.4825.5428.1622~322.3615.5618.9421.8116~271.1814.4816.9118.8414~240.613.6415.3416.5112~200.312.913.9414.4910~160.1512.0412.6212.729~130.07510.2910.5210.338~12γsb2.8412.8422.8454.75mm以上粗集料毛Pca2.8612.8612.8614.75mm以上粗集料松ρs1.6581.6701.667VCADRC42.141.741.82.84SMA-132.86.02.95.7%，根據此要求，我們結合北京和江蘇SMA路面成功和失敗的經驗和教訓，同時根據我們的室內馬歇爾試驗結果和設計思B6.0%的油石比為最佳油石比，試驗結果見下表：密度積密度率（%）粗集料骨架VCAmix6.02.6012.4565.618.469.9406.32.5902.4734.518.27539.6VCAmixVCADRC，說明該種級配形和飽和度兩項指標不滿足要求，要想降低空隙率提高飽和度，只能是提高油石比或增加6.3%4.575%SMAVMAVCAmixVCAdrc試驗指標曲線圖100806040200VMA10 15 20 25 30 35 40 45 50試驗指標曲線圖100806040200VMA10 15 20 25 30 35 40 45 50%）下面是我項目試拌和線外小型試鋪的試驗結果：設計油石比6.01#：2#：3#：4#：礦粉=40：40：2：8：10γsb=2.834實測油石比6.031613.29.54.752.361-180-60-30-150.075生產級配10093.062.826.620.017.515.513.81210實測級配10094.662.926.120.518.816.714.412.89.4馬歇爾試驗結果度(g/cm3)度(g/cm3)空隙飽和率(%)穩定流值0.1mmVCAmin(%)VCADRC(%)2.5972.4635.271.218.010.4438.340.341.7要求3-4.575-85≮17.0≮6.020-50≯VCADRC線外小型試鋪檢測結果：馬歇爾密度壓實度(%)最大理論密度壓實度(%)空隙率(%)構造深度(mm)滲水系數ml/min外觀實測99.695.14.91.1基本不滲水無石料壓碎現象無瑪蹄脂上浮現象要求≥9894-96.53.5-60.8-1.2≯50ml/min碾壓方案初壓復壓終壓12-31從以上結果可以看出，馬歇爾試驗空隙率和飽和度不能滿足指導意見要求，但小型試鋪31.1mm1#：2#：3#：4#：礦粉=40：40：2：8：10，6%的配合比設計合理，可以用于主線試鋪。4、設計檢驗：我們委托江蘇省科研院按上面生產配合比拌和的混合料進行了性能檢測。、水穩定性檢驗馬歇爾穩定度（KN）浸水馬歇爾穩定度（KN）殘留穩定度（%）要求9.568.8192.2≥85%非條件劈裂抗拉強度（MPa）強度比（%）要求0.58410.659888.5≥80%、高溫性能檢驗（60℃）動穩定度（次/mm）要求變異系數（%）要求123平均值3938484643254370>300010.4<20%低溫小梁彎曲試驗最大荷載（KN）跨中撓度（mm）抗彎拉強度（MPa）勁度模量（Mpa）1298.90.615210.6033230.03385.9三、SMA-131170℃-175℃，由于大量冷礦粉的摻入，集料加熱溫度在此范圍及時給拌和樓反饋。2、拌和時間和拌和數量：拌和流程圖骨料②???也進入拌缸，開始骨料進入拌缸的同時，木質素8也進入拌缸，開始

拌缸 幾秒后，礦粉和瀝青進入拌缸，從放骨料到拌缸開始計時約23秒，總生產時間66秒，每小時拌和產量147t。3、木質素纖維填加方式，人工將木質素纖維投入纖維填加設備中，利用機械將纖維打0.3%。40.4%投入熱熔瀝青中，用強制攪拌法使抗剝離劑滲配均勻。52133SMA-133#料需求量相當少，3#料過多會造成路面碾壓過程中推移，所以在生產過程中有40%×13%—2%=3.2%的3#料溢料，由于3#料3#料。6、細集料一定要搭棚覆蓋以免受潮，因為SMA混合料需要的細集料非常少，不超過15%，所以冷料倉的斗門開啟度很小，如果細集料遭雨淋，就會造成集料干濕程度不同，遇4.75mm1#2#料用量大，我們各設置兩個冷料倉供料。四、SMA-13SMA-13混合料的運輸應注意以下幾個問題：1、要采用大噸位的運輸車運輸，運輸前在車廂及重板上噴灑一層油水混合物，使混合物不致與車廂粘結。2、在任何情況下，運輸車在運輸過程中都應加蓋蓬布，以防表面混合料降溫結硬殼，溫度對照見后。3、要及時清掉運料車剩余的殘留物。及時反饋到拌和樓。五、SMA鋪的情況。1、K24+680—K24+940右幅礦粉=41.5：182℃，1631.15，松鋪厚4.5cm，5435cm,厚度控制采用18m21DD—1101混合料試驗結果:（馬歇爾空隙率范圍放寬為3%-5%）油石比(%)馬氏密度(g/cm3)空隙率(%)礦料間系率(%)飽和度(%)粗集料骨架間隙率(%)6.172.4685.017.972.140.26.0-6.33-5≮1775-85<41.7礦料級配1613.29.54.752.360.07510093.762.825.920.410.410090-10050-7522-3216-278-12路面檢測結果:平整度(mm)馬氏壓實度（%）理論壓實度（%）路面空隙率（%）構造深度(mm)滲水系數0.4499.994.95.11.2正常路段不滲水<0.8≥9894-96.53.5-60.8-1.2≯50ml/min外觀無石料壓碎現象，無瑪蹄脂上浮現象。存在問題：下面一些部位存在不同程度的滲水現象兩攤鋪機接縫左右各50cm范圍內。靠近路緣石50cm范圍內直滲靠近路肩50cm范圍內直滲攤鋪機中間部位攤鋪機攏料攤鋪的部位分析：（1（2（3）是因為螺旋布料器把混合料從攤鋪機中間輸送到兩側，造成料溫降低較多,.約差8℃,另外由于平衡梁的影響使壓路機不能及時碾壓兩方面因素的影響造（5）是因為攏料的料溫低，而且級配也存在離析，造成攤鋪后滲水,另外，由于攤鋪速度慢，溫度散失快，造成整體空隙率高。2、第二次試鋪K24+010—K24+680由于路面空隙率5.1%，構造深度1.2mm，我們對級配進行了微調，4.75mm通過率在12t211—2混合料試驗結果:油石比(%)馬氏密度(g/cm3)空隙率(%)礦料間系率(%)飽和度(%)粗集料骨架間隙率(%)6.172.4714.717.873.640.26.0-6.33-5≮1775-85<41.7礦料級配1613.29.54.752.360.07510092.562.226.420.39.410090-10050-7522-3216-278-12平整度馬氏壓實度（%）理論壓實度（%）路面空隙率（%）構造深度(mm)滲水系數0.4799.594.85.21.1正常路段不滲水<0.8≥9894-96.53.5-60.8-1.2≯50ml/min外觀無石料壓碎現象，無瑪蹄脂上浮現象。第一次試鋪的幾個滲水部位雖然有所好轉，但依然存在滲水現象。3K23+417—K24+010從前兩次試鋪可以看出，要想提高路面整體空隙率，改善幾處薄弱環節的滲水情況只能是從采取了以下措施來降低施工過程中的溫度損失。在攤鋪過程中運料車不揭蓬布，以減小攤鋪過程中的溫度損失。挪動平衡梁位置，使前后攤鋪機之間的距離縮到最小，拆除平衡梁之間的支架，保證壓路機碾壓時能更靠近攤鋪機。616619檢測項目單層蓬布覆蓋且攤鋪時揭蓬布雙層蓬布之間夾棉被覆蓋且攤鋪時不揭蓬布降溫速度降溫速度出場溫度185186到場溫度1821841℃/min0.7℃/min攤鋪完溫度1631704℃/min3.5℃/min度1481573℃/min4.8℃/min1381412℃/min2℃/min128134攤鋪速度3m/min可少損失5℃，因為挪動了平衡梁位置，且去掉了支撐，使壓路機碾壓更靠近攤鋪機，攤鋪完0.5℃。混合料試驗結果:油石比(%)馬氏密度(g/cm3)空隙率(%)礦料間系率(%)飽和度(%)粗集料骨架間隙率(%)6.182.4724.717.873.640.16.0-6.33-5≮1775-85<41.7礦料級配1613.29.54.752.360.07510092.162.625.420.510.610090-10050-7522-3216-278-12路面檢測結果：平整度馬氏壓實度（%）理論壓實度（%）路面空隙率（%）構造深度(mm)滲水系數0.4499.995.24.81.1不滲水<0.8≥9894-96.53.5-60.8-1.2≯50ml/min外觀無石料壓碎現象，無瑪蹄脂上浮現象。薄弱部位滲水情況：縱縫部位基本不滲水。攤鋪機中間部位也基本不滲水。根據第三次試鋪我們總結了以下幾點：、必須保證到場溫度在180℃以上，并且在運輸和攤鋪過程中不揭篷布，最好采用兩層蓬布之間夾一層棉被的保溫措施。、配合比設計時馬歇爾空隙率應設計到4.0~5%的范圍內，以保證設計出較粗的級配和較低的油石比提高抗車轍能力減小泛油。85%以上(4)、在保證連續攤鋪的前提下盡可能采用較快的攤鋪速度,以減少從攤鋪到碾壓這段時間的溫度散失。、盡可能地縮短兩臺攤鋪機之間的距離，一保證兩機搭接的縱逢是真正的熱接縫。、為提高路面平整度，目前采用的平衡梁已達到18m，但攤鋪機后的平衡梁過長會影響SMA、保證壓路機碾壓盡可能的靠近攤鋪機，以減少碾壓前溫度散失的過多。、初壓盡可能采用大噸位的壓路機在高溫狀態振動碾壓，以提高壓實效率且避免石料被壓碎。試驗和檢測1、試驗SMAVMA、VCA、VFA數量，以免使油石比結果失真，只有試驗結果真實可靠，才能有效地指導施工。2、檢測SMA路面在中國起步