文档介绍：沥青玛蹄脂碎石(SMA)与纤维沥青混凝土(FAC)的特性与区别
吕伟民
(同济大学交通运输学院)
SMA自从德国传入我国以来,在全国许多地方进行了广泛的研究和应用。在上海曾在外环线(第一期工程)、A4公路、浦东南干线等道路铺筑了SMA路面。与传统沥青路面不同,SMA路面由于其独特的路用性能而受到人们的关注,许多人特别注意到,拌制SMA混合料需要添加纤维。但是有些人对SMA并不完全了解,误以为在沥青混合料中加入纤维就是SMA,因而近年来在上海一些道路中出现了所谓的SMA路面,实际是纤维沥青混凝土(FAC)路面,而不是SMA路面。纤维在这两种混合料中的作用完全不同,如果对纤维在沥青混合料中的作用不甚了解,往往多花了钱却不能收到好的效果。为此,本文就SMA与FAC的特性与区别加以讨论。
1.      SMA混合料的组成与特性
SMA混合料的组成结构
SMA是Stone Mastic Asphalt的简称,中文译名为沥青玛蹄脂碎石,也有人翻译为碎石沥青砂胶混凝土。其组成结构与普通沥青混合料相比有很大的区别。
普通热拌沥青混合料(AC),%~50%;防滑磨耗层集料级配(AK), mm以上的粗集料占50%~70%,细集料仍占很大比重。然而,%~80%。为了说明这种差别,现以公称尺寸为13mm的这几种类型的沥青混合料集料级配作一比较(表1)。
SMA级配与AC、AK级配比较表1
沥青混合料类型
通过率(%)
16

AC-13Ⅰ
100
95~100
70~88
48~68
36~53
24~41
18~30
12~22
8~16
4~8
AK-13A
100
90~100
60~80
30~53
30~53
15~30
10~23
7~18
5~12
4~8
SMA-13
100
90~100
45~65
22~34
18~27
14~22
12~19
10~16
9~14
8~12
SMA混合料为间断级配,粗集料多,细集料少,矿粉多,三者大体的比例为70:20;10。粗集料颗粒石-石接触,形成骨架结构。普通沥青混合料则以细集料主,粗颗粒悬浮在混合料中,属于悬浮结构。
SMA混合料粗集料所形成的空隙,由沥青与矿粉所组成的玛蹄脂,使混合料成为一种不透水密实结构,所以其矿粉用量要比普通沥青混合料多1~2倍。尽管沥青玛蹄脂已很粘稠,但混合料高温拌和时玛蹄脂仍可能发生流淌,摊铺成路面后在夏季玛蹄脂也仍有可能被车轮碾压挤出来,在路面上形成油斑。为防止析漏,需提高玛蹄脂的稠度,于是采取添加纤维的措施。因此,纤维在SMA混合料中的作用主要是为了吸收沥青。
现在在市场上供应的纤维主要有木质素纤维、腈纶纤维。腈纶纤维除了有吸收沥青的作用外,还有一定的加筋作用,但由于价格较高而限制了它的使用。木质素纤维虽然价格便宜,但它只有吸收沥青的作用,却几乎没有加筋作用。
铺筑SMA路面必须采用硬质碎石,而不