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摘要：首先选择了适合工程使用的粗、细集料、矿粉、沥青和纤维，并用马歇尔方法进行了SMA的配合比试验，确定了最佳油石比。
关键词：马歇尔设计法，SMA，配合比
中图分类号：S611文献标识码： A
SMA是近年来新兴起的一种沥青混合料，其具有优良的抗车辙性能和、抗滑性能及低温抗裂性能。SMA沥青混合料具有以下几方面的优点：（1）粗集料含量较高，可以形成良好的骨架，抗车辙性能优良，抗滑性能提高；（2）改性沥青和纤维形成的沥青玛蹄脂填充空隙，沥青含量高、粘结性能良好，提高了混合料的低温性能；（3）空隙率一般小于4%，水稳定性能良好。
鉴于SMA的良好路用性能，如何利用当地材料开展SMA的路用性能研究工作将具有重要的理论意义和实践价值。
1 原材料准备
本研究采用沥青为壳牌改性沥青，SBS掺量为4.5%。其技术指标如下，满足要求。
表1改性沥青指标
矿料采用西乡料场生产的辉绿岩岩，细集料为机制砂，其技术性质符合要求。
填料为本地生产的石灰岩矿粉，表观相对密度是2.750，亲水系数是0.75。
纤维对防止沥青析漏的功效，比聚合物改性沥青的效果好得多，本文配合比设计中选用了垦特莱松散木质素纤维，纤维用量为混合料质量的0.3%。
2 配合比设计
SMA混合料组成设计的内容就是确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例，使之既能满足沥青混合料的技术要求又符合经济的原则。保证粗骨料间相互嵌挤；使用强度高、立方体状骨料；较多的使用沥青，空隙率为4%；矿料间隙率(VMA)>17%；析漏、飞散满足要求；满足高温稳定性要求；满足水稳性要求。本文在JTG_F40-2004《公路瀝青路面施工技术规范》规定的级配范围内选择粗、中、细三个级配。
表2初试级配
对于SMA-16沥青混合料，该 SMA 混合料的公称最大粒径为 16mm，故 4.75mm 为粗细集料的分界筛孔。通过调整各档料的比例来调整矿料级配，其中矿粉的通过率均在 10%左右。
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（TJGE 20-2011）对初拟的三个级配成型马歇尔试件，根据经验，油石比取6%成型试件。混合料拌和工艺如下：首先纤维与矿料干拌 120s，然后加入沥青湿拌 90~100s，最后加入矿粉拌和 90~100s，其中拌和温度控制在 175℃~180℃，击实温度控制在 165℃~170℃。通过测试试件的毛体积密度，计算空隙率各种体积指标，试验结果如表3所示。
表3 各初试级配体积指标汇总
从表3中数据可以看出，三种级配的粗集料骨架间隙率（VCAmix）均小于粗集料松装间隙率（VCADRC），说明混合料已经形成良好的骨架结构。
按照施工技术规范的要求，选择VCAmix < VCADRC同时 VMA≥17%的级配作为设计级配，级配2，3均满足条件，综合考虑 SMA-16 混合料的空隙率应在3%~4%之间，目标空隙率为4%，最后选择空隙率最接近4%的的级配2 作为目标级配。
根据所选的目标级配 2和初试油石比试验的空隙率结果，以 0.3%为级差，调整3 个不同的油石比。根据经验油石比分别为5.7%、6.0%、6.3%成型马歇尔试件，计算空隙率等体积指标并进行马歇尔试验。试验结果如表4所示。
表 4 设计级配各种指标汇总
根据期望的设计空隙率4.0%，得到级配2对应的最佳油石比为6.1%。
表5 谢伦堡试验和肯特堡试验结果
以油石比为6.1，对级配2进行谢伦堡析漏试验和肯特堡飞散试验，结果如表5所示，满足规范要求。
3 性能测试
按选定的级配和油石比对沥青混合料进行路用性能检验，各项性能均满足规范要求，检验结果见表6。
表6 混合料路用性能检验结果
4 结语
本文对SMA 混合料的目标配合比进行了设计。通过对初试级配的比选、最佳油石比的确定以及混合料路用性能的检验，最终确定采用 4.75mm筛孔通过率为 26%的级配，其对应的最佳油石比为 6.1%。经检验，其各项路用性能满足规范要求。
参考文献
[1]张登良.沥青与沥青混合料.北京:人民交通出版社,1993:156~174
[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.北京:人民交通出版社,2001:185一18
[3] 沈金安.改性沥青与SMA路面.北京:人民交通出版社,1999:148一164
关键词：马歇尔设计法，SMA，配合比
中图分类号：S611文献标识码： A
SMA是近年来新兴起的一种沥青混合料，其具有优良的抗车辙性能和、抗滑性能及低温抗裂性能。SMA沥青混合料具有以下几方面的优点：（1）粗集料含量较高，可以形成良好的骨架，抗车辙性能优良，抗滑性能提高；（2）改性沥青和纤维形成的沥青玛蹄脂填充空隙，沥青含量高、粘结性能良好，提高了混合料的低温性能；（3）空隙率一般小于4%，水稳定性能良好。
鉴于SMA的良好路用性能，如何利用当地材料开展SMA的路用性能研究工作将具有重要的理论意义和实践价值。
1 原材料准备
本研究采用沥青为壳牌改性沥青，SBS掺量为4.5%。其技术指标如下，满足要求。
表1改性沥青指标
矿料采用西乡料场生产的辉绿岩岩，细集料为机制砂，其技术性质符合要求。
填料为本地生产的石灰岩矿粉，表观相对密度是2.750，亲水系数是0.75。
纤维对防止沥青析漏的功效，比聚合物改性沥青的效果好得多，本文配合比设计中选用了垦特莱松散木质素纤维，纤维用量为混合料质量的0.3%。
2 配合比设计
SMA混合料组成设计的内容就是确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例，使之既能满足沥青混合料的技术要求又符合经济的原则。保证粗骨料间相互嵌挤；使用强度高、立方体状骨料；较多的使用沥青，空隙率为4%；矿料间隙率(VMA)>17%；析漏、飞散满足要求；满足高温稳定性要求；满足水稳性要求。本文在JTG_F40-2004《公路瀝青路面施工技术规范》规定的级配范围内选择粗、中、细三个级配。
表2初试级配
对于SMA-16沥青混合料，该 SMA 混合料的公称最大粒径为 16mm，故 4.75mm 为粗细集料的分界筛孔。通过调整各档料的比例来调整矿料级配，其中矿粉的通过率均在 10%左右。
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（TJGE 20-2011）对初拟的三个级配成型马歇尔试件，根据经验，油石比取6%成型试件。混合料拌和工艺如下：首先纤维与矿料干拌 120s，然后加入沥青湿拌 90~100s，最后加入矿粉拌和 90~100s，其中拌和温度控制在 175℃~180℃，击实温度控制在 165℃~170℃。通过测试试件的毛体积密度，计算空隙率各种体积指标，试验结果如表3所示。
表3 各初试级配体积指标汇总
从表3中数据可以看出，三种级配的粗集料骨架间隙率（VCAmix）均小于粗集料松装间隙率（VCADRC），说明混合料已经形成良好的骨架结构。
按照施工技术规范的要求，选择VCAmix < VCADRC同时 VMA≥17%的级配作为设计级配，级配2，3均满足条件，综合考虑 SMA-16 混合料的空隙率应在3%~4%之间，目标空隙率为4%，最后选择空隙率最接近4%的的级配2 作为目标级配。
根据所选的目标级配 2和初试油石比试验的空隙率结果，以 0.3%为级差，调整3 个不同的油石比。根据经验油石比分别为5.7%、6.0%、6.3%成型马歇尔试件，计算空隙率等体积指标并进行马歇尔试验。试验结果如表4所示。
表 4 设计级配各种指标汇总
根据期望的设计空隙率4.0%，得到级配2对应的最佳油石比为6.1%。
表5 谢伦堡试验和肯特堡试验结果
以油石比为6.1，对级配2进行谢伦堡析漏试验和肯特堡飞散试验，结果如表5所示，满足规范要求。
3 性能测试
按选定的级配和油石比对沥青混合料进行路用性能检验，各项性能均满足规范要求，检验结果见表6。
表6 混合料路用性能检验结果
4 结语
本文对SMA 混合料的目标配合比进行了设计。通过对初试级配的比选、最佳油石比的确定以及混合料路用性能的检验，最终确定采用 4.75mm筛孔通过率为 26%的级配，其对应的最佳油石比为 6.1%。经检验，其各项路用性能满足规范要求。
参考文献
[1]张登良.沥青与沥青混合料.北京:人民交通出版社,1993:156~174
[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.北京:人民交通出版社,2001:185一18
[3] 沈金安.改性沥青与SMA路面.北京:人民交通出版社,1999:148一164