新鄉SMA瀝青混合料的配合比設計
一、概述
瀝青瑪碲脂碎石（stone mastic asphalt簡稱sma）路面具有優良的高溫穩定性，良好的低溫抗裂性，使用的耐久性以及明顯的抗滑性和一定的降噪聲的效果。國外已普遍使用，國內也得到了推廣應用。但是，必須要保證SMA路面的工程質量才能體現SMA路面的優越性，保證質量的技術關鍵在于SMA瀝青混合料的配合比設計。
二、材料
1、粗集料——新鄉SMA瀝青混合料的配合比設計
SMA混合料是依靠粗集料石、石接觸和緊密嵌接而形成骨架結構，為防止碎石顆粒在車輛荷載的擠壓過程中發生破碎，對粗集料的質量有嚴格的要求，也可說粗集料是SMA質量控制的關鍵，一般要求使高質量的軋制粗集料，其巖石應堅韌，具有較高的強度和剛度，而不能使用質地較軟的石灰石。
SMA混合料的性質對集料4.75mm通過率十分敏感，要求針片狀顆粒（1：3）含量不超過20%。
根據SMA材料的特性，在有條件的地方目前基本上采用玄武巖、輝綠巖等硬質的堿性石料。
2、細集料
在SMA混合料中細集料（指小于4.75mm顆粒）的質量僅為10%-20%，但同樣要求石質堅硬、富有棱角，并有一定的表面紋理，軟質含量少，塑性低，粘土含量不超過1%。細集料宜用機制砂，也稱人工砂。天然砂由于顆粒接近于圓形，磨阻力小，故不宜多用。
3、礦粉
礦粉在SMA混合料中是重要的組成部分，它與瀝青混和形成瑪蹄脂，從而影響SMA的性能。礦粉為混合料產生“加勁”效應。按照我國目前瀝青路面施工技術規范生產的石灰石礦粉可用于SMA混合料，上海使用的石灰石磨細礦粉。
4、瀝青材料——新鄉SMA瀝青混合料的配合比設計
SMA所使用的瀝青要求有良好的粘結性和溫度穩定性，一般應采用重交通道路瀝青，其指標符合規范要求。我國采用的標號應根據道路所在地區氣候來確定，但一般宜采用較好的瀝青，如南方地區可采用50號瀝青，長江、黃河流域采用70號瀝青，東北地區采用90號瀝青。
雖然改性瀝青種類很多，但現在國內外的發展趨勢是SBS改性瀝青應用日趨廣泛，這是因為SBS改性瀝青性能確實比PE等改性瀝青優越，而且它的適應性強，無論在南方還是在北方都能有效地改善熱穩定性和低溫性抗裂性。
5、纖維
為了防止瀝青滴漏，絕大部分SMA中都使用纖維，雖然也有的SMA項目使用改性劑來增加瀝青粘度以防止滴漏。現在大多數情況是，既使用改性瀝青，也同時使用纖維材料。
三、瑪蹄脂的組成與技術要求——新鄉SMA瀝青混合料的配合比設計
SMA的結構可分成兩個部分：其一，是由粗集料構成的空間骨架結構；其二，電瀝青、礦粉及纖維等材料所組成的瑪蹄脂，瑪蹄脂填充在SMA混合料骨架空隙中，形成密實骨架結構。這是SMA混合料與傳統瀝青混合料在結構組成上的主要區別。
對于瑪蹄脂的組成，有人將細集料（0.075-2.36mm）、礦粉、瀝青和纖維組成的混合料作為瑪蹄脂，而將無細集料的瑪蹄脂稱為細瑪蹄脂。美國e ray beown等人對細瑪蹄脂和粗瑪蹄脂的性能，采用動態剪切流變儀（dsh）及直接拉伸試驗（dtt）等方法作了試驗，結果表明二者的性能相關性非常好。很明顯，細瑪蹄脂的性能可代表粗瑪蹄脂性能。
1、瑪蹄脂的配合比
（1）礦粉用量：SMA礦粉的用量大多控制在8%-12%范圍內。我國在SMA-16級用為5.5%-7.5%、SMA-13級時相應降低。高的瀝青用量是SMA混合料組成設計的特點。
（2）纖維用量
SMA中纖維摻量以纖維占混合料重量之比表示。目前實際應用中，木質素纖維等有機纖維的摻量一般為0.3%-0.4%，玻璃纖維等無機纖維摻量一般為0.4%~0.6%。纖維摻量過少會使混合料中瀝青增多，易發生滴漏，形成油斑。同時還會造成瑪蹄脂有效數量不足，空隙率增大，降低路面的耐久性能。纖維摻量過多時，會使分散困難，影響生產率，而且如有結團，還會使混合料粘聚力下降，影響路用性能。此外，纖維較多時，混合料中自由瀝青過少，使瑪蹄脂過于粘稠。低溫性增大，降低混合料抵抗低溫開裂能力。
四、SMA混合料級配——新鄉SMA瀝青混合料的配合比設計
1、SMA混合料的粒徑
瀝青混合料的粒徑是指這種集料的公稱粒徑，如SMA-16的公稱粒徑為16mm，實際上整個混合料中還有比16mm大一級的集料，即19mm。一般來說，公稱粒徑以上大一級的粒料還可能有90%-10%，所以在集料級配中公稱尺寸的通過率一般為50%—。
SMA混合料的公稱粒徑與路面的層次和厚度有關，也與鋪設的地區有關。一般來說，如果瀝青混合料的粒徑大一些，熱穩定性就比較好。顯然，根據我國大部分地區的氣候條件，采用過小粒徑的SMA是不可取的。以上海為例，上海七八月份的平均氣溫達到26-27℃，由于溫室效應，近幾年的氣溫又有所上升，夏季高溫持續時間長，瀝青路面容易出現泛油，SMA的粒徑則可放大至19mm或25mm。根據使用場合和交通組成的不同，可以選擇不同的類型的SMA。
2、集料級配
SMA混合料的集料級配，與普通瀝青混合料有根本的區別。