关于国外SMA的设计方法

SMA路面因具有优良的抗车辙能力和耐久性，已在欧洲成功地使用了 20多年。SMA混 合料的抗车辙能力主要是混合料中粗集料间相互嵌挤的作用，混合料压实要求粗集料间保持 适当的空隙率VCA,集料间隙（VMA）不应被沥青结合料过度填充，否则VCA太小，将使粗集料 “悬浮”在胶泥中，导致混合料抗剪强度下降，混合料泛油、失稳，形成车辙。而SMA耐久性则 来源于较高的沥青结合料含量和较厚的沥青膜，以及由沥青结合料、细集料、填料和稳定剂组 成的沥青胶泥的特性。SMA混合料设计者应在以上二者之间取得平衡。
（一） 徳国的SMA设计方法
SMA沥青混合料的配合比设计，国际上尚无公认的成熟的方法。由于SMA起源于德国， 所以德国的SMA设计方法，对其他国家的方法有较大影响，但是德国是以浇筑式沥青混凝土 为传统沥青路面结构形式的国家，加上德国的气候特点,德国的SMA规定了较高的最小沥青 用量。德国的SMA没有专门的设计方法，而是继续沿用马歇尔试验设计SMA配比,仅仅对 SMA的马歇尔试件的空隙率有较严格要求，对马歇尔稳定度、流值、密度、VCA和VMA等并没 有规定，主要是建立在实践经验基础上的混合料体积设计方法。鉴于此，欧洲的一些国家在使 用SMA过程中，都针对本国的具体情况，对SMA的标准进行了调整。
（二） 美国SMA的设计方法
SMA的经验来自欧洲中部和北部的较冷地区，而美国大部分地区则比较暖和，正是这种 气候差异,美国在SMA混合料设计上借鉴欧洲的经验,经过不断实践与总结，形成一套有别于 欧洲、符合美国国情的SMA技术。集中反映在TWG（美国的沥青技术工作组）于1994年提出 的SMA材料和施工指南中。例如:美国釆用了更粗的集料级配，它大致位于德国SMA级配区 的下限;规定6.0%的最小沥青含量，也比德国的6.0% ~ 7.0%和瑞典的6.6%要低;通过控制 VMA来达到沥青含量高的目的，规定VMAN17%,而欧洲未采用VMA作为设计指标;美国还 '根据气候区的变化，选择相应的结合料等级。
1994年在IWG提出的技术指南的基础上，美国随后又进行了大量深入研究工作。在 SMA混合料设计方面，发现用马歇尔法确定最佳沥青含量时,有时岀现反常的情况，最后不得 不用经验确定，并对马歇尔法提出质疑，从而进行了应用Supe!pave旋转压实法设计SMA混合 料的探索。用Supeipave旋转压实法与马歇尔压实法作了对比试验，将一些Superpave试验引 入SMA混合料的性能研究，并取得较大突破。事实表明，在比较短的时间内，从欧洲引进的 SMA技术已在美国取得重大发展，并已提高到一个新的水平。