EAPA STATEMENT on
HEAVY D
UTY SURFACES - The Arguments for Stone Mastic Asphalt



Summary

Stone Mastic Asphalt (SMA) has become a popular asphalt for the surfacing of heavily trafficked roads, airfields and harbour areas in Europe and its use is spreading across the world. The even surface that can be obtained using SMA provides comfortable riding characteristics whilst its texture gives good skid resistance with relatively low traffic noise. The strong aggregate structure provided by the coarse aggregate particles gives excellent resistance to permanent deformation and the rich mastic, which fills the voids between those particles, makes SMA highly durable. Due to the high binder content a drainage inhibitor is needed to prevent binder drainage. Modified bitumen can be used to further enhance the mechanical properties of SMA and also to reduce the use of a drainage inhibitor. The specific mixture composition allows thin layer application, which means that less of this high quality asphalt needs to be used in the surface course of pavement construction. As a result SMA has proved to be cost effective even though it requires a high binder content and the use of high quality aggregates. A well designed SMA requires extremely low maintenance when applied in a properly designed construction. The additional advantages of quick application, and ease of use in maintenance operations can contribute to lower pavement whole-life costs.

Longer road life, thinner construction and reduced noise levels impart sustainable environmental benefits.

Several individual countries now have a national standard for SMA, and CEN is in the process of developing a European product standard. In the USA, where SMA is called Stone Matrix Asphalt, and elsewhere in the world, its use is increasing in popularity amongst road authorities and the asphalt industry.

This report covers all the above points and highlights the key areas that must be satisfied to ensure success when producing and laying SMA. It is envisaged that it will be of use to producer, layer, contractor and specifier alike.


Résumé

L'enrobé Stone Mastic Asphalt (SMA) est devenu un enrobé d'usage très courant pour la réalisation des chaussées fortement circulées, des aéroports et des zones portuaires tant en Europe qu'ailleurs dans le monde. Son squelette minéral grenu à base de granulats de qualité lui permet de bien résister aux déformations permanentes. Son mastic, riche en liant, assure une bonne longévité.

En raison d'une teneur en liant élevée, il est nécessaire d'utiliser des additifs destinés à fixer le bitume et éviter ainsi tout égouttage. Afin de résoudre ce problème et d'augmenter les performances du SMA, il est également possible d'utiliser des liants modifiés.

La formulation des SMA permet une utilisation en couche mince, réservant cet enrobé de qualité aux couches de roulement.

La surface obtenue rend la conduite agréable tout en assurant une bonne adhérence ainsi qu'une nuisance sonore relativement basse.

Le SMA est un produit compétitif qui nécessite peu d'entretien et qui apporte un gain durable en terme d'environnement.

Certains pays ont déjà une norme nationale (voir Annexe C) et une norme européenne est en préparation au CEN. Le SMA est aussi appelé Stone Matrix Asphalt aux USA, Splittmastixasphalt en Allemagne, et en France l'enrobé qui s'en approche le plus est le BBM (thin bituminous concrete).

Le présent rapport développe tous les points évoqués ci-dessus et souligne les conditions essentielles à respecter pour une réussite complète au niveau de la fabrication et de l'application des SMA. Il est destiné aux fabricants d'enrobés, aux entreprises applicatrices ainsi qu'aux maîtres d'oeuvre.


Zusammenfassung

Splittmastixasphalt (SMA) gewinnt als Deckschicht für die Befestigung stark beanspruchter Straßen, Flugplätze und hochbeanspruchter Lagerflächen in Europa zunehmend an Bedeutung und seine Anwendung nimmt weltweit zu. Die gleichmäßige Oberfläche, die durch den Einsatz von Splittmastixasphalt erreicht werden kann, bietet angenehme Fahreigenschaften, wobei durch die Textur eine gute Griffigkeit bei relativ niedrigen Rollgeräuschen erzielt wird.

Das stabile Mineralstoffgerüst, das durch den hohen Splittgehalt entsteht, ist äußerst beständig gegenüber Verformungen. Durch den hochwertigen Asphaltmastix, der die Hohlräume im Mineralstoffgerüst teilweise ausfüllt, ist SMA ausgesprochen dauerhaft. Wegen des hohen Bindemittelgehalts ist der Einsatz von stabilisierenden Zusätzen erforderlich, die ein Ablaufen des Bindemittels von den Mineralstoffen verhindern. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von SMA kann modifiziertes Bitumen eingesetzt werden.

Die Eigenschaften des SMA ermöglichen auch sein Auftragen in dünnen Lagen. Das heißt, daß auch eine dünne Schicht dieses qualitativ hochwertigen Asphalts als Deckschicht einer Fahrbahnkonstruktion ausreicht. SMA ist daher trotz seines hohen Bindemittelgehalts und des Einsatzes qualitativ hochwertiger Mineralstoffe preiswert. Darüber hinaus erfordert ein richtig konzipierter und hergestellter Splittmastixasphalt nur geringen Unterhaltungsaufwand, wenn er Bestandteil einer ausreichend bemessenen Konstruktion ist.

Insbesondere der problemlose und schnelle Einbau und der geringe Unterhaltungsaufwand tragen bei SMA zu geringen Gesamtkosten über eine lange Nutzungsdauer der Fahrbahnbefestigung bei.

Die lange Lebensdauer dieser Asphaltbefestigung, die dünne Konstruktionsdicke und der niedrige Rollgeräuschpegel bringen auch dauerhafte Vorteile für die Umwelt mit sich.

In verschiedenen Ländern liegen zum Teil seit vielen Jahren technische Regelwerke für Splittmastixasphalt vor und CEN erarbeitet zur Zeit eine entsprechende europäische Mischgutnorm. Sowohl in den USA, wo SMA "stone matrix asphalt" genannt wird, als auch in anderen außereuropäischen Ländern erfreut sich seine Anwendung wachsender Beliebtheit bei Straßenbaubehörden und in der Asphaltindustrie.

Der vorliegende Bericht behandelt die o.g. Punkte und gibt Hinweise für die richtige Zusammensetzung, die Herstellung, den Einbau und die Verwendung von Splittmastixasphalt. Er kann den Asphaltherstellern und den Asphalteinbaufirmen, aber auch den Planenden und den Baustofflieferanten wertvolle Hilfestellung sein.


Resumen

En Europa el Stone Mastic Asphalt (SMA) se ha convertido en una mezcla asfáltica muy utilizada en la pavimentación de carreteras de alto nivel de tráfico, pistas de aeropuertos y zonas portuarias, y su uso se está extendiendo por todo el mundo. La superficie homogénea que proporciona el SMA aseguran unas condiciones de conducción muy cómoda, y la textura que se obtiene da una muy buena resistencia al deslizamiento con un nivel de ruido relativamente bajo. La fracción gruesa del árido proporciona una gran resistencia a la deformación permanente mientras que el mástico rellena los huecos que quedan entre las partículas, lo que hace que el SMA sea una mezcla asfáltica de gran duración. Por su alto contenido en ligante se puede producir escurrimiento del mismo, por lo que se hace necesario utilizar un inhibidor de este escurrimiento. El uso de betún modificado está indicado para aumentar las propiedades mecánicas del SMA y también para impedir el escurrimiento. Las característícas de la mezcla permite su utilizacíon en capas finas, lo que simplifica una reducción del consumo de este ligante de alta calidad en la construcción de pavimentos. Por todo esto, el SMA ha demostrado ser rentable a pesar de requerir un alto contenido en lígante, así como la utilización de áridos de gran calidad. Un SMA estudiado adecuadamente requiere niveles mínimos de conservación, siempre que se utilice en carreteras bien diseñadas. Las ventajas adicionales de una rápida aplicación y la facilidad de uso en las operaciones de conservación pueden contribuir a una reducción de costes durante la vida de un pavimento.

Alargar la vida de las carreteras y reducir los niveles de ruido constituye una gran contribución a la mejora del medio ambiente. Varios paises estan aplicando normas nacionales para la utilización de los SMA y el CEN está desarrollando una norma europea. Tanto en Estados Unidos, donde el SMA se conoce como Stone Matrix Asphalt, al igual que en el resto del mundo, el uso del SMA está utilizándose cada vez más en los departamentos de carreteras y en la industria del asfalto.Este informe trata todos los puntos mencionados anteriormente y pone de relieve las áreas clave a las que se debe prestar atención, con el fin de asegurar una producción y una aplicación satisfactorias de los SMA. Se quiere con ello que, tanto los fabricantes, los utilizadores, los contratistas y los redactores de especificaciones encuentren beneficios en su utilización.
 


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