1 概述
沥青混合料改性添加剂MPE是一种高分子聚合物混合材料，呈黑灰绿色固体小颗粒，颗粒大小为4～6mm，其最大的特点是可直接投入沥青混合料拌和锅与矿料、沥青拌和制作改性沥青混合料。使用MPE，可有效改善沥青混合料抗车辙能力，提高混合料的抗水损害能力。
SMA技术60年代起源于德国，因具有非常良好的抗永久变形能力与高度的耐久性，现已在世界范围广泛使用；但SMA较高的初期造价，制约着它的进一步推广，与常规改性沥青混合料（如AC-13）相比，SMA改性沥青混合料原材料成本要高出30%左右，其中改性沥青用量的增加与纤维的使用分别占原材料成本增加部分的60%与30%;因此，在保证技术可行的前提下，要降低SMA初期造价,必须从SMA配合比设计着手，首先降低改性沥青用量或用70号道路石油沥青，其次是不加纤维或少加纤维。
2 混合料设计
将SMA与沥青混合料改性添加剂MPE结合使用是受室内试验启发，开始MPE厂方建议将MPE添加到AC类普通沥青混合料中，但加入MPE拌和完发现，添加MPE的AC类普通沥青混合料较为干涩。后经与厂方沟通反复试验，确认MPE材料有一定吸收沥青的功能。通过室内谢伦堡析漏试验对MPE与木质素纤维对比分析，发现4～5份MPE等同于1份木质素纤维吸收沥青的效果。
基于MPE材料具有改性和吸收沥青的功能，且MPE材料使用方便，如果将MPE材料直接应用到SMA上，胶结料用70号道路石油沥青，不额外掺加纤维，那会大大降低SMA造价，进一步推广SMA技术使用。经过测算，将MPE材料直接应用到SMA中，沥青胶结料用量比常规改性沥青SMA混合料降低0.5%,不额外掺加纤维，原材料成本节约10～15%。当然，SMA与沥青混合料改性添加剂MPE结合使用，也需要进行一定的技术分析与论证：
（1） 一般MPE材料在SMA混合料中掺量为0.35～0.4%，吸收沥青还不到0.1%木质素纤维发挥的作用，而木质素纤维在SMA混合料中掺量一般为0.3%，因此要通过适当降低沥青用量和调细级配来控制SMA混合料高温析漏；
（2） 调细级配可能影响 SMA粗集料骨架结构，造成SMA混合料高温下碾压失稳，研究发现，要满足现行规范SMA-13设计中VCAmix
笔者针对福建省高速公路实际情况，通过大量室内试验，结合国内外的资料，对掺加MPE的改进型SMA-13混合料提出设计沥青含量、设计级配、及混合料技术指标的建议，具体见表1～3。
表1 建议掺加MPE的改进型SMA-13混合料设计沥青含量
表2 建议掺加MPE的改进型SMA-13混合料设计级配范围
表3建议掺加MPE的改进型SMA-13混合料技术指标
结合一研究课题，掺加MPE的改进型SMA-13混合料试验路于2007年10月在福建龙长高速公路首次铺筑实践成功。试验路长146m，采用的沥青为韩国SK 70号道路石油沥青,具体检测结果见表4。集料由长汀寨尾料场的砂岩破碎而成，粗集料压碎值17.3%；洛杉矶磨耗率20.6 %；石料磨光值47；集料视比重2.660～2.665；粗集料吸水率0.69～0.84%。矿粉为混合填料，其中消石灰20%。视比重2.669，亲水系数0.8。为保证沥青结合料与集料间具有足够的粘附性与抗水损坏性能，抗剥落剂选择TW-1型抗剥落剂，用量为沥青质量的0.5%。掺加MPE的改进型SMA-13混合料设计结果见表5、表6。
表4韩国SK 70号道路石油沥青技术指标
表5 掺加MPE的改进型SMA-13混合料设计级配
表6掺加MPE的改进型SMA-13混合料特性
3试验路施工
掺加MPE的改进型SMA-13混合料路面铺筑厚度为4cm。拌和设备采用1套 意大利生产的MAP 4000沥青混合料拌和设备,施工拌和工艺要求简单，集料正常烘干后经二次筛分与计量，在第一档集料进入拌和锅同时从拌和锅观察孔投入相应剂量的MPE进行干拌，干拌和湿拌时间同普通改性沥青混合料的一致，此次试验段混合料每盘拌和时间为60s；施工温度根据相关资料结合试验路实际情况制定,如表7所示；铺筑时采用2台ABG-423摊铺机成梯队作业进行联合摊铺，每台摊铺机负责5.5m路幅摊铺，摊铺速度为3m/min；采用3台10～12t钢轮振动压路机进行压实，不用轮胎压路机碾压，碾压时，紧跟摊铺机的2台压路机采用振动压实，采用高频率、低振幅的压实模式，压路机前进时振压，后退时静压，压路机行走速度不超过5km/h，确保路面上任一位置至少接受4～6遍压实，第3台钢轮压路机跟随前2台压路机进行消迹碾压，消迹碾压采用静压方式；碾压中发现，掺加MPE的改进型SMA-13混合料高温振动碾压时，无任何纵向或横向的推移失稳，说明改进型SMA-13仍然保持良好的骨架结构。
表7掺加MPE的改进型SMA-13混合料施工温度
竣工路面外观均匀、粗糙，无任何离析现象，仅在施工段尾部发现一次直径约10cm的油斑，后经分析该段施工时曾中途因故停机，重新开机时导致部分粉团积聚引起。竣工路面经过检测，各项指标显示良好。芯样的压实度与厚度合格率均为100%，其平均值分别为99.0 % 与4.0cm ,其中现场空隙率平均值为5.4%；路面构造深度为1.3mm，渗水系数为82ml/min。
4结语
通过以上分析与应用实践，掺加MPE的改进型SMA-13混合料具有设计简洁，施工方便，竣工路面服务性能良好的优点，并且初期造价比常规改性沥青SMA混合料节省10～15%，值得进一步开发与应用。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳