MAC（麦克）改性沥青混混凝土路面上面层施工技术中铁十四局集团第三工程有限公司 刘军克【摘 要】 在良好的设计配合比和施工条件下，MAC沥青混合料具有良好的耐久性、抗磨性，它高温不软化，低温抗开裂，能明显提高路面抗车辙能力和使用寿命。本文结合莱新高速公路的施工实践情况，简要讲述MAC改性沥青混凝土上面层的施工技术。【关键词】 MAC沥青混凝土 上面层 施工技术 1 工程概况：莱（芜）至新（泰）高速公路是国道205线高速公路的重要组成部分，它的建成将山东省路网主框“三纵三横一环”中的南北方向贯通起来，形成了鲁中地区与三纵三横相互贯通的又一纵向快速通道，在山东省公路网中处于重要地位，是山东省重点建设项目。我公司承建的第二合同段起自莱芜市东南侧王家港村的博莱高速公路终点，向南经野虎沟南、唐家宅北、吕家林南；之后沿九龙山东北侧和葫芦山水库西南侧，跨牟汶河，至钢城区西、设钢城互通式立交；在卞家泉跨磁莱铁路和老205国道至新泰，线路起迄桩号为K0+000-K9+406，全长9.406公里。本合同施工内容包括路基工程、路面工程（包括主线K0+000-K18+422段及钢城互通立交路面工程）、桥梁工程、排水与涵洞工程、防护工程、沿线设施和其它工程等。莱新公路设计为双向四车道新建高速公路,设计车速100KM/h，设计荷载为汽超20级，挂车120，路面结构自上而下为：4CM厚MAC（麦克）改性沥青混凝土抗化表层（AK-13），5CM厚沥青混凝土中面层（AC-20），6CM厚沥青混凝土下面层（AC-25），3mm乳化沥青下封层，35CM厚二灰稳定级配碎石，20CM厚二灰稳定稳定砂。2 MAC改性沥青特点MAC改性沥青技术是美国八十年代末的一项填补道路材料业空白的革新技术，十几年的应用实践证明MAC改性沥青具备有技术先进、性能质量优越可靠、经济效益显著的优秀品质。MAC改性沥青是一种化学改性沥青，呈凝聚胶状，不随时间的流失而流动，改性后的沥青与原基质沥青相比，其粘度明显增大，软化点升高，感温性减小，抗老化能力增强，使用该沥青可以在沥青混合料处于热状态下，仍然能给集料覆盖以较厚的沥青膜，抗老化和抗车辙能力增强，感温性减小，可以不加纤维稳定而不析漏，在良好的设计和施工条件下沥青路面耐久性和高温稳定性明显提高，是目前国际上优质改性沥青之一。中美合资山东华瑞道路材料技术有限公司引进海瑞集团的专利技术，是目前国内唯一的一家生产MAC改性沥青的生产厂家，自2000年建成投产以来，短短几年时间已在54条公路上使用MAC改性沥青16万余吨，铺筑高速公路上面层750余公里，路网改造800余公里，取得了良好的使用效果。3 配合比设计3.1 原材料3.1.1碎石公路沥青路面施工技术规范（JTJ032-94）规定用于改性沥青混合料面层的粗集料，宜采用碎石或碎砾石，集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，且具有一定硬度和强度；同时还应具有良好的颗粒形状，并至少应有两个以上的破碎面；抗滑表层粗集料应选择硬质岩（玄武岩）。由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异，粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于35mm 石屑部分由于含量较低，并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用，建议用硬质岩石屑（玄武岩）。莱新高速公路上我们用于上面层的碎石均选用莱芜碎石场生产的玄武岩, 该玄武岩呈黑色，质地坚硬、洁净、干燥、无风化、无有害杂质，摩氏度达77.5级，斑状结构, 石料经鳄式破碎机粗轧，再通过锤式轧石机加工，然后经四级振动方孔筛筛析，形成四档规格粒料（10-15mm、5-10mm、3-5mm、5-3mm），具有良好的颗粒形状，硬度和强度及其粒径规格和质量均符合公路沥青路面施工技术规范（JTJ032-94）的规定，其检测结果见下表（一），经筛分其粒径规格见下表（二）。3.1.2 砂公路沥青路面施工技术规范（JTJ032-94）规定用于改性沥青混合料面层的细集料宜采用人工砂，应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，有适当的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性，使用天然砂做细集料时其含量不宜超过20，也可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。莱新高速公路上我们用于上面层的砂选用莱芜产河砂，其粒径规格和质量均符合公路沥青路面施工技术规范（JTJ032-94）的规定，其检测结果见下表（一）,经筛分其粒径规格见下表（二）。3.1.3 矿粉公路沥青路面技术规范规定用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，宜采用强基性岩石（石灰岩、岩浆岩）等增水性石料经磨细得到的矿粉，不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉；为增加骨料与沥青的粘附性可采用水泥、消石灰粉做填料，但其用量不宜超过矿料总量的2%。 在莱新高速公路上我们用于MAC改性沥青混合料上面层的矿粉采用50%莱芜磨细石灰岩矿粉与50%生石灰粉混合矿粉，其质量洁净、干燥，符合公路沥青路面技术规范规定的技术要求，其检测结果见下表（一）,经筛分其粒径规格见下表（二）。 (表一)石料规格mm产地视比重g/cm3压碎值%磨光值冲击值堆密度g/cm3空隙率%针片状%含泥量%10-15莱芜2.96015.96420.151.57047.19.90.25-10莱芜2.8951.60045.011.30.4石粉莱芜2.8701.68541.30.7砂莱芜2.6311.64837.4矿粉莱芜2.6091.66836.1 (表二)孔径（mm）通过百分数（原材料）%10-155-10砂石粉矿粉检测值规范值检测值规范值检测值规范值检测值规范值检测值规范值1610010013.294.295-1001001009.513.81-1598.395-1001001004.751.81-57.60-1094.990-1001001002.360.41.60-582.375-10090.175-1001.181.453.850-9061.850-900.60.634.930-5948.130-591001000.310.88-3029.28-3099.40.151.10-1020.10-1094.790-1000.0750.40-5100-581.675-1003.1.4 MAC改性沥青根据山东省公路局的统一安排改性沥青采用山东华瑞道路材料技术有限公司的AH-70MAC改性沥青, 施工过程中我们对每批次进场沥青均进行抽样检验试验，其各项检验试验指标如下表（表三）所示：（表三）检验项目技术指标检验结果单项结论针入度（25，100g，5s） （0.1mm）35-6052合格针入度（4，200g，60s） （0.1mm）12-3521合格软化点（环球法） （）7583.5合格闪点(COC) ()230329合格动力粘度(60) (Pa,s)300647.6合格密度(25) (g/cm3)实测记录1.021溶解度(三氯乙烯) (%)99.099.4合格旋转薄膜烘箱试验质量损失%1.0合格合格针入度损失%70合格合格检验依据JTJ 052-2000检验结论符合MAC(麦克)改性沥青技术要求3.2 配合比设计3.2.1 AK-13级配范围及设计技术参数。AK-13结构矿料级配范围(表四 )及混合料设计参数(表五)见下表:(表四) 级配类型通过以下筛孔的质量百分率(%)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075抗滑表层AK-1310090-10060-8030-5320-4015-3010-237-185-124-8(表五)项目击实次数空隙率流值饱和度 稳定度密度油石比单位次%1/100cm%kgG/cm2规范标准75X24-620-4065-757.5实测3.5-5.53.2.2目标配合比设计3.2.2.1矿料级配计算：在做出各矿料的筛分曲线后，根据施工规范利用计算机自动进行矿料级配的合成计算。根据规范要求的AK-13上面层混合料颗粒级配范围（见表六），绘制各矿料的筛分曲线，根据施工规范利用计算机自动进行矿料级配的合成计算。计算时要充分考虑有效利用材料，同时还要注重4.75Imm、2.36mm、0.075mm三种筛孔通过率，使之尽量接近要求范围的中值并且圆顺、少折角。在山东省交通科研所及监理、公路局等专家的指导下，针对莱新路上面层原材料的性质和施工机械、施工工艺等诸多因素，确定了矿料级配方案(见表六 )。（表六）孔径（mm）通过百分数（原材料）%通过百分数（配合后）%总计规范值规范中值10-155-10砂石粉矿粉10-155-10砂石粉矿粉2635162031610026352016310010010013.294.210024.7352016398.790-100809.513.898.31003634.72016377.360-80704.751.87.694.91000.313.82015.2349.330-5341.52.360.41.682.390.10.20.51813.2334.920-40301.181.453.861.80.412.48.6324.415-3022.50.60.634.948.11000.29.65.6318.410-2316.50.310.829.299.45.81.7310.57-1812.50.151.120.194.74.0