海南省地处热带季风海洋性气候地区,四季不分明,年均气温22.5~25.6℃,极端高温达39.0℃,极端低温亦在零度以上;年降水量1500~2500mm,主要集中在5~10月,大部分地区年降水天数超过100。因此,海南省的公路沥青路面面临着高温和水的长期侵害作用。加之经济发展而导致的公路交通运输量迅速增加,车辆大型化、超载严重及行驶轨迹的渠道化等致使沥青路面较早出现车辙、拥包、推移、网裂、坑槽等损害,从而大大降低了路面的服务水平和功能,缩短了使用寿命,增加了维护成本。
国内MAC改性沥青由山东省交通运输厅公路局于1998年自美国海瑞集团引入,因其改性加工工艺简单,成品粘度大、软化点高、感温性小、抗老化能力强以及明显的经济优势在山东省各大高速公路、国道、省道及重点市政道路得到了广泛应用。该项目即依托MAC改性沥青所具有的抗高温、抗水损能力,开展在海南省气候条件下的应用研究,主要研究成果和结论如下:
① MAC改性沥青与普通沥青相比,在路用性能方面有较全面的改善。与当前流行的聚合物SBS改性沥青相比,MAC改性沥青的高温性能和抗老化能力与SBS改性沥青相当,但高温粘度明显大于SBS改性沥青,弹性恢复能力和低温劲度比SBS改性沥青略差;
② MAC具有较高的粘度,用于SMA时可以添加纤维,亦可不使用纤维。无纤维添加的MAC改性沥青SMA混合料比有纤维添加时的沥青使用量低1%。应用MAC改性沥青的LSPM沥青混合料具有较厚的沥青膜,具有较高的高温稳定性和水稳定性;
③ 所设计的MAC改性沥青新型间断级配沥青砂,细集料含量少,沥青使用量小于常规沥青砂,而构造深度和摆值大于常规沥青砂,接近AC-13沥青混合料水平,抗滑性满足要求;
④ 提出了MAC改性沥青在海南省应用的生产工艺、技术标准和使用指南,提出了MAC改性沥青SMA沥青混合料、MAC改性沥青沥青砂、MAC改性沥青大粒径LSPM混合料、MAC改性沥青冷拌沥青混合料的配合比设计和施工工艺;
MAC改性沥青较SBS改性沥青、岩沥青改性沥青生产成本低。实际应用中,可应用于常规MAC沥青混合料、SMA沥青混合料、沥青混合料结构,还可用于大粒径透水性LSMP沥青混合料以及冷拌沥青混合料,具有比SBS改性沥青更广泛的应用范围。