搜索
MAC改性沥青使用指南TheGuidetoMultigradeAsphaltCement山东华瑞道路材料技术有限公司二○○九年三月1地址：济南市经十路东路3366号山东公路建设大厦六层邮编：250102电话：13306418262传真：0531-823165362目录第一章、前言.........................................................................................3第二章、MAC改性沥青性能...............................................................4第三章、MAC改性沥青技术标准.......................................................8一、技术标准.................................................................................8二、试验注意事项.......................................................................10第四章、MAC改性沥青施工指南.....................................................13一、运输的技术要求...................................................................14二、热拌和场储存的技术要求...................................................151、储存温度的技术要求.....................................................152、储存罐的技术要求.........................................................16三、泵送的技术要求...................................................................17四、拌和、运输的技术要求.......................................................18五、摊铺的技术要求...................................................................19六、碾压的技术要求...................................................................19第五章、施工现场常见异议的解释...................................................21一、现场检测指标出现的异常...................................................21二、沥青混合料施工异常...........................................................223第一章、前言山东省交通厅公路局在考察调研的基础上与美国海瑞集团（AHeritageGroupCompany）合作，引入并开发了MAC改性沥青技术。为了使该项技术实现产业化，由美国海瑞集团沥青材料公司（AsphaltMaterialsInc.）与山东省公路建设（集团）有限公司合资成立了山东华瑞道路材料技术有限公司，专业从事改性沥青等道路材料的研究开发和生产应用。主要产品有各种品牌重交基质沥青、MAC改性沥青、MAC沥青改性剂（干粉）、MAC改性冷铺（补）沥青、SBS改性沥青、高性能改性乳化沥青系列产品、灌缝料、XJB粘接液和J带等。华瑞公司自2000年建成投产以来，现已拥有多条改性沥青生产线和MAC沥青改性剂生产线，日产MAC改性沥青3000吨，累计销售近80万吨，铺筑高速公路2000公里，路网重点改建项目2000公里，明显提高了路面的质量，延长了使用寿命，降低了养护费用，取得了良好的社会和经济效益。4第二章、MAC改性沥青性能MAC是“多级沥青结合料”（MULTIGRADEASPHALTCEMENT）的英文缩写，是一种新型的化学改性沥青，又称为凝胶改性沥青。该技术于1987年由美国海瑞集团研发成功，并生产成品改性沥青，在美国十余个州使用，纳入美国试验与材料协会（ASTM）的技术标准。我国于1998年引入并合作建厂，实现工厂化生产。图2.1MAC改性沥青在美国的应用MAC改性剂在沥青中形成网状格架结构，提高了沥青的高温和低温性能。在室温下，基质沥青随着时间而流动，而MAC改性沥青不流动，如图2.2。图2.2室温下沥青的流动比较5MAC改性沥青较之基质沥青粘度大、软化点高，感温性小，抗老化能力强。其较高的粘度是其它改性沥青也无法比拟的，这使得集料表面的沥青膜厚度增大，在良好的设计和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。图2.3显示的是MAC改性沥青与基质沥青的粘温关系图。从图中可以看出MAC改性沥青与基质沥青相比，在高温时有较高的粘度，在低温时有较低的劲度。温度敏感性明显地优于基质沥青。图2.3沥青粘温关系比较图2.4反映的是薄膜烘箱加热老化时间与沥青60℃动力粘度变化的关系曲线。该曲线通过沥青随老化时间的粘度变化反映沥青的6抗老化性能，反映的是沥青的短期老化性能。随着加热时间的增加，MAC改性沥青的粘度增长明显低于基质沥青，说明抗老化性能强。图2.4沥青短期老化性能比较图2.5反映的是沥青的长期老化性能。图中沥青按美国粘度等级分级。AC-20的60℃动力粘度为2000±400P，相当于70#沥青，MAC20-40表示用AC-20生产的MAC改性沥青，改性后粘度相当于AC-40（60℃动力粘度为4000±800P），MAC10-30同理类推。从该图可以看出基质沥青在几年的时间内残留针入度比急剧降低，而MAC改性沥青的残留针入度比只是随时间缓慢地降低，反映出MAC改性沥青具有优良的抗长期老化的能力。7图2.5沥青长期老化性能比较按照美国SUPERPAVE胶结料的PG性能等级，MAC改性沥青可以根据工程的情况，调整基质沥青和改性剂掺量，生产出所需PG等级的改性沥青。某高速公路所使用的MAC改性沥青，按照SUPERPAVE的性能等级划分，为PG76-22，表示该沥青可以使用于最高路面温度为76℃，最低气温为-22℃的区域内。而未改性前70#基质沥青为PG64-22。说明MAC改性沥青在保持低温性能的情况下，高温性能得到明显的改善。与当前较好的聚合物SBS改性沥青相比，MAC改性沥青的高温性能与SBS改性沥青相当，粘度明显大于SBS改性沥青，抗老化能力优于SBS改性沥青，但是弹性恢复能力和低温劲度比SBS改性沥青略差。MAC改性沥青在经济方面比SBS改性沥青具有明显的优势，其改性费用是SBS改性沥青的60～70%，性价比高。8第三章、MAC改性沥青技术标准一、技术标准目前国内没有化学改性沥青的国家或行业标准，参考美国试验与材料协会（ASTM）D6154-04《路用化学改性沥青技术标准》，山东省制定了MAC改性沥青的地方标准，见表3.1。表3.1多级沥青结合料技术要求项目技术指标Ⅰ型Ⅱ型针入度(25℃，100g，5s)，0.1mm65～10035～65针入度(4℃，200g，60s)，0.1mm20～4512～35软化点，℃≥6070动力粘度(60℃)，Pa·s≥300500闪点，℃≥245溶解度，%≥99老化试验沥青薄膜加热试验或沥青旋转薄膜加热试验后质量变化，质量百分数/%-1.0～+1.0针入度比(25℃)，%≥70a老化试验以沥青薄膜加热试验为仲裁法。试验方法：1、取样按JTJ052T0601-2000进行。试样准备方法按JTJ052T0602-1993进行。在准备试样时，必须将其加热至（195±2）℃，9搅拌均匀，不等冷却立即一次灌入各项试验的模具中。制作混合料试件的拌和温度宜为（170～190）℃，击实成型温度宜为（165～175）℃。2、软化点试验按GB/T4507进行。3、针入度试验按GB/T4509进行。4、沥青薄膜加热试验按GB/T5304进行。5、溶解度试验按JTJ052T0607-1993进行。6、沥青旋转薄膜加热试验按JTJ052T0610-1993进行。7、闪点试验按JTJ052T0611-1993进行。8、动力粘度试验按JTJ052T0620-2000进行。根据粘度的大小对MAC改性沥青设置Ⅰ型、Ⅱ型两个等级，夏热地区和交通量较大路段使用Ⅱ型，冬寒地区使用Ⅰ型。除了25℃针入度，还采用了4℃针入度这个在较低温度下体现沥青软硬程度的指标。我国交通部颁规范中，只有SBS和SBR改性沥青有5℃延度指标，而对EVA、PE改性和天然沥青改性则没有，美国路用化学改性沥青技术标准中也没有5℃延度指标。MAC改性沥青是一种凝胶化学改性沥青，虽然5℃延度较低，但根据沥青PG分级BBR试验结果，MAC改性沥青比基质沥青的低温性能略有改善，故5℃延度指标并不适合于MAC改性沥青，不做要求。生产MAC改性沥青的基质沥青应为中间基沥青，与MAC改性剂有良好的配伍性，其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》表4.2.1-2中A级或B级道路石油沥青的技术要求。10二、试验注意事项我国交通部颁规范JTJ052-2000，T0602-1993沥青试样准备方法中规定沥青加热温度宜为软化点温度以上90℃。美国试验与材料协会D6154-04，路用化学改性沥青技术标准中规定将试样在195℃的烘箱中加热，偶尔搅动直至均匀，然后浇入试验模具中。由于MAC改性沥青粘度大，软化点较高，有时超过100℃，所以做如下试验：表3.2不同浇模温度下沥青的软化点比较浇模温度(℃)软化点(℃)某70#沥青某90#沥青SBS改性沥青样品1SBS改性沥青样品2MAC改性沥青样品1MAC改性沥青样品21354747----165484663.581--17546.546.5628061.572.5185474662.581.5748719545.54662.581.5851052054646628186.5109可见，基质沥青和SBS改性沥青的浇模温度对软化点的影响很小，短时间的高温加热并不能导致沥青的明显老化，软化点也不会提高。而MAC改性沥青的高温粘度大，必须加热到更高的温度才能使沥青完全融化均匀，达到基质沥青和其它改性沥青在较低温度下11就能达到的牛顿流体状态，所以MAC改性沥青必须在高温下浇模，否则得不到真实的软化点结果。经试验发现，浇模温度对MAC改性沥青的动力粘度、布氏旋转粘度的试验结果也有类似的影响，对针入度影响较小。根据MAC改性沥青的粘度特性，制定如下试验注意事项：1、MAC改性沥青样品的制备温度为195±2℃。对取来的试样不得直接采用电炉等明火加热，而应将装有试样的盛样器带盖放入恒温烘箱中加热。设置烘箱温度时应注意检查能使试样达到要求的温度。快速检验时，为了节省加热时间，对刚取来温度较高、仍能基本流动或用烘箱已加热至基本流动的试样，可采用电炉快速加热，但必须加放石棉垫，且不得作为质量仲裁结果。用电炉加热时，要偶尔搅动，使样品受热均匀，各部分均达到规定温度。浇模前，以1～2转/秒的速度搅拌10秒，将样品搅拌均匀，注意不要搅拌过快带入气泡，随即浇模。浇模时应注意检查试样温度，同时浇多个模具时应迅速完成，避免浇模过程中温度降低，若温度已降低，可采用电炉快速重新加热至规定温度再浇模。2、若准备将一大桶MAC改性沥青加热化开检验，应将该桶沥青放入烘箱中整体加热至180～190℃，搅拌均匀，然后再取样试验。只取先化开的部分进行试验，结果将相差很大。一桶沥青供多次试验使用时，应将化开的