[导读] 文章从我国道路工程中出现的新材SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）在道路工程中的应用，EPS（聚苯乙烯泡沫板）的发展和应用，DCPET（路用工程纤维）的应用来介绍。
最近几年，国内用于道路建设的新材料、新技术、新设备不断出现在各个省市的公路工程建设中，尤其是在一些重点项目中，也都出现了诸如：SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）、EPS（聚苯乙烯泡沫板）、DCPET（路用工程纤维）、等新材料、新技术的应用。面对如此多的新材料和新技术，作为工程的建设者，如果不及时了解和掌握，就无法对工程质量进行控制，甚至无法具体指导和指挥技术工人进行操作。因此，为了使广大项目管理人员能对上述新材料的应用和技术要求有个大致的了解，特择选有关知识内容，供大家学**、参考。
一、SMA在道路工程中的应用
1、SMA的起源及形成
沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料和沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架空隙而组成的沥青混合料，这种热拌热铺的间断级配骨架型密实沥青混合料由大比例粗集料构成坚固的骨架结构，并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架进行稳定脚。它是德国在浇筑式沥青混凝土的基础上为解决车辙问题而发展起来的新型材料，以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而闻名于世。
2、SMA的特性
（1）高温稳定性好。SMA的组成中粗集料多，混合料中粗集料之间的接触面很多，细集料少，玛蹄脂仅填充粗集料之间的空隙，交通荷载主要由粗集料骨架承受。由于粗集料之间良好的嵌挤作用，沥青混合料具有非常好的抵抗荷载变形能力和较强的高温抗车辙能力。
（2）低温抗裂性好。低温条件下沥青混合料的抗裂性能主要由结合料的拉伸性能决定。由于SMA的集料间填充了沥青玛蹄脂，它包在粗集料的表面，低温条件下，混合料收缩变形使集料被拉开时，由于玛蹄脂有较好的黏结作用，使混合料有较好的低温变形性能。
（3）水稳定性好。SMA混合料的孔隙率很低，几乎不透水，混合料受水的影响很小，再加上玛蹄脂与集料的黏结力好，使混合料的水稳定性有较大改善。
（4）耐久性好。SMA混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，且沥青膜较厚，混合料的孔隙率很低，沥青与空气的接触少，抗老化性能好，由于内部空隙低，其变形率小，因此有良好的耐久性；SMA基本上是不透水的，使路面能保持较高的强度和稳定性。
（5）具有良好的表面功能。SMA采用坚硬、粗糙、耐磨的优质石料，间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成的孔隙大，构造深度大，因此抗滑性好。SMA路面雨天行车不会产生大的水雾和溅水，粗糙的表面在夜间对灯光反射小，能见度好，噪声也大为降低。
3、SMA在国内外的发展及应用
SMA在国外已经有30多年的应用历史。炎热夏季，发现许多密级配沥青混凝土路面出现了严重的车辙变形，唯有铺筑SMA的路面几乎没有车辙变形。从此在欧洲很多国家开始将SMA用于承受重交通荷载及高轮胎压力的道路和机场道面。1992年，我国从奥地利引进“Novophalt”沥青技术，并于1993年首次在广佛高速公路和首都机场高速公路上用SMA铺筑5cm厚上面层，经过长时间检验，路面状况良好。以后，又在厦门机场跑道、八达岭高速公路、保宁通公路等使用SMA铺筑路面。至1998年，全国用SMA铺筑的路面累计已达上千公里。目前．交通部在全国组织了SMA技术推广工作，并已将SMA路面的技术列入规范。
二、EPS 的发展和应用
说起EPS，可能感到比较陌生，其实它就是我们日常生活中经常看到的塑料泡沫板。所不同的是，工程所用的泡沫板是由聚苯乙稀材料制成，它比一般的泡沫板具有高强度、高密度、导热慢等特点，一般在建筑工程中内外墙面保温隔热以及防水工程中应用较多，而真正将EPS 用于道路工程，总的来说，还不是很多。在国外，上世纪60 年代EPS 工程板材就已经在道路和桥坡建设施工中成功应用，至今已非常普遍。而我国则从90 年代初期才开始引进此项技术，
并在同济大学和上海其它科研、设计单位的共同努力下，开始将EPS 应用到桥坡高填土、软土地基处理等具体工程中。从1992 年至今，上海浦东世纪大道、上海F1 国际赛车场、上海滨江大道、沪宁高速公路等重点工程都使用了EPS，大量的工程实践证明，对于湿软路基，用EPS 替代原土控制沉降，是一项非常有效的措施，尤其是目前大多数桥头跳车问题，通过使用EPS 基本都可以得到解决。这主要是由于EPS 工程板材具有质量轻、抗压强度高、吸收冲击荷载的能力强等特点，当汽车荷载集中作用在桥坡上，可通过铺砌在路面以下的EPS 板材将上部荷载均匀分布传向路基（EPS 是整个板体受力），从而使道路路基的单位面积荷载减小，起到了控制沉降的作用。EPS 施工也很简单。譬如，某桥坡施工，首先将需要处理的桥坡段按设计要求进行开挖，清除湿软土基，整平基底面，铺10 cm 碎石和15 cm 黄砂找平层，然后将EPS 板材象砌墙砖一样一块一块错缝拼砌，每砌好一层，用EPS 专用联接件将每四块EPS 板材相接的角扣紧咬固，然后再拼砌第二层，以此类推，一层一层，一直砌到设计标高要求的高度为止。最后，再在EPS 板材上面浇筑10 ～ 15 cm 钢筋混凝土封层，至此，EPS 施工即告结束。以上桥坡路面将按道路结构层或桥坡结构层再行施工。
三、DCPET 的应用
众所周知，我国的沥青混凝土路面一般设计使用年限为8～15a，而实际上大多数路面尚未达到设计年限就已经损坏严重，一般在3～5a 就要大修，有些甚至年限更短。当然促使路面提前损坏的原因很多，其中不乏交通流量增大、车辆重载、道路的施工质量、路用材料不合格等原因，但是通过调查分析发现，路面损坏很大一部分原因同道路结构自身的构造有关。沥青混凝土是由级配碎石、矿粉和适量的沥青相互混合拌制而成。碎石是一种松散材料，所以尽管在拌制过程中通过加入沥青将其相互胶结在一起形成板体，但在遇水浸湿后，颗粒与颗粒之间在外部荷载的作用下，很容易使胶结质断裂，碎石相互离散，致使路面产生裂缝。由于胶结质和沥青在低温、遇水的情况下变得很脆，抗拉和抗剪切的强度都变得很低，因此，要想克服沥青混凝土的这些不足，就必须在沥青混凝土拌制过程中适量添加一些纤维类物质以增强其抗拉和抗剪强度。DCPET ———路用工程纤维，就是被工程技术人员研制出来，专门添加到沥青混凝土路面中提高道路强度的物质。ECPE T 路用工程纤维，它主要选择高分子聚脂类材料为主要原料，采用独特的生产工艺，纺制成直径0.02～0.03 mm 的单丝纤维，经超倍拉伸工艺和特殊化学剂表面涂层处理，使纤维具有抗拉强度高、弹性模量高、吸油性能好、易分散、耐高温、抗变化、抗低温等优点，将其加入到沥青混凝土中，对路面起到明显的加筋作用，从而延长了道路的使用寿命。DCPET 路用工程纤维施工方法相对比较简单。在沥青混凝土拌制过程中，你只要根据建设单位提供的交通要求，按一定比例将DCPE T 纤维掺入到沥青混凝土内一起搅拌即可。一般轻交通掺量为2～2.5 kg/t，中等交通2.5～3 kg/t，重交通3～4kg/t。拌制过程的工序、温度及对原材料的控制等和一般沥青混凝土的拌制方法一致。值得注意的是，搅拌时，应先将纤维加入到搅拌机内与烘干的集料干拌10～15 s，然后再按常规注入沥青混拌30～40s，从而保证纤维在沥青混凝土中能均匀分布。
以上仅仅对目前国内道路工程中应用较广的新技术、新材料做了简要介绍，意在通过对新技术、新材料的认识和了解，提高我们项目管理人员的知识水平，控制和把握好施工过程中的各个环节，确保施工质量满足规范、规程要求，充分体现各级施工企业所应具有的技术水平。同时这些新材料和新技术的应用，对设计和施工单位来讲，也具有一定的借鉴和参考作用
图文源自：铺面材料工程中心
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