湖沥青改性沥青路面施工技术指南.docx
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湖沥青改性沥青路面施工技术指南
湖沥青改性沥青路面施工技术指南
JG
南涪高速公路沥青路面施工技术指南
JGH－2013
湖沥青改性路面施工技术指南
Lakebitumenmodifiedpavementconstructionguide
（初稿）
2012-12-01发布2012-12-01实施
重庆建工集团南涪高速公路有限公司发布
湖沥青改性路面施工技术指南
JGF－2012
湖沥青改性路施工技术指南
Lakebitumenmodifiedpavementconstructionguide
（初稿）
参编单位：
重庆建工集团重庆南涪高速公路有限公司
交通运输部公路科学研究院
批准部门：
重庆建工集团重庆南涪高速公路有限公司
批准日期：
2012年12月01日
目次
前言4
1总则1
2术语2
3符号及代号4
4一般要求5
4.1目的5
4.2基本要求5
4.3标准执行5
5材料标准6
5.1基质沥青6
5.2湖沥青6
5.3湖沥青改性沥青7
5.4粗集料7
5.5细集料8
5.6粘层9
6湖沥青改性沥青混合料配合比设计11
6.1湖沥青改性沥青混合料指标参数11
6.2湖沥青改性沥青混合料制作方法11
6.3配合比设计步骤12
6.3.1目标配合比设计12
6.3.2生产配合比设计13
6.3.3生产配合比验证13
7施工工艺14
7.1附属工程14
7.2下层沥青路面渗水调查14
7.3粘层施工14
7.4湖沥青改性沥青混合料路面施工设备14
7.5湖沥青改性沥青混合料的拌制16
7.6湖沥青改性沥青混合料的运输17
7.7湖沥青改性沥青混合料的摊铺18
7.8湖沥青改性沥青混合料的压实18
7.9接缝施工19
7.10交通控制20
7.11桥面部分压实度与渗水系数处理20
8质量验收标准21
8.1湖沥青改性沥青质量检验21
8.2粘层原材料质量检验21
8.3粘层施工后的质量检验21
8.4沥青混合料生产质量管理与控制22
8.5摊铺现场质量管理23
8.6施工过程中湖沥青改性沥青面层的质量检验23
8.7湖沥青改性沥青面层的交工检查与验收标准24
8.7.1基本要求24
8.7.2实测项目24
8.8有关内业资料的整理25
9试验方法26
9.1温度测量26
9.2车辙试验26
9.2.1标准车辙26
9.2.2浸水车辙试验26
9.3现场渗水性试验27
9.4粗集料高温压碎值27
9.5湖沥青改性剂改性沥青制作方法27
前言
本指南是南涪高速公路湖沥青改性沥青路面科研项目施工指南，通过湖沥青改性路面的施工设计、施工工艺、质量要求等技术环节要求，提出施工过程的质量检验，验收过程的质量验收依据。
本指南由交通运输部公路科学研究院与重庆建工集团重庆南涪高速公路有限公司总工办提出并归口。
本指南起草单位：
交通运输部公路科学研究院、重庆建工集团重庆南涪高速公路有限公司。
本指南主要起草人：
刘国强、曹东伟、邓锐、唐国奇、钟科、李炳跃、曲美燕、杨晓强。
本指南首次发布于2012年。
1总则
1.1为指导中面层、上面层湖沥青改性路面的试验、施工、质量控制与竣工验收，保证工程质量，特制定本指南。
1.2本指南仅适用于南涪高速公路路面工程。
1.3湖沥青改性路面施工必须遵守国家环保法规，注意保护环境。
1.4湖沥青改性路面施工必须有专项施工组织设计，并保证合理的施工工期。
不得在气温低于10℃，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。
当气温在5℃～10℃时，必须采取有效的低温施工技术措施，并经过湖沥青改性路面专家组的评审。
1.5本条高速公路湖沥青改性路面采用“湿法”改性工艺。
1.6湖沥青改性路面施工技术工艺应符合本指南外。
尚应符合国家及行业颁布的现行有关标准、规范和法规。
1.7本指南自颁布之日起执行。
2术语
2.1乳化沥青Emulsiiedbitumen（英），Asphaltemulsion,Emulsifiedasphalt（美）
石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀沥青产品，也称沥青乳液。
2.2改性乳化沥青Modifiedemulsifiedbitumen（英），Modifiedasphaltemulsion（美）
在制作乳化沥青的过程中同时加人聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。
2.3添加剂量additivecontent
指沥青混合料改性添加剂在沥青混合料（沥青和集料，不包括外加的改性添加剂本身）中的质量百分率，以百分（%）计。
2.4灰分ashcontent
高粘度添加剂中固体无机物的含量，采用在规定试验条件下完全燃烧后所得的残留物表征，以百分（%）计。
2.5粘层Tackcoat
为加强路面沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。
2.6密级配沥青混合料Dense-greadedbitunminousmixtures（英），Dense-grededasphaltmixtures（美）
按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料与沥青结合料拌和而成，设计空隙率较小（对不同交通及气候情况、层位可作适当调整）的密实式沥青混凝土混合料（以AC表示）和密实式沥青碎石混合料（以ATB表示）。
按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青混合料等。
粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥青混合料。
2.7天然沥青Naturalasphalt
石油在自然界长期受地壳挤压、变化，并与空气、水接触逐渐变化而形成的、以天然状态存在的石油沥青，其中有的混有一定比例的矿物质。
按形成的环境可以分为湖沥青、湖沥青、海底沥青、油页岩等。
2.8湖沥青Rockasphalt
湖沥青是石油在岩石夹缝经过长达亿万年的沉积、变化，在热、压力、氧化、触媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。
2.9湖沥青改性Rockasphaltmodified
湖沥青通常不直接使用，而是作为沥青改性添加剂材料，将湖沥青与基质沥青混合、掺配，改善基质沥青的路用性能。
3符号及代号
本规范各种符号、代号以及意义详见表3。
表3符号及代号
编号
符号或代号
意义
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
A
T
HMA
AC
SMA
ES
OAC
MS
FL
γse
γsb
γsa
Pa
Pb
Pbe
C
γb
γt
DP
VV
VMA
道路石油沥青
道路煤沥青
热拌沥青混合料，hotmixasphalt
密级配沥青混凝土混合料，分为粗型和细型两类
沥青玛蹄脂碎石混合料，StoneMatrixAsphalt（或StoneMasticAsphalt）之略语。
乳化沥青稀释封层沥青混合料
沥青混合料的最佳沥青用量，OptimumAsphaltContent之略语
马歇尔稳定度
马歇尔试验的流值
沥青混合料中合成矿料的有效相对密度
沥青混合料中矿料的合成毛体积相对密度
沥青混合料中矿料的合成表观相对密度
沥青混合料的油石比
沥青混合料中的沥青含量
沥青混合料中的有效沥青用量
集料的沥青吸收系数
沥青的相对密度
沥青混合料的最大相对密度
沥青混合料的粉胶比（0.075mm通过率与有效沥青含量的比值）
压实沥青混合料的空隙率，即矿料及沥青以外的空隙（不包括矿料自身内部的孔隙）的体积占试件总体积的百分率，Volumeofairvoids之略语
压实沥青混合料的矿料间隙率，即试件全部矿料部分以外的
4一般要求
4.1目的
本指南只适合南涪高速公路的中面层和上面层湖沥青改性的路面的施工。
4.2基本要求
4.1.1做好天然湖沥青低成本改性路面的经济核算、社会效应成本分析。
4.1.2天然湖沥青改性沥青路面用的集料、填料、“湿法”改性剂的优化选择，必须做好人员组织、物质供应，确保湖沥青改性混合料路面的工作按照计划实施。
4.3标准执行
根据现行技术规范与湖沥青的科研技术成果，结合国既有条湖沥青试验路的修筑经验，特制定本施工技术指南，以指导南涪高速湖沥青改性沥青混合料路面的施工和质量控制。
5材料标准
5.1基质沥青
本项目湖沥青改性沥青采用基质沥青＋湖沥青改性剂进行改性，基质沥青宜采用70号A级道路重交石油沥青与湖沥青改性剂的经济成本低，改性前的基质沥青应满足设计要求。
基质沥青各项技术指标应满足表5.1的要求。
表5.1沥青现沥青技术指标
指标
单位
技术标准
试验方法
针入度25℃，100g，5s，
0.1mm
60～70
T0604-2011
软化点TR&B
℃
≮47
T0606-2011
延度10℃，5cm/min
cm
≮20
T0605-2011
延度15℃，5cm/min
cm
≮100
T0605-2011
蜡含量
%
≯2.2
T0615-2011
闪点
℃
≮260
T0611-2011
密度（25℃）
g/cm3
实测记录
T0603-2011
溶解度（三氯乙烯）
%
≮99.5
T0607-2011
60℃动力粘度
Pa·s
≮190
T0620-2000
TFOT后
T0609-2011
质量变化
%
≯±0.8
针入度比25℃
%
≮61
T0604-2011
延度10℃
cm
≮6
T0605-2011
5.2湖沥青
本项目采用特立尼达和多巴哥的湖沥青为改性剂，其天然湖沥青改性剂各项技术指标满足表5.2-1要求。
有条件的试验室可进行提纯后的湖沥青检测满足表5.2-2要求。
表5.2-1湖沥青技术指标
试验指标
单位
技术要求
试验方法
针入度（25℃,5s，100g）
0.1mm
0～5
T0604-2011
软化点
℃
≥90
T0606-2011
密度（15℃）
g/cm3
1.3～1.5
T0603-2011
灰分
%
33～38
T0614-2011
TFOT后残留物针入度（25℃）
%
≥50
T0609-2011
T0604-2011
表5.2-2纯湖沥青技术指标
指标
单位
技术标准
试验方法
针入度25℃，100g，5s，
0.1mm
待定
T0604-2011
软化点TR&B
℃
待定
T0606-2011
延度5℃，5cm/min
cm
待定
T0605-2011
延度10℃，5cm/min
cm
待定
T0605-2011
蜡含量
%
≯2.2
T0615-2011
闪点
℃
≮240
T0611-2011
密度（25℃）
g/cm3
实测
T0603-2011
溶解度（三氯乙烯）
%
≮99.5
T0607-2011
60℃动力粘度
Pa·s
待定
T0620-2000
TFOT后
T0609-2011
质量变化
%
待定
针入度比25℃
%
待定
T0604-2011
延度10℃
cm
待定
T0605-2011
注：
1、湖沥青提纯方法
待定
5.3湖沥青改性沥青
本项目采用重庆青川精致湖沥青改性剂与金陵中石化生产的70号A级道路石油沥青进行室内加工后，检测湖沥青改性沥青的质量，各项技术指标应满足表5.3的要求。
表5.3湖沥青改性沥青技术指标
试验指标
单位
技术要求
试验方法
针入度（25℃,5s，100g）
0.1mm
40～60
T0604-2011
延度,5℃
cm
实测
T0605-2011
软化点
℃
≮60
T0606-2011
运动粘度
Pa·s
≮3.8
T0625-2011
闪点
℃
≮240
T0611-2011
溶解度（三氯乙烯）
%
≮77
T0607-2011
灰分
%
≯19.5
T0614-2011
TFOT后
T0609-2011
T0604-2011
针入度比25℃
%
≯55
注：
1、湖沥改性沥青制作方法
使用湖沥青样品在室内制备湖沥青改性沥青的方法如下：
1）将基质沥青加热到约170℃时，然后加入设计掺量的湖沥青改性剂，用玻璃棒搅拌均匀；2）将试样杯放到沥青搅拌器下，调整转速到500转/min，持续搅拌10min，整个过程温度控制在175～185℃之间；3）关闭搅拌器，即可取样进行各种试验。
每次使用前必须采用玻璃棒搅拌5分钟以上后，试验前样品备用。
5.4粗集料
湖沥青改性沥青混合料所用粗集料应均匀、洁净、干燥，不含风化颗粒，针片状颗粒少，颗粒形状近似立方体，本项目就地取材选重庆省遂宁大英巨龙加工厂的卵碎石，技术指标满足表5.4要求。
表5.4粗集料技术指标
试验项目
单位
技术要求
试验方法
压碎值
％
≤28
T0316-2005
压碎值（高温）
％
≤28
-
洛杉矶磨耗损失量
％
≤30
T0323-2000
表观相对密度
-
≥2.50
T0304-2005
吸水率
％
≤3.0
T0307-2005
沥青粘附性
级
≥5
T0654-2011
坚固性
％
≤12
T0314-2000
针片状含量
其中粒径大于9.5mm
％
≤12
T0312-2005
其中粒径小于9.5mm
％
≤18
T0312-2005
水洗法<0.075mm颗粒含量
％
≤1
T0310-2005
1个破碎面
%
≮100
T0346-2005
2个或2个以上破碎面
%
≮90
T0346-2005
软石含量
％
≤5
T0320-2000
注：
粗集料高温压碎值
按照T0316-2005的标准进行本项试验检测步骤，其中将装有试样的压碎值试验仪和压柱一起放入190℃±2℃的烘箱内保温2小时后，立即按照规定试验方法进行试验。
5.5细集料
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力，具有较好的颗粒形状;本项目地理位置特殊，结合当地地材局限性，选用重庆省遂宁大英巨龙加工厂的卵石细集料，其质量应符合表5.5-1和表5.5-2要求。
湖沥青改性沥青路面细集料规格采用0～2.36mm，2.36mm的通过率宜大于90％。
细集料必须采取搭棚防雨措施。
表5.5-1细集料技术指标
试验项目
单位
标准要求
试验方法
表观相对密度
-
≥2.60
T0328-2005
坚固性（>0.3mm部分）
％
≤12
T0340-2005
亚甲蓝值
g/kg
≤1.5
T0349-2005
棱角性（流动时间法）
s
≥30
T0345-2005
表5.5-2细集料级配范围技术指标
公称粒径（mm）
通过各个筛孔的质量百分率（%）
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
0.075
0～2.36
100
90～100
50～80
25～60
8～45
0～25
0～10
5.6填料
填料要求采用石灰岩矿粉，石灰岩应该干燥、洁净、无风化、无杂质。
进场矿粉应密闭保存、不得受潮，拌和机回收的粉料严禁使用。
在粗集料粘附性不符合要求时，添加消石灰或水泥，消石灰或水泥的添加量可占矿粉量的约40％。
本项目采用石灰岩岩石加工的矿粉，技术指标应满足表5.6要求。
表5.6矿粉技术指标
试验项目
单位
技术要求
试验方法
表观相对密度
-
≥2.60
T0352-2000
含水量
％
≤1
T0103-1993
外观
-
无团粒结块
观察
亲水系数
-
≤1
T0353-2000
塑性指数
%
≤4
T0354-2000
加热安定性
-
无明显变色
T0355-2000
粒度
范围
＜0.60mm
%
100
T0351-2000
＜0.30mm
95～100
＜0.15mm
%
90～100
＜0.075mm
%
75～100
5.7粘层
湖沥青改性沥青路面的粘层必须采用有效的防水与粘接层材料，最好选用SBS改性乳化沥青或SBR乳化沥青作为中面层粘层；根据本项目实际情况采用原设计的乳化沥青粘层材料；技术指标满足表5.7要求。
表5.7乳化沥青技术指标
试验项目
单位
技术要求
试验方法
破乳速度
-
快裂
T0658-1993
粒子电荷
-
阳离子（+）
T0653-1993
道路标准粘度C25.3
s
8～20
T0621-1993
筛上剩余量（1.18mm）
%
≯0.1
T0652-1993
与粗集料的粘附性，裹附面积
-
≮2/3
T0654-2011
蒸发残留物
残留物含量
%
＞50
T0651-1993
针入度（25℃）
0.1mm
60～100
T0604-2011
延度（15℃，5cm/min）
cm
≮15
T0605-2011
常温储存稳定性
1d
%
≯1.0
T0656-1993
5d
≯5.0
与矿料的粘附性，裹覆面积不小于
-
2/3
T0654-2011
6湖沥青改性沥青混合料配合比设计
6.1湖沥青改性沥青混合料指标参数
湖沥青改性沥青混合料配合比设计参数应满足表6.1要求。
表6.1湖沥青改性沥青混合料指标技术要求
试验项目
单位
技术要求
试验方法
马歇尔试件击实次数
次
双面击实75次
T0702-2011
毛体积相对密度
-
-
T0705-2011
理论最大相对密度
-
-
T0711-2011
马歇尔稳定度
kN
≥15.0
T0709-2011
流值
mm
1.5～4
T0709-2011
空隙率
%
3.5～5.5
T0705-2011
矿料间隙率
%
≥12.5（VV=3.5%）
≥14.5（VV=5.5%）
T0705-2011
沥青饱和度
%
65～75
T0705-2011
残留稳定度
%
≥80
T0709-2011
冻融劈裂强度比
%
≥75
T0729-2000
车辙试验动稳定度
次/mm
≥7000
T0703-2011
T0719-2011
浸水车辙试验动稳定度
次/mm
≥6000
T0703-2011
T0719-2011
车辙试验动稳定度（现场）
次/mm
≥5000
T0719-2011
低温弯曲破坏应变
με
≥2000
T0703-2011
T0715-2011
渗水系数（室内）
ml/min
≤50
T0730-2011
渗水系数（室外）
ml/min
≤200
T0730-2011
粉胶比（中面层）
%
0.8～1.5
-
注：
湖沥青改性沥青混合料浸水车辙试验
先将试件放在60℃水浴中养生6h，再放入车辙试验仪试验槽中进行浸水（60℃）状态下的车辙试验。
试模的底板为有孔底板，保证水从底部可以渗入。
试验槽中水位浸没过试件表面10mm以上,试验整个过程水浴60℃恒温。
其他试验方法和数据处理同JTGE20-2011/T0719-2011的规定。
6.2湖沥青改性沥青混合料制作方法
（1）集料加热到规定（190℃）恒温不少于6h；
（2）拌和锅加热到185℃；
（3）恒温的集料+湖沥青改性剂倒入拌和锅内一起搅拌15s；
（4）将集料堆积一边，留出一角，将沥青按照规定数量倒入拌和锅内搅拌90s；
（5）将混合料底部偏细的混合料人工拌和均匀后加入矿粉搅拌90s备用。
（6）马歇尔击实和车辙成型温度165℃。
6.3配合比设计步骤
湖沥青改性沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。
6.3.1目标配合比设计
按照南涪高速公路设计图纸及课题组研究成果进行湖沥青改性沥青混合料配合比设计。
目标配合比设计具体步骤如下：
6.3.1.1验证原材料的各项技术指标是否满足设计要求；
6.3.1.2在推荐的级配范围（表6.3.1.2），根据期望的目标空隙率试配三种配比方案，使2.36mm筛孔通过率在中值范围±3％左右；
表6.3.1.2湖沥青改性沥青混合料集料级配范围
筛孔尺寸（mm）
AC-20-10
通过量（%）
26.5
100
19.0
90～100
16.0
74～90
13.2
62～82
9.5
50～60
4.75
32～46
2.36
22～36
1.18
16～28
0.60
10～22
0.30
6～16
0.15
4～12
0.075
3～7
注：
试配4.75mm与2.36mm通过量之差不得大于13%。
4.75mm与9.5mm通过量之差不得大于22%。
6.3.1.3然后进行湖沥青改性沥青混合料性能检验（见表6.1）。
6.3.1.4其他设计原则按照JTGF40-2004附录B热拌沥青混合料配合比设计方法进行。
6.3.2生产配合比设计
按目标配合比确定的各冷料仓供料比例上料，从二次筛分后各热料仓取样进行筛分，按目标配合比确定的合成级配曲线确定各热料仓的配合比例。
同时，反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行试拌，按照JTGF40-2004附录B热拌沥青混合料配合比设计方法进行体积参数及本指南参数进行性能验证。
6.3.3生产配合比验证
按照确定的生产配合比铺筑试验段，试验段长度不少于300m。
取现场料进行浸水残留稳定度、车辙试验、浸水车辙试验、冻融劈裂试验和渗水试验（车辙板），根据抽提、筛分试验结果分析拌和楼对配比控制的准确性。
对铺筑的试验路段进行有关性能测试，根据检测施工指标情况分析生产配合比的适用情况，确定摊铺机的操作方式，确定适宜的压实工艺与压实程序（包括明确具体的碾压时间，碾压顺序，碾压温度，碾压速度，静压与振压最佳遍数，压路机类型组合，压路机型号与吨位，压路机振幅、频率与行走速度的组合等）、以及施工缝的处理方式等。
7施工工艺
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