沥青混合料材料及路面施工质量控制.ppt
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1、沥青混合料材料及路面施工质量控制12 沥青面层施工及质量控制 1 沥青混合料的材料 目录2 1 沥青混合料的材料1.1 沥青结合料沥青结合料在沥青混合料中起胶结作用的沥青材料 (含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。-道路石油沥青(+抗剥落剂)改性石油沥青 天然石油沥青(岩沥青、湖沥青和海底沥青-作改性剂使用)煤沥青 原规范:热拌混合料不宜采用,用于透层、粘层、层铺法表面处治、贯入式沥青层。新规范:严禁用于热拌混合料,用于透层、层铺法 表面处治、贯入式沥青层 -不可用于粘层油 渗透性好,脆3石油沥青或道路石油沥青 原油脱水加热至360 常压塔:分馏出汽油、柴油、重柴油塔底常压渣油 加热至390 减
2、压塔:保持一定的真空度,分馏出减压馏分(润滑油)减压渣油=直馏石油沥青或道路石油沥青 沥青材料是由极其复杂的高分子碳氢化合物和这 些碳氢化合物的。其中碳占80-87%、氢占 10-15%、氧硫氮小于0.3%石油沥青化学组分按四组分法分类:饱和芳、芳香芬、胶质、沥青质。4按石油加工方法分:蒸馏沥青:直镏沥青氧化沥青:将低标号的沥青或渣油在240-290的高 温下砍入空气提高沥青稠度。溶剂沥青:对石蜡基原油而言,蒸馏法很难去除高 沸点石蜡,采用溶剂法得到优质沥青。调和沥青:将几种沥青调和设计优质组分的沥青 饱和分 13%-31%芳香分 32%-60%胶质 19%-39%蜡含量3%沥青质 6%-15
3、%5按原油性质分:石腊基沥青:由石腊基炼制,蜡含量一般大于5%,大庆 原油炼制的沥青蜡含量20%左右典型的 石腊基沥青-延度低、粘结力差、高温 软、低温脆。环烷基沥青:由环烷基原油加工,优质重交沥青大多为 环烷基沥青。辽河油田的欢喜岭油田、新疆九区原油、渤海绥中36-1中间基沥青:由中间基原油炼制,中、轻交通道路石油 沥青大多属中间基沥青6技术标准中华人民共和国石油化工行业标准“道路石油沥青”(SH 0522-92)-低于国际上通行的道路石油沥青标准。中华人民共和国石油化工行业标准“高等级道路石油沥青”GB/T15180-94-大体上相当于国际上通行的沥青标准。基于90年代初国产沥青中优质沥青
4、很少的实际情况,交通部根据SH0522制定了“中轻交通量道路引油沥青技术要求”根据GB/T15180制定了“重交通道路石油沥青技术标准”。7 1号(Q/SHR003-2000)2号(Q/SHR004-2000)2号与“重交沥青标准”相同 1号考虑了进口沥青的实际情况:蜡含量提高到2%软化点提高了2 溶解度提高到99.5%增加了密度指标 对薄膜加热试验后的针入度比、质量损失、延度都提出了更高的要求。19981998年起,中国石油化工集团公司制订的新年起,中国石油化工集团公司制订的新沥青行业标准:沥青行业标准:8重交通道路沥青技术要求重交通道路沥青技术要求(JTJ 032-94)(JTJ 032-
5、94)9中、轻交通道路石油沥青的技术要求中、轻交通道路石油沥青的技术要求(JTJ 032-94)(JTJ 032-94)项项 目目A-200A-200A-180A-180A-140A-140A-100A-100甲甲 A-100A-100乙乙 A-60A-60甲甲A-60A-60乙乙针入度针入度(,5s),200-200-300160-160-200120-120-16090-90-120801-801-12050-50-8040-40-80延度延度()不小于不小于 cm -1001001)1)1001001)1)9090606070704040软化点软化点(环球法环球法),30-30-4535
6、-35-4538-38-4842-42-5242-42-5245-45-5545-45-55溶解度溶解度(三氯乙烯三氯乙烯),不小于,不小于 99.099.099.099.099.099.099.099.099.099.099.099.099.099.0闪点闪点(开口开口),不小于,不小于 180180200200230230230230230230230230230230蒸发损失试验蒸发损失试验(,5h)蒸发蒸发 不大于不大于 1 11 11 11 11 11 11 1 蒸发后针入度比蒸发后针入度比2),不小于不小于 5050606060606565656570707070注:当注:当25延
7、度达不到延度达不到100cm时,如时,如15延度不小于延度不小于100cm,也认为是合格的。,也认为是合格的。10中国石油化工集团公司中国石油化工集团公司高等级道路石油沥青企业标准高等级道路石油沥青企业标准11国内大型沥青企业国内大型沥青企业12道路石油沥青技术要求13新规范:道路石油沥青分为ABC三级14新标准以气候分区选择沥青标号,增加了以气候分区选择沥青标号,增加了PI-PI-针入度指数(温度敏感性指标,用针入度指数(温度敏感性指标,用5 5个温度的针入度个温度的针入度 确定,要求相关系数达到确定,要求相关系数达到0.9970.997以上。)以上。)1010延度延度6060动力粘度动力粘
8、度软化点、含蜡量、密度及闪点等有提高。老化全部采用软化点、含蜡量、密度及闪点等有提高。老化全部采用薄膜加热试验薄膜加热试验,并以残留针入度比及并以残留针入度比及1010延度为指标。延度为指标。15项项 目目7070号号9090号号A A级级B B级级A A级级B B级级针入度针入度(25,100g,5s)(0.1mm)(25,100g,5s)(0.1mm)70-8070-8080-9080-90延度延度(5cm/min,15)(5cm/min,15)不小于不小于(cm)(cm)100100100100延度延度(5cm/min,10)(5cm/min,10)不小于不小于(cm)(cm)20201
9、51520201515软化点软化点(环球法环球法)不小于不小于()()4646444445454343闪点闪点 不小于不小于()()260260245245含蜡量含蜡量 不大于不大于(%)(%)2.22.23.03.02.22.23.03.0密度密度(15)(g/cm3)(15)(g/cm3)实测记录实测记录溶解度溶解度(三氯乙烯三氯乙烯)不小于不小于 (%)(%)99.599.5薄膜加热薄膜加热试验试验163,5h163,5h质量变化质量变化 不大于不大于(%)(%)0.80.8针入度比针入度比(25)(25)不小于不小于(%)(%)6161585857575454延度延度(cm)(10)(
10、cm)(10)不小于不小于(%)(%)6 64 48 86 6 石油沥青技术要求石油沥青技术要求 表表2-4 2-4 1617改性沥青仅修改了SBS改性沥青的针入度指数PI IA由-1.0-1.2 IB由-0.6-0.8 IC由-0.2-0.4 ID由+0.2018关于针入度指数PI问题19由25、(20)15、30(10或35)的针入度回归关系式:tog p=AT+K求针入度温度感应性系数K.A 回归系数0.997(3-5个温度,仲裁时5个)P.I(20500A)/(150A)T800(Log800K)/A(2.9031K)/A T1.2(Log1.2K)/A(0.0792K)/A P.I-
11、2 溶胶 P.I+2 凝胶 P.I -2+2溶凝胶,国外要求一般为-1+1关于针入度指数PIPI问题20材料进场前:结合气候分区,按“规范”P9 表4.2.1-2 要求的项目、全检。针入度指数PI要求按3-5个温度针入度关系求得,相关系数不得小0.997,仲裁时5个温度,相关系数不得小于0.997施工期间:入度、软化点、延度-每2-3天1次 (原规范1次/100T;新1次/100-300T)含蜡量-必要时 质量检测21针入度-温度25或要求的温度-试样内外恒温 标准温度计0-50(分度值0.1)酒精(红线)温度计-不能使用 时间-5s 标准针针、针连杆100g0.5g(针及针 杆重2.5g0.
12、05g)针的硬度、粗糙度、针尖的锥度及 直径(0.9mm长0.14-0.16mm)计量部门标定合格,针尖不能被损,重复用时 用三氯乙擦干净。平台与针垂直 针与试样表面的接触情况 浇模时,不能留有气泡(用时火消掉)针入度针入度 沥青感温性材料沥青感温性材料22-温度控制,温度控制,5 5、1010、1515,-速度控制,快速度控制,快值小值小 慢慢值大值大 沥青丝浮于水面(沥青密度小于水)沥青丝浮于水面(沥青密度小于水)-加酒精加酒精 沥青丝沉到槽底(沥青密度大于水)沥青丝沉到槽底(沥青密度大于水)-加盐加盐软化点软化点 水水-蒸馏水,升温速度蒸馏水,升温速度-5/min -5/min 延度延度
13、 23模拟沥青在混合料拌和生产过程中的老化沥青混合料氧化主要发生在拌和过程中,模拟沥青在混合料拌和生产过程中的老化沥青混合料氧化主要发生在拌和过程中,沥青在沥青在160-170160-170高温下以薄膜状态与沥青接触,老化速度几乎相当于沥青路面高温下以薄膜状态与沥青接触,老化速度几乎相当于沥青路面1919年的自然老化年的自然老化原原“规范规范”中、轻交通沥青中、轻交通沥青蒸发损失试验蒸发损失试验 50g50g(555535mm35mm)163 5h 163 5h 烘箱烘箱重交通沥青重交通沥青-薄膜加热试验(薄膜加热试验(TFOT TFOT)50g 3.2mm 50g 3.2mm 直径直径141
14、41cm1cm 163 1630.5 5h0.5 5h薄膜烘箱薄膜烘箱 改性沥青改性沥青转薄膜加热试验(转薄膜加热试验(RTFOTRTFOT)35g 16335g 1630.5 75min 0.5 75min 吹空气吹空气 无旋转薄膜烘箱时可由无旋转薄膜烘箱时可由TFOTTFOT代替代替 新新“规范规范”以薄膜加热试验以薄膜加热试验TFOTTFOT为准,也可由旋转薄膜烘箱为准,也可由旋转薄膜烘箱 RTFOTRTFOT代替。代替。试验过程中产生氧化物,重量有时会增加试验过程中产生氧化物,重量有时会增加 施工期间施工期间:应特别注意沥青结合料的保管,桶装沥青搬运要轻装轻放不破桶。应特别注意沥青结合
15、料的保管,桶装沥青搬运要轻装轻放不破桶。沥青使用期加热储存温度宜为沥青使用期加热储存温度宜为140140左右,不应低于左右,不应低于130130并不得并不得高于高于170170。老化试验:24(二)粗集料 粒径大于2.36mm的集料2.1 对粗集料的要求质量技术要求(物理力学性能)表4.8.2粗集料质量技术要求粗集料质量技术要求 表表2-12-1项项 目目要求值要求值上面层上面层下面层下面层石料压碎值石料压碎值 不大于不大于(%)26262626洛杉矶磨耗损失洛杉矶磨耗损失 不大于不大于(%)28283030表观密度表观密度 不小于(不小于(g/cmg/cm3 3)2.62.62.52.5吸水
16、率吸水率 不大于不大于(%)2.02.02.02.0针片状颗粒含量针片状颗粒含量 不大于不大于(%)15151515水洗法水洗法0.075mm0.075mm颗粒含量颗粒含量 不大于不大于(%)1 11 1软石含量软石含量 不大于不大于(%)3 35 525粘附性和磨光值技术要求 P19 表4.8.5规格 P18 表4.8.3 破碎面积 P19 表4.8.7 混合料用粗集料,可以采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣和矿渣等粗集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质明确高速公路、一级公路不得使用筛选砾石和矿渣筛选砾石仅适用于三级及三级以下公路的沥青表面处治26 冲击值-取消 压碎值-高速、一级公路表面层
17、28%26%洛杉矶磨耗损失-高速、一级公路表面层 30%28%其他等级公路 0%35%表观相对密度-高速、一级公路表面层 2.5 2 软石含量-高速、一级公路表面层 5%3%针片状颗粒含量-明确各规格标准 规格-S12(5-10)、S13(3-10)、S14(3-5)略有变化 修订:修订:27 规格问题(提前备料)砸石场(拌和场)应采取的措施 应统一专门加工 控制片石质量,风化石、山皮土不能投入砸石机中 采用二级或三级破碎工艺 二级工艺 一级鄂式 二级反击式 或 锤式 或 锥式 三级工艺 一级鄂式 二级反击式 三级锥式 或 反击式2.2 粗集料的质量控制及检测28碎石加工厂质量控制要点碎石加工
18、厂质量控制要点 存放生产碎石用的原石和成品集料的场地必须硬化,硬化层可采用碎石或铺15-20cm的C10水泥稳定砂砾。原石或粗集料成品不得堆放在泥土地上。采石场在生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥土夹层。生产碎石用的原石不得含有风化岩、土块、杂物。各粒径规格的成品集料必须严格采用墙隔离措施分别存放。粗集料须采用二级或三级破碎工艺,第二级及第三级破碎不得采用颚式破碎机加工生产。第一级采用颚式破碎的碎石粒径不得小于10cm。及时更换已破坏的筛网 多个石料厂供应集料,应统一振动筛筛孔尺寸,建议的振动筛筛孔尺寸.29沥青拌和厂粗集料堆放措施 存放粗集料的场地必须硬化,硬化层可采用铺15-20cm的C10
19、贫混凝土或7天强度不小于2.5MPa的水泥稳定碎石(砂砾)。各种规格的粗集料应采用墙隔离措施分别存放。集料进场宜采用分层堆料方式,每一层料堆顶部经推土机推成平台后,采用平堆卸料。30振动筛的最大筛孔孔径应与混合料类型的最大公称尺寸相适应标准筛孔 2.36 4.75 9.5 13.2 16 19 26.5 31.5 37(最大公称粒径)振动筛筛孔2.5 6 11 15 19 22 30 35 41振动筛的筛孔孔径31选择料场时:全检选择料场时:全检中下面层用石灰岩:中下面层用石灰岩:物理性能:筛分物理性能:筛分-颗粒组成、颗粒组成、0.075mm0.075mm颗粒含量、颗粒含量、吸水率、针片状颗
20、粒含量、破碎面积。吸水率、针片状颗粒含量、破碎面积。力学性能:力学性能:压碎值、磨耗损失、坚固性、软石含量。压碎值、磨耗损失、坚固性、软石含量。上面层用抗滑料:花岗岩、辉绿岩、安山岩、闪长岩、上面层用抗滑料:花岗岩、辉绿岩、安山岩、闪长岩、硬质白云岩、石灰岩硬质白云岩、石灰岩 等。等。磨光值、冲击值磨光值、冲击值 另:另:与沥青的粘附性:与沥青的粘附性:普通(基质)沥青普通(基质)沥青-集料集料 改性沥青改性沥青-集料集料 改性沥青及普通沥青改性沥青及普通沥青+抗剥落剂抗剥落剂163163、5h5h(薄膜)(薄膜)(选择抗剥落剂(选择抗剥落剂老化前后、混合料水稳性)老化前后、混合料水稳性)主要
21、检测项目和指标32要注意粗集料颜色、针片状含量的变化,是否混有山皮料,及时检测压碎值、针片状含量,如有问题,向料场提出控制毛料质量或更换锤板等要求。外观-石料品种及含泥量、针片颗粒含量、颗 粒组成、软石含量-随时筛分-颗粒组成发生变化时-调整冷料仓比例 压碎值、磨光值、洛杉矶磨耗值、含水量-必要时 施工时33(三)细集料 2.36mm以下的颗粒可采用天然砂、机制砂、石屑.细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质、并适当的级配范围。细集料质量技术要求细集料质量技术要求 表表2-22-2项 目要求值表观密度 不小于(g/cm3)2.5含泥量(0.075mm含量)不大于(%)3砂当量 不小于(%)603
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