江苏省高速公路沥青路面上面层(SBS改性沥青.doc
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1、江苏省高速公路沥青路面上面层(SBS改性沥青,SMA-13S)施工指导意见(修订版)根据交通部标准JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范,结合我省高速公路建设施工经验和研究成果,对江苏省高速公路部分沥青路面上面层施工提出如下指导意见。上面层采用SBS改性沥青,SMA-13S结构,矿料级配应符合表一的规定。上面层改性沥青SMA-13S矿料级配通过率(%)范围 表一 层次 类型方筛孔尺寸(mm)上面层改性沥青SMA-13S16.010013.2901009.550754.7522322.3616271.1814240.612200.310160.159130.075812一、原材料的技术
2、要求 1沥青 采用优质SBS改性沥青,其技术要求见表二。沥青性能整套检验由省高指委托有关单位进行。各施工单位和驻地监理组工地试验室、市高指中心试验室按苏高技(2004)203号关于进一步明确明确公路沥青路面原材料检测项目和检测频率的通知规定对到场沥青进行检测,并留样备检。SBS改性沥青技术要求 表二检验项目技术要求针入度(25,100g,5S)(0.1mm) 5080针入度指数PI -0.2+1.0延度(5cm/mim,5)(cm) 不小于30软化点(TR&B)() 不小于60动力粘度(60)( Pa.S) 不小于800动力粘度(135)( Pa.S) 不大于3闪点() 不小于230溶解度(%
3、) 不小于99离析,软化点差() 不大于2.5弹性恢复(25)(%) 不小于70RTFOT试验后质量损失(%) 不大于0.6针入度比(25)(%) 不小于65延度(5cm/mim,5)(cm) 不小于20SHRP性能等级PG7022SMA-13S上面层用粗集料质量技术要求 表三检 验 项 目 技术要求 石料压碎值 不大于()常温20高温24 洛杉矶磨耗损失 不大于()28 视密度 不小于(t/m3)2.60 吸水率 不大于()2.0 对沥青的粘附性 不小于掺加抗剥离剂后不小于5级 坚固性 不大于()12 针片状颗粒含量 不大于()12水洗法0.075 mm颗粒含量 不大于()1号料0.6 2号
4、料0.8 3号料1.0 软石含量 不大于()3 上面层石料磨光值 不小于(BPN)42 抗压强度 不小于(Mpa)120注:(1)有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%。2.粗集料 应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石,粒径大于4.75mm。宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料,粗集料技术要求见表三。集料质量应从源头抓起,派专人进驻集料加工厂,对不合格的集料不得装车、装船,对进场粗集料按苏高技(2004)203号文规定进行检查。3细集料 采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩或石灰岩细集料,不能采用山场的下脚料。对进场细集料按苏
5、高技(2004)203号文规定进行检查。细集料规格见表四。SMA-13S上面层用细集料规格(方孔筛) 表四规格公称粒径(mm)通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)4.752.361.180.60.30.150.075S16031008010050802560845025015注:(1)视密度不小于2.60g/cm3;(2)砂当量不得小于60%(宜控制在70%以上);亚甲兰值不大于25g/kg,亚甲兰试验待试验规程正式发布后执行;(3)小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%;(4)棱角性不小于30S。4、填料 宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁,矿粉质量技术要求见
6、表五。拌和机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料,以确保沥青上面层的质量。进场填料按苏高技(2004)203号文规定进行检验。SMA-13S上面层用矿粉技术要求 表五指 标技术要求视密度 不小于(t/m3)2.50含水量 不大于(%)1粒度范围(%) 0.6mm100 0.15mm90100 0.075mm75100外观无团粒结块亲水系数1注:亲水系数宜小于0.85、抗剥离剂 沥青上面层用抗剥离剂,应有较强的抗老化性能,在160老化5小时后,其性能应能满足规定。抗剥落剂施工工艺与技术要求见江苏省高速公路沥青路面上面层(SBS改性沥青,AK-13S)施工指导意见(修订版)附录。进场抗剥落剂按苏高技(
7、2004)203号文规定进行检验。6、稳定剂 采用优良的木质素絮状纤维,掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%0.4%。木质素絮状纤维技术指标应满足表六的要求。进场木质素纤维按苏高技(2004)203号文规定进行检验。木质素絮状纤维标准 表六试验项目质量标准筛分析:方法A:冲气筛分析 纤维长度 (mm)通过0.15mm筛 (%)方法B;普通筛分析 纤维长度 (mm)通过0.85mm筛 (%) 通过0.425mm筛 (%)通过0.106mm筛 (%) 670土l0685土1065土1030土l0灰分含量 (%) 18土5,无挥发物PH值7.5土1.0吸油率纤维质量的(5.0土1.0)倍含水率 (%
8、)4.75mm)图一 改性沥青SMA-13S混合料的各项体积指标2、目标配合比设计(1) 改性沥青SMA-13S目标配合比设计按图二流程的步骤进行。材料选择粗集料、细集料、矿粉纤维稳定剂材料试验沥青测定粗集料的VCADRC选择初试级配设计粗集料骨架,例如SMA13,以4.75mm通过率为关键性筛孔,选用高、中、低3个档次,设计3组配比选择初试沥青用量,制作马歇尔试件分析VMA、VCA,确定设计级配 不合格 合格对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件分析VV、VFA等,确定最佳沥青用量 不合格 合格 不合格进行马歇尔试验,检验稳定度、流值 合格进行各种配合比设计检验,确定配合比图二 改性沥青SMA
9、-13S混合料配合比设计流程(2)按JTG F40附录B的方法计算初试级配矿料的合成毛体积相对密度、合成表观相对密度、合成有效相对密度。其中各矿料的毛体积相对密度、表观相对密度试验方法遵照该规范附录B的规定进行。(3)设计初试级配。调整各种矿料比例,设计3个不同粗细的初试级配,必须符合表一的标准级配范围的要求,3个级配的4.75mm通过率应分别为23%、27%、31%左右,3个级配矿粉数量宜相同,使0.075mm通过率为10%左右。按式(1)计算大于4.75mm粗集料的混合毛体相对密度。 (1)式中:P1、P2分别为1号料和2号料配比; 1、2分别为1号料和2号料的毛体积相对密度。(4)用捣实
10、法测定大于4.75mm的粗集料捣实密度s按(T0309)试验,由式(2)计算各组初试级配捣实状态下粗集料间隙率VCADRC。 (2)式中:w水的密度(gcm3,常温下可取0.999)。 (5)选择制作马歇尔试件的初试油石比。初试油石比应根据矿料级配的平均毛体积相对密度选择。(6)按照选择的初试油石比和矿料级配制作SMA马歇尔试件,一组马歇尔试件数目不少于6个,试件毛体积相对密度mb,必须由表干法测定。(7)供计算SMA混合料体积指标的最大相对理论密度t ,按式(3)计算得到。 (3)式中:Pa混合料油石比,%; Px纤维用量,以矿料质量百分率计,由占沥青混 合料总量百分率换算得到,%; 矿料合
11、成有效相对密度; a沥青的相对密度; x纤维相对密度,由厂方提供或实测。(8)按式(4)、式(5)、式(6)和式(7)计算SMA马歇尔试件的矿料间隙率VMA、粗集料骨架间隙率VCAmix、空隙率VV和沥青饱和度VFA。 (4) (5) (6) (7)式中:Ps沥青混合料中除沥青外全部矿料占沥青混合料的质量 百分率,即(100沥青用量),%; PCA沥青混合料中粗集料的比例,即大于4.75mm的颗粒 占沥青混合料的质量百分率,%;(9)从3组初试级配试验结果中选择设计级配时,必须符合VCAmixVCADRC及VMA17的要求,当有1组以上的级配同时符合要求时,以4.75mm通过率大且VMA较大的
12、级配为设计级配。(10)马歇尔试件的设计空隙率VV应符合表七的要求,根据所选择的设计级配和初试油石比试验的空隙率结果,以0.2%0.4%为间隔,调整3个不同的油石比,制作马歇尔试件。(11)进行马歇尔稳定度试验,检验稳定度和流值是否符合表七的要求。表中稳定度和流值并不作为配合比设计可以接受或否决的唯一指标,容许根据同类型改性沥青SMA-13S工程的经验予以调整。(12)根据希望的设计空隙率(通常为4%),确定最佳油石比OAC。(13)按表八规定的项目进行配合比设计检验。3、生产配合比设计 (1)确定各热料仓矿料和矿粉的用量。必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分,根据筛分结果,通过计算
13、,使矿质混合料的级配符合目标配合比设计级配和表一的规定,并特别注意使0.075mm、4.75mm和9.5mm的筛孔通过量控制接近目标配合比设计级配,以确定各热料仓和矿粉的用料比例,供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡。(2)确定最佳油石比。取目标配合比设计的最佳油石比OAC和OAC0.3%三个油石比,取以上计算的矿质混合料,用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料,制备马歇尔试件,计算试件的VMA、VCAmix、VV和VFA,按目标配合比设计方法,选定适宜的最佳油石比。(3)生产配合比设计检验。用以上生产配合比,进行沥青析漏试验和残留马歇尔稳定度检验。4、试拌试铺用生产配合
14、比在生产拌和机上进行试拌,经检验,改性沥青 SMA-13S技术性能符合规定后铺筑试铺段。取试铺的改性沥青SMA-13S进行体积指标分析、马歇尔检验和沥青含量、筛分试验检验,由此确定正式生产用的标准配合比。5、关于改性沥青SMA-13S马歇尔室内试验中几点统一做法(1)配合比设计时拌制改性沥青SMA-13S需采用小型沥青混合料拌和机,以模拟生产实际情况。每组试件不少于6个。(2) 试件成型温度应符合下表规定:上面层改性沥青SMA-13S试验拌和与击实温度 oC矿料(包括矿粉)加热温度 170175沥青加热温度 160170沥青混合料拌和温度 160170试模预热温度 160170试件开始击实温度
15、 155160试件成型终了温度 不低于145 (3)改性沥青SMA-13S试件毛体积相对密度用表干法测定。(4)每天用各原材料总量比例计算混合料最大理论相对密度并与生产配合比设计值进行验证,差值不应大于0.005,否则应分析原因,论证后取值。(5)试件的配料、拌和均应单个进行,以确保试验结果的一致性。(6)改性沥青SMA-13S生产检验时,从拌和机上取样后立即制备试件,不许试样冷却后再次加热成型试件。 五、沥青中面层的检查、清扫与喷洒粘层沥青 1.沥青中面层的质量检验。按江苏省高速公路工程项目工程施工质量检验标准对中面层的外观质量与内在质量进行全面检查,对局部质量缺陷(例如严重离析和开裂、油污
16、染等)应按规定进行修复,并由监理组签署意见报市高指备案。2.对中面层表面的污染物必须清扫干净,必要时用水冲刷,对于局部被水泥等杂物污染冲刷不掉的,应用人工将表面水泥砂浆凿除。3、对中面层表面,清扫干净、冲洗的水迹晾干后喷洒粘层沥青,施工工艺按按苏高技(2003)107号高速公路沥青路面面层粘层沥青施工暂行规定执行。以浇洒均匀,不流淌不粘轮为准。粘层沥青喷洒后应进行交通管制,禁止任何车辆通行和人员踩踏,不粘车轮时才可摊铺上面层。 六、铺筑试铺路面改性沥青SMA-13S上面层施工开工前,均需先做试铺路面。每个面层施工单位,通过合格的改性沥青SMA-13S组成设计,拟定试铺路面铺筑方案,经总监代表和
17、总监助理审查报总监批准后,铺筑试铺路面。试铺路面宜选在直线段,长度不少于300m。试铺路面施工分为试拌和试铺两个阶段,需要决定的内容包括:1、根据各种机械的施工能力相匹配的原则,确定适宜的施工机械,按生产能力决定机械数量与组合方式。2、通过试拌决定:(1)拌和机的操作方式如上料速度、加料程序、矿粉的加料方式、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。(2)验证改性沥青SMA-13S的生产配合比,决定正式生产用的矿料配合比和油石比。(3)木质素纤维添加填加方式和计量检验。3、通过试铺决定:(1)摊铺机的操作方式,摊铺方法、摊铺温度、摊铺速度、初步振捣夯实的方法和强度、自动找平方式等。(2)改性沥青SMA-
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