公路沥青路面施工技术规范.ppt
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1、公路沥青路面施工技术规范 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望这次修订的内容主要有这次修订的内容主要有(1)在在“八八五五”国国家家科科技技攻攻关关成成果果的的基基础础上上,提提出出了了新新的的道道路路沥沥青青标标准准和和沥沥青青路路面面的的气气候候分分区区。提提出出了了按按照照当当地地气气候候条条件件及及交交通通情情况况(公公路路等级)选择沥青标号的方法。等级)选择沥青标号的方法。(2)在在热热拌拌沥沥青青混混合合料料的的各各部部分分内内容容中中针针对
2、对改改性性沥沥青青和和SMA方方面面的的一些特殊要求进行了补充完善。一些特殊要求进行了补充完善。(3)调整了沥青混合料的矿料级配范围,及施工质量检验要求。)调整了沥青混合料的矿料级配范围,及施工质量检验要求。(4)修订了沥青混合料配合比设计检验方法和技术要求。)修订了沥青混合料配合比设计检验方法和技术要求。(5)完完善善了了沥沥青青混混合合料料配配合合比比设设计计方方法法,调调整整了了马马歇歇尔尔试试验验配配合合比比设设计计方方法法及及设设计计指指标标、标标准准,修修订订了了确确定定最最佳佳沥沥青青用用量量的的方方法法、空空隙隙率率的计算方法。的计算方法。(6)修修订订了了沥沥青青路路面面的的
3、施施工工质质量量检检验验指指标标,如如压压实实度度、平平整整度度、抗抗滑标准等。滑标准等。(7)为利于压实,调整了不同粒径混合料的适宜厚度,不同层位的沥)为利于压实,调整了不同粒径混合料的适宜厚度,不同层位的沥青混合料种类、规格。青混合料种类、规格。(8)增加了有关乳化沥青稀浆封层、改性沥青稀浆封层和微表处的)增加了有关乳化沥青稀浆封层、改性沥青稀浆封层和微表处的内容,合并到沥青表面处治一章中。修订了不同基层上的透层油和粘层内容,合并到沥青表面处治一章中。修订了不同基层上的透层油和粘层油的要求。油的要求。(9)在基层中增加了有关柔性基层的内容。)在基层中增加了有关柔性基层的内容。(10)修订了
4、施工质量检验指标、频度、方法,增补了密水性(渗水)修订了施工质量检验指标、频度、方法,增补了密水性(渗水系数)要求。系数)要求。(11)根据最新施工设备的发展,修订了对拌和厂的要求、提高平整)根据最新施工设备的发展,修订了对拌和厂的要求、提高平整度的措施、摊铺和路面压实工艺,修订了施工压实度检验方法及标准。度的措施、摊铺和路面压实工艺,修订了施工压实度检验方法及标准。(12)修订了桥面铺装的厚度、混合料类型,施工工艺。增补了对钢)修订了桥面铺装的厚度、混合料类型,施工工艺。增补了对钢桥面铺装提出了基本要求。桥面铺装提出了基本要求。一、沥青技术标准一、沥青技术标准1沥青材料路用性能气候分区沥青材
5、料路用性能气候分区高温高温七月平均气温七月平均气温(1)夏炎热)夏炎热30(2)夏)夏热热2030(3)夏)夏凉凉20低温低温极端最低气温极端最低气温(1)冬严寒)冬严寒-9年降水量年降水量(1)潮)潮湿湿1000mm(2)湿)湿润润5001000mm(3)半干旱)半干旱250500mm(4)干)干旱旱30303030-92-12-22-32-4夏热,冬寒夏热,冬寒夏热,冬寒夏热,冬寒夏热,冬冷夏热,冬冷夏热,冬温夏热,冬温2030203020302030-93-2夏凉,冬寒夏凉,冬寒30-3730-37-21.550010001-2-3夏炎热冬寒半干夏炎热冬寒半干30-37-21.52505
6、001-2-4夏炎热冬寒半旱夏炎热冬寒半旱30-37-21.52501-3-1夏炎热冬冷潮湿夏炎热冬冷潮湿30-21.5-910001-3-2夏炎热冬冷湿润夏炎热冬冷湿润30-21.5-950010001-3-3夏炎热冬冷半干夏炎热冬冷半干30-21.592505001-3-4夏炎热冬冷干旱夏炎热冬冷干旱30-21.5930-910001-4-2夏炎热冬温湿润夏炎热冬温湿润30-95001000气候型气候型型型号号温度温度(C)雨量雨量(mm)七月平均最高气七月平均最高气温温年极端最低气年极端最低气温温年降水总量年降水总量2-1-2夏炎冬严寒湿润夏炎冬严寒湿润2030-3750010002-1
7、-3夏热冬严寒半干夏热冬严寒半干2030-372505002-1-4夏热冬严干旱夏热冬严干旱2030-3710002-2-2夏热冬寒湿润夏热冬寒湿润2030-37-21.550010002-2-3夏热冬寒半干夏热冬寒半干2030-37-2152505002-2-4夏热冬寒干旱夏热冬寒干旱2030-37-21.51000气候型气候型型型号号温度温度(C)雨量雨量(mm)七月平均最高七月平均最高气温气温年极端最低气年极端最低气温温年降水总量年降水总量2-3-2夏热冬冷湿润夏热冬冷湿润2030-21.5-950010002-3-3夏热冬冷半干夏热冬冷半干2030-21.5-92505002-3-4夏
8、热冬冷干旱夏热冬冷干旱2030-21.5-9-910002-4-2夏热冬温湿润夏热冬温湿润2030-950010002-4-3夏热冬温半干夏热冬温半干2030-92505003-2-1夏凉冬寒潮湿夏凉冬寒潮湿2030-37-21.510003-2-2夏凉冬寒湿润夏凉冬寒湿润2030-37-21.550010002沥青的技术标准沥青的技术标准1998年中国石油化工集团公司(SINOPEC)提出了1号和2号高等级道路石油沥青企业标准(表4)。中国石油天然气集团公司(CNPC)、中国海洋石油公司系统也都制定了类似的沥青企业标准。中国石油化工集团公司高等级道路石油沥青企业标准表3牌牌号号质质量量指指标
9、标试验方法试验方法1号号(Q/SHR003-2000)2号号(Q/SHR004-2000)AH-90AH-70AH-90AH-70针针入入度度(25,100g,5s),0.1mm801006080801006080GB/T4509延延 度度(25,5cm/min),cm不小于不小于150150GB/T4508软化点软化点(环球法环球法),4452465442524454GB/T4507溶溶解解度度(三三氯氯乙乙烯烯),%不不小于小于99.599.0GB/T11148闪闪点点(开开口口),不不小小于于230230GB/T267牌牌号号质质量量指指标标试验方试验方法法1号号(Q/SHR003-20
10、00)2号号(Q/SHR004-2000)AH-90AH-70AH-90AH-70密度(密度(25),),g/cm31.01-1.05报告报告GB/T8928蜡含量,蜡含量,%不大于不大于23SH/T0425薄膜加热试验薄膜加热试验(163,5h)GB/T5304质量变化,质量变化,%不大于不大于0.50.8GB/T5304针入度比,针入度比,%不小于不小于50705055GB/T4509延延度度(25,5cm/min),cm不小于不小于10010075GB/T4508延延度度(15,5cm/min),cm不小于不小于10050报告报告GB/T4508现行的重交通道路石油沥青的技术要求相当于2
11、号标准,1号标准为赶超进口沥青的标准(含蜡量提高到不大于2%,软化点提高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、质量损失和延度也都提出更高的要求)。“八五”国家重点科技项目(攻关)“道路沥青及沥青混合料路用性能的研究”专题,充分吸收国外先进技术,尤其是美国战略公路研究计划(SHRP)的最新成果,并考虑我国现状,在深入研究的基础上,初步提出了新的重交通道路沥青技术要求的建议(表5)。“八五八五”攻关专题建议的重交通道路石油沥青技术要求攻关专题建议的重交通道路石油沥青技术要求表表4指指标标单单位位原样沥青等级原样沥青等级AH1-1AH1-2AH1-3AH1-4AH2
12、-1AH2-2AH2-3AH2-4AH3-2七月平均最高气温七月平均最高气温30203020年极端最低气温年极端最低气温-9.0-9.0-21.5-37.0针入度针入度250.1mm1001208010060100408010014080120601004080100120针入度针入度(3个以上温度个以上温度)0.1mm测测定定高高温温性性能能要要求求的的针针入入度指数度指数不小于不小于-1.0-1.2-1.4高温稳定性指标高温稳定性指标T800不小于不小于指标单位原样沥青等级AH1-1AH1-2AH1-3AH1-4AH2-1AH2-2AH2-3AH2-4AH3-2低温性能要求的针入度指数不小
13、于-1.0-1.2-1.4-1.6-1.0-1.2-1.4-1.6-1.2低温抗裂性能指标T1,2不高于10延度不小于cm302015103020151020抗老化性能指标TFOT后(163,5h)残留针入度比,不小于残留延度(10)不小于%cm528556605654528556605654556施工安全指标闪点不小于230沥青质量综合指标蜡含量(蒸馏法)不大于密度(15)%g/cm33.0(根据要求可提高至2.0)实测记录道路石油沥青技术要求(初稿)道路石油沥青技术要求(初稿)1.各级非改性沥青的P1值均不宜大于+1.0;2.缺乏试验条件时,60动力粘度可作为非强制性指标处理。2针入度标号
14、60/80的沥青可根据需要要求供应商提供针入度范围为60-70或70-80的沥青,标号40/60的沥青可要求提供针入度范围为40-50或50-60的沥青。注:注:道路石油沥青技术要求(修订稿)道路石油沥青技术要求(修订稿)1试验方法按照现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052)规定的方法执行。2经主管部门同意,60动力粘度可作为非强制性指标处理,也可不作为施工质量检验指标。370号沥青可根据需要求供应商提供针入度范围为6070或7080的沥青,50号沥青可要求提供针入度范围为4050或5060的沥青。440号沥青仅适用于炎热地区的沥青稳定基层。130号和160号沥青除寒冷地区可直接在
15、中低级公路上直接应用外,通常用作乳化沥青、稀释沥青、改性沥青的基质沥青。5气候分区见附录A。注:注:在“八五”国家科技攻关提出的建议的基础上,综合考虑欧美一些国家的最新标准,提出了新的“道路石油沥青技术要求”的建议如表6。3新的新的“道路石油沥青技术要求道路石油沥青技术要求”特点特点1)取取消消原原来来“重重交交通通道道路路石石油油沥沥青青”和和“中中、轻轻交交通通道道路路石石油油沥沥青青”两个技术要求。两个技术要求。同时根据目前我国的沥青使用和生产水平,将每一个等级的沥青在主要性能上分为A、B、C三级。A级与石化系统提出的1号沥青标准相近;B级与石化系统提出的2号沥青标准相近;C级沥青相当于
16、一般沥青水平,比现行“中、轻交通道路石油沥青”技术要求稍有提高。高速公路要求采用A级沥青;其他等级公路采用B级;C级沥青用于等外公路和维修养护。2)沥青等级划分以气候条件为依据。)沥青等级划分以气候条件为依据。按路用性能及气候区分成三个高温区和四个低温区,二者结合成为9个气候区。为了与目前的针入度等级相适应,表中规定了各气候区适宜的针入度等级。高速公路交通量大的路段及温度高的地区采用针入度小的等级;反之,采用针入度较大的沥青。同时,同一针入度等级的沥青适用于不同的气候区,但其技术要求有所不同。3)技术要求的核心是沥青的感温性指标)技术要求的核心是沥青的感温性指标针入度指数(针入度指数(PI)。
17、)。(1)国外一般要求PI在-1+1之间而目前我国的沥青过分强调延度,PI一般较低,大都达不到-1以上。(2)Pfeiffer提出:或式中:其中:1为试验温度为T1时的粘度;2为试验温度为T2时的粘度。八五”提出按针入度-温度曲线确实A值,即lgP=AT+K由此,测定三个不同温度时的针入度(通常为15、25、30),回归后即可计算得A值。(3)建议中的PI值分别要求不小于-1.0、-1.2、-1.5。(4)感温性的改善选用性能好的油源感温性低的原油(稠油)低蜡原油沥青改性4)“八八五五”国国家家科科技技攻攻关关提提出出的的建建议议中中有有两两个个重重要要指指标标T800和和T1.2,是用来反应
18、高温和低温性能指标的,这次新标准中未列入。,是用来反应高温和低温性能指标的,这次新标准中未列入。并不是说这两个指标不对或者不重要,而是T800和T1.2实际上是与PI指标重复的。只要PI值满足要求,T800和T1.2也一定满足要求。5)高温性能指标)高温性能指标“八五”攻关的建议中取消了软化点只保留了T800。(原因是对多蜡沥青测得的软化点有假象,偏高)。近年来我国沥青的原油发生了很大的变化。大部分沥青厂采用的原油蜡含量已经较低,软化点的意义又被肯定。作为高温指标,除PI和软化点外,对A级沥青还列入60粘度指标作为非强制性指标。(60粘度与车辙动稳定度相关性好)6)低温性能指标)低温性能指标原
19、标准的15延度对A、B级沥青都能大于100cm,实际上已失去意义。根据“八五”攻关建议改为10延度。对C级沥青,15延度达到100cm,还比较难,仍然保留。(10时,延度试验是粘性破坏,中间部位呈较为均匀拉长的细丝;5时,中央变细呈尖端;0时大都呈脆性破坏。原沥青的5延度一般较小,测定误差大,且试验难度大)。“八八五五”攻关沥青延度试验结果(攻关沥青延度试验结果(cm)表表7拉伸速率(cm/min)温度()沥青品种克拉玛依欢喜岭辽河茂名单家寺兰炼胜利503571015-6.011.521.582.71501.55.07.519.869.71501.53.56.611.851.4111-3.34
20、.24.816.31500.52.74.04.510.055.3-2.53.54.09.352.20.50.73.04.05.522.0303571015-9.916.735.81501505.57.810.521.371.51503.55.07.516.853.5150-3.64.76.022.01501.53.54.56.520.072.0-3.24.05.010.056.01.03.03.55.011.021.81035710-20.556.51331507.710.522.851.598.05.010.018.744.096.7-4.36.58.3104.03.54.56.514.82
21、1.0-3.74.06.812.03.03.84.57.08.97)含蜡量仍是标准中的重要指标。)含蜡量仍是标准中的重要指标。分为2.2%、3%和4%三个等级是根据目前实际情况制定的。(要求低于2%尚有困难)。蜡影响沥青的温度敏感性。结晶蜡对低温性能影响大;无定型蜡对高温性能影响大。含蜡量超过3%后,则起支配作用。高温时,蜡熔化,粘度降低,与石料的亲和力下降,使粘结力和水稳性降低。低温时,蜡结晶析出,易脆裂。外掺微晶蜡对沥青性能指标的影响外掺微晶蜡对沥青性能指标的影响表表88)老化试验)老化试验由于施工方法绝大部分采用热拌工艺,所以统一采用薄膜加热试验(TFOT)(163、5h、5.5r/mi
22、n、3.2mm厚)薄膜加热相应于施工过程老化。薄膜加热(TFOT)与旋转薄膜加热(RTFOT)试验结果大体相当。9)其它)其它闪点、密度仍保留。密度主要取决于原油,沥青的密度与其性能无内在联系,沥青比重大则用油量大、不经济,实测用于体积设计。沥青的溶解度普遍大于99%,无控制意义,故不再列入。二、改性沥青二、改性沥青1适用场合适用场合(1)气候条件恶劣;(2)交通繁重;(3)特殊路面结构;(4)特殊重要路段。2聚合物改性沥青技术要求(见表聚合物改性沥青技术要求(见表9)聚合物改性沥青技术要求聚合物改性沥青技术要求表表91试验方法按照现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052)规定的方法
23、执行。2若在不改变改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和,或经证明适当提高泵送和拌和温度时能保证改性沥青的质量,容易施工,可不要求测定135运动粘度。3贮存稳定性指标适用于工厂生产的成品改性沥青。现场制作的改性沥青对贮存稳定性指标可不作要求,但必须在制作后,保持不间断的搅拌或泵送循环,保证使用没有明显的离析。4老化试验以旋转薄膜加热试验(RTFOT)为准,允许以薄膜加热试验(TFOT)代替,但必须在报告中注明。5对采用几种不同类型改性剂制备的复合改性沥于,根据不同改性剂的类型和剂量比例,按照工程上改性的目的和要求,参照表中指标综合确定应该达到的技术要求。注:注:3改性沥青设计
24、改性沥青设计(1)用于制造改性沥青的基质沥青必须与使用的改性剂有良好的配伍性,基质沥青的质量必须符合表6中A级或B级道路石油沥青的技术要求,基质沥青的标号由期望的改性沥青针入度要求通过试验确定,通常应选用比常用的沥青针入度大一级或几个等级的标号,基质沥青的针入度不得低于所制作的改性沥青的针入度,供应商在提供改性沥青的质量报告时必须同时提供基质沥青的质量检验报告。(2)适用于本规范的聚合物改性剂按如下分类:热塑性橡胶类,代表性品种有笨乙烯一丁二烯一笨乙烯嵌 段共聚物(SBS)。橡胶类,代表性品种有丁苯橡胶(SBR)及其乳液。热塑性树脂类,代表性品种有乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)
25、、聚烯烃等。当使用回收废旧塑料制造的再生聚乙烯产品时,必须清洗、切碎处理。且不得混有不能溶解的废旧塑料制品。(3)根据需要可以进行复合改性,即同时采用几种聚合物改性剂,或聚合物与天然沥青复合改性的措施。(4)根据聚合物改性剂的使用目的,宜作如下选择:为提高抗永久变形能力,宜使用热塑性橡胶类或热塑性树脂类改性剂。为提高抗低温开裂能力,宜使用热塑性橡胶类或橡胶类改性剂。为提高抗疲劳开裂能力,宜使用热塑性橡胶类改性剂。为提高抗水损害能力,宜使用各类抗剥落剂。(5)改性剂剂量通过试验和实践经验论证确定,在改性沥青的质量满足设计要求的前提下,选择较低的剂量。4改性沥青的制备改性沥青的制备(1)搅拌法(2
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