DB13∕T 5673-2023 公路自愈合沥青混合料薄层超薄层罩面施工技术规范(河北省).pdf

ICS 93.080.01 CCS P 66 13 河北省地方标准 DB 13/T 56732023 公路自愈合沥青混合料薄层超薄层罩面 施工技术规范 Technical regulations for construction of self-healing asphalt mixture of thin ultra-thin overlay 2023-02-06 发布 2023-03-06 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB 13/T 56732023 I 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河北省交通运输厅提出。本文件起草单位：河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司、同济大学、河北交通投资集团有限公司、上海缤德新材料科技有限公司。本文件主要起草人：王联芳、黄卫东、由伟锋、杜群乐、李俊国、张靖洁、吕泉、胡艳民、冯建立、左凤龙、薛瑞云、甄伟超、郝宇宁、贺钊、毛会荣、赵雅、冯琦、王彦彬。DB 13/T 56732023 1 公路自愈合沥青混合料薄层超薄层罩面 施工技术规范 1 范围 本文件规定了公路自愈合沥青混合料薄层超薄层罩面的总体要求、材料、混合料设计、施工、质量检验与验收。本文件适用于公路及城市道路沥青路面的预防性养护、水泥路面的加铺罩面。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不标注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本文件。GB/T 16777 建筑防水涂料试验方法 GB/T 21120 水泥混凝土和砂浆用合成纤维 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG E42 公路工程集料试验规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 JTG F80 公路工程质量检验评定标准 JTG 3450 公路路基路面现场测试规程 JTG 5142 公路沥青路面养护技术规范 JTG/T 5142-01 公路沥青路面预防养护技术规范 3 术语和缩略语 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1.1 自愈合沥青混合料（Self-healing Asphalt Mixture）采用自愈合改性沥青制备的沥青混合料。3.1.2 薄层罩面（Thin Overlay）铺筑厚度大于25mm、小于40mm 的罩面。3.1.3 超薄层罩面（Ultra-thin Overlay）铺筑厚度不大于25mm的罩面。缩略语 下列缩略语适用于本文件。HTO自愈合超薄罩面 4 总体要求 应根据路面技术状况、主导损坏类型、交通量及车型构成、气候条件、工程经验等因素，合理选择自愈合薄层超薄层罩面的铺筑厚度与混合料矿料级配类型。DB 13/T 56732023 2 自愈合改性沥青采用现场复配技术，即在重交沥青或常规 SBS 改性沥青基础上现场添加改性剂。改性方式宜采用湿法添加工艺，也可采用干法工艺。自愈合薄层超薄层罩面宜采用先洒布粘层油再摊铺混合料的异步罩面施工工艺，也可采用同步罩面施工工艺。施工气温应高于 10，且不得在雨天、路面潮湿情况下施工。施工前应将下承层清洁干净，不应有泥斑、油污等污染。5 材料 薄层超薄层罩面前，下承层裂缝处治应选用性能符合表 1 规定的灌封沥青材料。施工应按 JTG 5142 执行。表1 灌封沥青材料技术要求 项目 技术要求 测试方法 时间扫描疲劳寿命（次）10000 附录 A 时间扫描疲劳寿命愈合率（%）20 附录 A 延度（5，5cm/min）（cm）50 T0605 软化点（TR&B）（）85 T0606 60动力黏度（Pas）20 万 T0620 180运动粘度（Pas）3 T0625 针入度（25，100g，5s）（0.1mm）30100 T0604 自愈合改性沥青性能应符合表 2 的规定，采用干法工艺时，应采用 SBS 改性沥青 I-D，技术指标应符合 JTG F40 的规定。表2 自愈合改性沥青技术要求 项目 技术要求 测试方法 时间扫描疲劳寿命（次）30000 附录 A 时间扫描疲劳寿命愈合率（%）30 附录 A 针入度（25，100g，5s）（0.1mm）4070 T0604 软化点（TR&B）（）85 T0606 延度（5，5cm/min）（cm）35 T0605 60动力黏度（Pas）200000 T0620 165运动黏度（Pas）3.0 T0625 溶解度(三氯乙烯)（%）99 T0607 弹性恢复（25）（%）95 T0662 a离析（48h 软化点差a）（）2.5 T0661 DB 13/T 56732023 3 表 2 自愈合改性沥青技术要求（续）项目 技术要求 测试方法 TFOT（或 RTFOT）后残留物 质量变化（%）1.0 T0609 针入度比（25）（%）75 T0604 延度（5，5cm/min）（cm）25 T0605 a采用干拌工艺可不检测离析（48h 软化点差）指标。采用同步施工工艺时，应采用高黏度改性乳化沥青作为粘层油，其性能应符合表 3 的规定。表3 高黏度改性乳化沥青粘层油技术要求 项目 技术要求 试验方法 破乳速度 快裂 T0658 粒子电荷 阳离子()T0653 筛上剩余量(1.18mm)(%)0.1 T0652 黏度 恩格拉黏度 E25 320 T0622 沥青标准黏度 C25,3(s)1260 T0621 蒸发残留物性能试验 含量(%)62 T0651 针入度(100g,25,5s)(0.1mm)60150 T0604 软化点()80 T0606 5延度 cm 50 T0605 溶解度(三氯乙烯)(%)97.5 T0607 25弹性恢复(%)95 T0662 贮存稳定性(%)1d 1 T0655 5d 5 T0655 采用异步施工工艺时，应采用不黏轮粘层油，不黏轮粘层油技术要求应符合表 4 的规定。表4 不黏轮粘层油技术要求 项目 技术要求 测试方法 粘度,25（mPa.s）50150 T0625 储藏稳定性试验,24h（%）0.5 T0656 干燥时间,25（h）表干1.5 GB/T 16777 实干7 筛上剩余量试验，0.3mm,25（%）0.1 T0652 粘结强度（MPa）1.0 附录 B DB 13/T 56732023 4 粗集料、细集料和填料技术要求应符合 JTG F40 的有关规定，并满足下列要求。a）粗集料宜采用质地坚硬、表面粗糙、形状接近立方体的玄武岩或辉绿岩等硬质石料加工而成，应具有良好的耐磨耗与磨光性能。b)细集料宜采用石灰岩、玄武岩、辉绿岩或岩浆岩中的强基性岩石经制砂机破碎得到的机制砂，应与沥青有良好的黏结能力。c)填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石经磨细得到的矿粉，应洁净、干燥。6 混合料设计 采用薄层罩面时，SMA、AC、OGFC 型混合料的矿料级配范围应符合 JTG F40 的有关规定。采用超薄层罩面时，HTO-5/10、SMA-5、AC-5 型混合料矿料级配范围应符合表 5 的规定。表5 自愈合超薄罩面矿料级配要求 规格 通过各个筛孔的质量百分率（）9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 HTO-5 100 65100 1530 520 415 312 211 07 HTO-10 85100 3560 1530 825 620 515 412 38 SMA-5 100 90100 3565 2236 1828 1522 1318 915 AC-5 100 90100 5070 3555 2040 1228 718 59 采用干法施工工艺时，建议改性剂掺加量为混合料的 4.55.5。沥青混合料配合比设计宜按目标配合比、生产配合比和试拌试铺验证三个阶段进行，确定其矿 料级配及最佳沥青用量。HTO 矿料级配类型的沥青混合料应按表 6 的规定进行性能试验验证，其他矿料级配类型的沥青混合料性能验证应按 JTG F40 的有关规定进行。表6 HTO 型混合料技术要求 项目 技术要求 测试方法 马歇尔试件击实次数 双面击实 75 次 T0702 谢伦堡沥青析漏损失率（%）0.3 T0732 肯塔堡飞散损失率（%）10 T0733 空隙率 VV（%）HTO-5 1018 T0705 HTO-10 615 矿料间隙率 VMA（%）15 T0705 稳定度（kN）5 T0709 浸水马歇尔试验残留稳定度（%）85 T0709 冻融劈裂试验残留强度比 TSR（%）80 T0729 油膜厚度（m）9 动稳定度（次/mm）HTO-5 2500 T0719 HTO-10 3500 DB 13/T 56732023 5 表 6 HTO 型混合料技术要求(续)项目 技术要求 测试方法 四点小梁疲劳寿命（1000，15）*（次）400000 T 0739 四点小梁疲劳寿命愈合率（1000，15）*（%）30 附录 C 标记*的试验建议作为内控指标，可不作为混合料配合比设计时的报告内容。7 施工 施工准备 7.1.1 同步摊铺机应能同步实施乳化沥青喷洒、混合料摊铺及熨平，高粘性乳化沥青喷洒与混合料摊 铺时间间隔不应超过 5s。7.1.2 异步施工时，沥青洒布车应能够控制不黏轮粘层油喷洒量在 0.1 kg/m20.25kg/m2。7.1.3 施工准备的其他事宜应按 JTG F40 进行。施工工艺 7.2.1 自愈合薄层超薄层罩面施工工艺应符合 JTG F40 中的规定。7.2.2 自愈合改性沥青混合料的拌和参数应符合表 7 中的规定。表7 自愈合改性沥青混合料的拌和参数 项目 技术要求 湿法工艺 干法工艺 集料加热温度 180200 180200 沥青加热温度 160180 130160 出料温度 160185 160185 湿拌时间 45s 50 s 7.2.3 自愈合薄层超薄层罩面使用 11t13t 双钢轮及胶轮压路机进行蹍压，在工作面受限的情况下，还需一台 3t 钢轮压路机，碾压过程中不得开启振动。7.2.4 自愈合改性沥青混合料的摊铺碾压参数应符合表 8 中的规定。表8 自愈合改性沥青混合料的摊铺碾压参数 项目 技术要求 路面摊铺温度 10 混合料到场温度 150160 摊铺温度 150 碾压初始温度 140 碾压终了温度 90 松铺系数 1.2cm1.8cm 1.051.15 1.8cm2.5cm 1.101.20 DB 13/T 56732023 6 8 质量检验与验收 质量检验 8.1.1 施工过程材料质量控制要求应符合表 9 的规定。表9 施工过程材料质量控制要求 材料 检查项目 检查频率 平行试验次数或一次试验的试验数 自愈合改性沥青 针入度 随时 3 软化点 随时 2 5延度 必要时 3 时间扫描疲劳寿命（次）必要时 3 时间扫描疲劳寿命愈合率（%）必要时 3 弹性恢复 必要时 3 离析试验 必要时 2 60动力黏度 必要时 2 165运动粘度 必要时 2 高黏度改性乳化沥青 蒸发残留物含量 随时 2 蒸发残留物针入度 随时 3 蒸发残留物软化点 随时 2 蒸发残留物的延度 必要时 3 蒸发残留物的 25弹性恢复 必要时 3 不黏轮 粘层油 粘度 随时 2 储藏稳定性试验 随时 2 筛上剩余量试验 必要时 2 粘结强度 必要时 3 粗集料 外观（石料品种、含泥量等）随时-颗粒组成（筛分）随时 2 针片状含量 随时 23 压碎值 必要时 2 粗集料 洛杉矶磨耗值 必要时 2 磨光值 必要时 4 吸水率 必要时 2 DB 13/T 56732023 7 表 9 施工过程材料质量控制要求（续）材料 检查项目 检查频率 平行试验次数或一次试验的试验数 细集料 外观（石料品种、含泥量等）随时-颗粒组成（筛分）随时 2 细集料棱角性试验 必要时 2 填料 外观 随时-含水量 必要时 2 小于 0.075mm 含量 必要时 2 注 1：表列内容是在材料进场时已按“批”进行了全面检查的基础上，日常施工过程中质量检查的项目与要求。注 2：“随时”是指需要经常检查的项目，其检查频度可根据材料来源及质量波动情况由业主及监理确定；“必要时”是指施工各方任何一个部门对其质量发生怀疑，提出需要检查时，或是根据需要商定的检查频度。注 3：采用干法工艺施工时，自愈合改性沥青指标宜在实验室按照实际掺量换算后加入 SBS 改性沥青进行检验，条件有限时可仅对自愈合改性沥青混合料进行检验。8.1.2 自愈合薄层超薄层罩面用沥青混合料的检验频率和质量要求，应按 JTG F40 的规定执行。8.1.3 自愈合薄层超薄罩层面施工过程质量控制要求应按 JTG/T 5142-01 的规定执行。工程验收 HTO-5/10、SMA-5、AC-5型薄层超薄层罩面的工程验收标准应符合表10的规定，SMA、AC、OGFC型薄层超薄层罩面的工程验收标准应符合JTG F40的有关规定。表 10 工程验收标准 检测项目 检测频率 质量要求或允许偏差 检测方法 厚度（mm）均值 5 个点/km 不小于设计值 T0912，每个断面挖坑 3 点 合格值 设计厚度-10%抗滑性能 摆值Fb 5 个点/km HTO-5/10 47 摆式仪：T0964 SMA-5、AC-5 45 构造深度 5 个点/km HTO-5/10 0.60 T0961 SMA-5、AC-5 0.45 宽度（mm）5 个点/km 不小于设计值 钢卷尺法 DB 13/T 56732023 8 A A 附录A （规范性）时间扫描疲劳-愈合性能检测方法 A.1 目的与适用范围 A.1.1 时间扫描（Time Sweep,TS）试验为在恒定荷载水平下对沥青的疲劳性能进行评价，通过控制应变的方式在动态剪切流变仪（Dynamic Shear Rheometer,DSR）上进行。时间扫描试验是按照材料发生疲劳损伤的定义进行的性能试验，且与沥青混合料的疲劳试验相对应。A.1.2 试验条件为试验温度20 0.5，加载频率10Hz 0.1Hz，采用10%应变控制的连续正弦加载模式。沥青的“疲劳-愈合-疲劳”以间断式加载模式实现。A.1.3 本方法采用的沥青夹具为8mm平行板，平行板间距为2mm。A.2 仪具与材料技术要求及试验准备工作 A.2.1 试验仪具 动态剪切流变仪（DSR）、刮刀、电炉。A.2.2 试验准备工作 A.2.2.1 可采取硅胶模具的方式制备沥青试样，并将试样养生至常温。A.2.2.2 安装好平行板模具后进行相关的校正工作，然后将关闭环境箱（ETC），将DSR预热至 60 C，恒温 10 分钟。A.2.2.3 设置试验程序，确定应变控制模式，设置试验时间、温度、频率、保温时间等相关指标。A.3 方法与步骤 A.3.1 打开环境箱，将准备好的沥青试样转移至下方平行板上，关闭上方平行板的转动开关，控制上方平行板的高度至“制样尺寸高度”2050m。A.3.2 关闭环境箱，保持60 C恒温10分钟。A.3.3 降温至制样温度（40 C），打开环境箱，使用刮刀将多余的试样去除，注意保证沥青试样的完整一致。A.3.4 制样结束后，控制上方平行板的高度至“试验尺寸高度”2000m，关闭环境箱，开始试验，对沥青试件施加时间扫描疲劳荷载，复数模量降低到70%后停止加载，记此时试件的复数模量为（如图A.1所示）。DB 13/T 56732023 9 图 A.1 沥青 TS 实验中自愈合前后动态剪切模量下降示意图 A.3.5 暂停实验，保持20的实验温度，并对试件进行30分钟的自愈合养护。A.3.6 愈合养护期结束后，再次进行时间扫描加载，记再次加载时的复数模量为。A.4 计算 TS实验中沥青愈合率应按（A.1）进行计算。每种沥青试件需进行三次平行实验，以将实验的变异系数控制在10%以内。*21*1100%iGGHG（A.1）式中：Hi 时间扫描试验愈合率；*1G愈合期前的复数模量（MPa）；*2G愈合期后的复数模量（MPa）。A.5 报告 同一种沥青试样，在相同试验条件下应至少进行3次平行试验，记录愈合期前、后的复数模量，计算Hi愈合率及其平均值。080016002400320040000.00.51.01.52.02.53.0t2t1G*aG*bG*0Complex modulus(MPa)Loading times(s)加载时间复数模量G*12tDB 13/T 56732023 10 B B 附录B （规范性）粘层油粘结强度检测方法 B.1 目的与适用范围 B.1.1 该试验用于量化粘层材料的粘结强度。样品在受控的环境和湿度条件下制备。调节后，使用拉拔测试仪将载荷施加到拉杆传递到试件上，直至最大粘结强度，试验终止。B.1.2 实验仪器采用Positest AT-A液压拉拔仪。所用拔头内径为20mm，硅胶圈内径21mm，厚度为1mm。B.2 仪具与材料技术要求及试验准备工作 粘层油的粘结强度基本参考AASHTO T 361-16拉拔试验规程进行测试。B.3 方法与步骤 B.3.1 将10 cm 10 cm 1cm 尺寸的石板清洗干净，置于25恒温箱中进行烘干。B.3.2 取出干净石板，放置于平坦桌面上，在石板表面放置3 个硅胶圈，并向硅胶圈中滴加乳化沥青或粘层油沥青（如图B.1a所示）。B.3.3 将上述放有硅胶圈及乳化沥青或粘层油沥青的石板置于80烘箱中进行加热养生，以模拟粘层沥青产生粘结强度，养生时间 96h。B.3.4 同时将拔头置于160烘箱中加热2小时。将石板与拔头同时取出，并将拔头压进硅胶圈中，待多余粘层油沥青从拔头溢流孔中流出后，将其置于20温度下静置冷却（如图B.1b所示）。B.3.5 静置冷却1 小时后，取下硅胶圈（如图B.1c所示），并在20温度下利用Positest AT-A 液压拉拔仪进行拉拔实验，得到粘结强度（MPa）。图 B.1 拉拔实验步骤 B.4 报告 同一种沥青试样，在相同试验条件下应至少进行3次平行试验，记录粘结强度值，计算平均值及标准差等指标。DB 13/T 56732023 11 C C 附录C （规范性）四点小梁疲劳-愈合性能检测方法 C.1 目的与适用范围 C.1.1 本方法适用于采用四点弯曲疲劳试验机在规定试验条件下，对压实沥青混合料施加标准重复弯曲荷载至试件达到归一化劲度次数积峰值（NfNM法），引入荷载间歇期，令试件在一定时间与温度下进行自愈合恢复后，再次施加相同荷载至试件再次达到归一化劲度次数积峰值，测定并计算愈合前后两次达到峰值时的加载次数之比，用于评价沥青混合料的疲劳-愈合性能。C.1.2 标准的试验条件为试验温度15 0.5，加载频率10Hz 0.1Hz，采用恒应变控制的连续偏正弦加载模式。C.1.3 试验终止条件为达到归一化劲度次数积在荷载次数图中的峰值，初始劲度模量取第50次的劲度模量。对归一化劲度次数积（Normalized Modulus Cycles，NM）按（C.1）公式计算。00iifNMSNNSN（C.1）式中：NfNM归一化劲度次数积；Ni 加载次数；Si 第i次加载时时间的劲度模量；N0 初始次数，取50；S0 初始劲度模量，取第50次加载时的劲度模量。当NfNM达到最大值的时候的NfNM即为材料的疲劳破坏次数。C.1.4 本方法适用于试验室轮碾成型的沥青混合料板块试件或从现场路面钻取板块试件，切割成长度为380mm 5mm、厚度为50mm 5mm、宽度63.5mm 5mm的小梁试件。C.2 仪具与材料技术要求及试验准备工作 试验的仪具与材料技术要求以及试件的准备、存放、参数设置与尺寸测量参照（JTG E202011）中“沥青混合料四点弯曲疲劳寿命试验（T 0739-2011）”相关要求。C.3 方法与步骤 C.3.1 试件经过养生，在测试机器上安放妥当后，选择偏正弦加载模式，输入参数，开始试验。在目标试验应变水平下预加载50个循环，计算第50个加载循环的试件劲度模量为初始的劲度模量，作为确定试件疲劳失效判据的基准劲度模量。C.3.2 开始试验：当确定好初始劲度模量后，试验机应在50个循环内自动调整并稳定到试验所需要的目标拉应变水平，同时按选择的加载循环间隔监控和记录试验参数和试验结果，确保系统操作正确。当试件达到疲劳试验终止条件时，自动停止加载。C.3.3 愈合条件：将经过初次疲劳后的试件放置于50恒温箱中愈合养生4h，取出并在25环境下放置24h。为防止试件发生形变，愈合过程中试件应水平放置于硬玻璃板上。愈合养护结束后，重复上述初次疲劳加载步骤，再次进行疲劳试验。DB 13/T 56732023 12 C.4 计算 沥青混合料愈合率按（C.2）进行计算 f1f2N=100%NrH（C.2）式中：Hr沥青混合料愈合率；Nf1愈合前疲劳破坏次数；Nf2愈合后疲劳破坏次数。C.5 报告 同一种沥青混合料，在相同试验条件下应至少进行3次平行试验，记录试件愈合前、后疲劳破坏次数，计算沥青混合料愈合率Hr及其平均值。