DB14_T 2282-2021 高模量抗疲劳沥青混合料设计与施工技术.docx

ICS 93.080.20CCS P 6614山西省地方标准DB 14/T 22822021高模量抗疲劳沥青混合料设计与施工技术规范2021 - 05 - 20 发布2021 - 08 - 20 实施山西省市场监督管理局发 布DB 14/T 22822021目次前言. II1  范围. 12  规范性引用文件.13  术语和定义.14  符号和缩略语.15  原材料.26  配合比设计.37  施工工艺.48  施工质量控制与检查验收.6附录 A（规范性）  聚烯烃类高模量剂单个颗粒质量测定方法. 9附录 B（规范性）  改性天然沥青中无机物粒径测定方法. 10附录 C（规范性）  高模量抗疲劳沥青混合料目标配合比设计方法. 11IDB 14/T 22822021高模量抗疲劳沥青混合料设计与施工技术规范1 范围本文件规定了高模量抗疲劳沥青混合料的原材料要求、配合比设计、施工工艺和施工质量控制与检查验收。本文件适用于各等级公路工程新建或改（扩）建沥青路面，其他道路沥青路面可参照执行。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；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 1033.1  塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分：浸渍法、液体比重瓶法和滴定法GB/T 3682.1  塑料 热塑性塑料熔体质量流动速率（MFR）和熔体体积流动速率(MVR)的测定  第1部分：标准方法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 E60  公路路基路面现场测试规程JTG F40  公路沥青路面施工技术规范JTG F80/1  公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程3 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。聚烯烃类高模量剂以聚烯烃类高分子聚合物为主要成分，经过一定的工艺制备成为均匀颗粒状的改性材料，可在沥青混合料拌和过程中快速、均匀熔融分散，显著提高沥青混合料的模量和耐疲劳性能。改性天然沥青通过添加石油沥青、添加剂等对天然沥青性能进行改善得到的一种改性沥青结合料。高模量抗疲劳沥青混合料一种低空隙率、高沥青用量的连续密集配沥青混合料，其动态模量（20、10Hz）不小于13000MPa，疲劳寿命（15、10Hz,控制应变230)不小于100万次。4 符号和缩略语1指    标单位35 号20 号试验方法针入度(25,5s,100g)0.1mm30-4515-25JTG E20    T 0604针入度指数 PI-1.51.0-1.51.0JTG E20    T 0604软化点(TR&B)52606070JTG E20    T 0606动力粘度(60)Pa.s5001500JTG E20    T 0620延度（25 ，5 cm/min）cm5020JTG E20    T 0605蜡含量(蒸馏法)2.22.2JTG E20    T 0615闪点260260JTG E20    T 0611溶解度（三氯乙烯）99.099.0JTG E20    T 0607相对密度(25)-实测实测JTG E20    T 0603TFOT (或 RTFOT)后JTG E20T 0610 或 T 0609质量变化±0.5±0.3残留针入度比(25,5s,100g)%6567JTG E20    T 0604软化点差88JTG E20    T 0606指 标单 位技术要求试验方法熔体质量流动速率（190，2.16kgf）g/10min1.5GB/T 3682.1灰分含量%5JTG E20    T 0614密度3g/cm实测GB/T 1033.1单个颗粒质量g0.03附录 ADB 14/T 22822021下列符号和缩略语适用于本文件。HFM：高模量抗疲劳沥青混合料。5  原材料沥青结合料5.1.1  沥青结合料宜采用 20 号道路石油沥青，或 35 号道路石油沥青掺加聚烯烃类高模量剂后形成的改性沥青，或改性天然沥青。5.1.2  20 号道路石油沥青的技术要求见表 1。表1  道路石油沥青技术要求5.1.3  35 号道路石油沥青技术要求见表 1；聚烯烃类高模量剂技术要求见表 2；35 号道路石油掺加聚烯烃类高模量剂后形成的改性沥青技术要求见表 3。表2 聚烯烃类高模量剂技术要求2试验项目单位技术要求试验方法（JTGIIIIII年极端最低气温及气候分区-21.5-37.0-9.0-21.5-9.0-冬寒区冬冷区冬温区针入度（25 ，5 s，100 g）0.1mm254020351525JTG E20    T0604软化点(TR&B) 556065JTG E20    T0606延度（25 ，5 cm/min）cm352515JTG E20    T0605闪点260JTG E20    T0611相对密度（25 ）-实测JTG E20    T0603表观粘度（175）Pa·s3JTG E20    T0625灰分%25JTG E20    T0614无机物粒径Davm5附录 BD90m12贮存稳定性离析，48 h 软化点差2.5JTG E20    T0661级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率()26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075HFM-16-10095-10082-9666-8444-6430-4420-3215-2511-208-146-8HFM-2010090-10082-9373-8659-7641-6028-4018-3015-2511-208-146-8指 标单 位技术要求试验方法软化点差10JTG E20    T 0606延度（25 ，5 cm/min）cm10JTG E20    T 0605表观粘度（135）Pa.s3.0JTG E20    T 0625DB 14/T 22822021表3  掺加聚烯烃类高模量剂的沥青结合料技术要求5.1.4 改性天然沥青技术要求见表 4。表4 改性天然沥青技术要求E20）集料、填料集料、填料应满足JTG F40的要求。6 配合比设计混合料矿料级配范围宜符合表 5 的规定。表5 高模量抗疲劳沥青混合料（HFM）矿料级配范围配合比设计宜采用马歇尔成型试验方法，混合料技术要求应满足表 6 的规定。表6 高模量抗疲劳沥青混合料（HFM）马歇尔配合比技术要求3试 验 项 目单位技术要求试 验 方 法HFM-16HFM-20马歇尔试件尺寸mm101.6mm×63.5mmJTG E20    T 0702马歇尔试件击实次数两面击实 75 次JTG E20    T 0702空隙率 VV%24JTG E20    T 0705沥青饱和度 VFA%7090JTG E20    T 0705稳定度，不小于kN15JTG E20    T 0709流值mm1.55.5JTG E20    T 0709矿料间隙率VMA，不小于设计空隙率 VV，%-21211.5JTG E20    T 070531312.541413.5注：其他空隙率可按空隙率插值。检 验 项 目单位技术要求试验方法车辙试验动稳定度（60，0.7MPa）次/mm4500JTG E20    T0719冻融劈裂残留强度比%80JTG E20    T0729低温弯曲破坏应变（-10，50mm/min）气候分区：1-3，2-32000JTG E20    T0715气候分区：2-22300动态模量（20，10Hz）MPa13000JTG E20    T0738四点弯曲疲劳试验（15，10Hz，230控制应变条件下）万次100JTG E20    T0739施工工序施工温度（）沥青加热温度170190DB 14/T 22822021混合料使用性能检验技术要求应满足表 7 的规定。表7  高模量抗疲劳沥青混合料（HFM）使用性能检验技术要求目标配合比设计步骤见附录 C。生产配合比设计和生产配合比验证按照 JTG F40 进行。7  施工工艺一般规定7.1.1  沥青路面施工应采用积极有效的精细化施工管理、交通管制及“零污染”措施，提升施工质量。7.1.2  本文件关于高模量抗疲劳沥青混合料施工工艺未尽事项应符合 JTG F40 的有关要求。施工温度7.2.1  路面施工最低气温应不低于 15，在雨天、路面潮湿的情况下不得施工。施工温度参照表 8。表8  高模量抗疲劳沥青混合料施工温度推荐值4施工工序施工温度（）集料加热温度190200混合料出场温度170185混合料废弃温度195摊铺温度160初压温度155终压温度120开放交通时路面温度50路面宽度压路机配置总台数双钢轮振动（或振荡）压路机（初压、终压）轮胎压路机（复压）双钢轮振动（或振荡）压路机（复压）路面宽度9m1113路面宽度9m13m1225路面宽度13m18m12232358路面宽度18m两个车道1台两个车道1台两个车道1台DB 14/T 228220217.2.2 沥青混合料内部温度宜采用具有金属探测针的插入式数显温度计测量，表面温度宜采用表面接触式温度计测量。混合料拌和7.3.1 沥青混合料的拌和宜采用间歇式拌和机。拌和时间应根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。每盘的生产周期不宜少于 45s (其中干拌时间不少于 10s)。采用高模量剂时混合料干拌时间延长 5s 以上；采用改性天然沥青时混合料湿拌时间宜延长 5s 以上。7.3.2 采用外掺高模量剂的沥青混合料方案时，外掺高模量剂应采用专门的自动同步添加装置，具备自动上料进入拌和锅、自动高精度计量等功能；外掺高模量剂先与集料进行干拌，后加入沥青进行湿拌。7.3.3 间歇式拌和机宜备有保温性能好的成品储料仓，贮存过程中混合料温降不得大于 10；混合料不宜长时间贮存，应严格控制生产温度，做到随拌随用。压实与成型7.4.1 施工前配备足够数量的压路机，压路机数量应根据工程量、路面宽度、路面厚度、工期等综合确定；一个作业面的压路机数量、种类宜符合表 9 的规定。施工气温低、风大、碾压层薄时，压路机数量应适当增加或改变碾压工艺。表9 一个作业面的压路机配置(台)7.4.2 混合料摊铺碾压前，路缘石应提前安装就位或采用钢模稳固支撑作业。7.4.3 选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压(包括成型)的碾压步骤，以达到最佳碾压效果。碾压方案应符合表 10 的规定。压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。高模量抗疲劳沥青混凝土碾压区长度控制在 50m 以内，两端的折返位置应随摊铺机前进而推进，横向不得在相同的断面上。表 10 混合料碾压方式碾压阶段压路机类型碾压遍数（遍）碾压速度（km/h）5检验项目检查频度及单点检验评价方法质量要求或允许偏差试验方法混合料外观随时观察集料粗细、均匀性、离析、油石比、色泽、冒烟、有无花白料、油团等各种现象目测拌和温度沥青、集料的加热温度逐盘检测评定符合本标准规定传感器自动检测、显示并打印混合料出厂温度逐车检测评定符合本标准规定出厂时逐车按T0981人工检测逐盘测量记录，每天取平均值评定符合本标准规定传感器自动检测、显示并打印矿料级配（筛孔）0.075mm逐盘在线检测±1.5%计算机采集数据计算2.36mm±4%4.75mm±5%0.075mm逐盘检查，每天汇总1次取平均值评定±1%JTG F40附录G总量检验2.36mm±2%4.75mm±2%0.075mm每台拌合机每天12次，以2个试样的平均值评定±1.5%T0725抽提筛分与标准级配比较的差2.36mm±4%4.75mm±5%碾压阶段压路机类型碾压遍数（遍）碾压速度（km/h）初压12t 双钢轮压路机前静后振 223复压25t 轮胎压路机3635终压12t 双钢轮压路机1246DB 14/T 228220217.4.4  沥青混凝土路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于 50后，方可开放交通。铺筑好的沥青层应严格控制交通，做好保护，保持整洁，不得造成污染。8  施工质量控制与检查验收一般规定8.1.1  施工中应加强工程质量动态管理，对施工过程中发现的质量问题，应及时反馈，并对工艺流程及设备配置进行相应的调整。8.1.2  高模量抗疲劳沥青混凝土路面的交工验收质量检查与验收应按照 JTG F80/1 执行。8.1.3  施工过程中的施工原始记录、试验检测与计算数据、汇总表格，必须如实记录和保存。对施工中的关键工序或重要部位宜拍摄照片或进行录像，作为实态记录及保存资料的一部分。施工质量控制8.2.1  施工过程中的原材料质量管理与检查应符合 JTG E42、JTG E20 和 JTG F40 规范中关于原材料的质量管理与检查验收方法及技术要求。8.2.2  施工过程中混合料的检验项目和频率应满足表 11 的要求。表 11 高模量抗疲劳沥青混合料检验的频率和质量要求6检查项目检查频度质量要求或允许偏差试验方法外观随时表面平整密实，无明显轮迹、裂缝、推挤、油汀、油包等缺陷，且无明显离析目测接缝随时紧密平整、顺直目测逐条缝检测评定3mmJTG E60 T0931施工温度摊铺温度逐车检测评定符合本标准要求JTG E60 T0981碾压温度随时符合本标准要求JTG E60 T0981厚度每一层次随时厚度50mm以下厚度50mm以上设计值的5%设计值的8%施工时插入法量测松铺厚度及压实厚度每一层次1个台班区段的平均值厚度50mm以下厚度50mm以上-3mm-5mm总量检验总厚度2每2000m 一点单点评定设计值的-5%JTG E60 T0912压实度2每2000m 检查一组逐个试件评定并计算平均值试验室标准密度的98%JTG E60 T0924平整度（标准差）连续测定1.0mmJTG E60 T0932宽度有侧石检测每个断面±20mmJTG E60 T0911无侧石检测每个断面不小于设计断面JTG E60 T0911纵断面高程检测每个断面±10mmJTG E60 T0911检验项目检查频度及单点检验评价方法质量要求或允许偏差试验方法沥青用量（油石比）逐盘在线检测±0.3%计算机采集数据计算逐盘检查，每天汇总1次取平均值评定±0.1%JTG F40附录G总量检验每台拌合机每天12次，以2个试样的平均值评定±0.2%抽提T0722，T0721马歇尔试验、空隙率、稳定度、留置、VMA每台拌合机每天12次，以6个试样的平均值评定符合本标准规定JTG E20    T0702、JTGE20    T0709、JTG附录C水稳定性试验必要时符合本标准规定JTG E20    T0709车辙试验必要时符合本标准规定JTG E20    T0719动态模量必要时符合本标准规定JTG E20    T0738四点弯曲疲劳试验必要时符合本标准规定JTG E20    T0739注：“必要时”是指施工各方任何一个部门对其质量质疑，提出需要检查时。DB 14/T 22822021F40附录B、8.2.3 沥青路面铺筑过程中必须随时对铺筑质量进行检查，质量检查的内容、频度、允许差应符合表12 的要求。表 12 沥青混合料路面施工中工程质量的控制标准7检查项目检查频度质量要求或允许偏差试验方法横坡度检测每个断面±0.3%JTG E60 T0911渗水系数每1km不少于5点，每点3处取平均值50ml/minJTG E60 T0917DB 14/T 228220218.2.4  施工过程中其它质量控制要求，应符合 JTG  F40 有关热拌沥青混合料的相关规定。8DB 14/T 22822021A                   A附录A（规范性）聚烯烃类高模量剂单个颗粒质量测定方法A.1 范围本试验适用于确定聚烯烃类高模量剂单个颗粒质量。A.2 试验仪器电子天平：感量不大于0.001g。A.3方法与步骤A.3.1 缩分出两组样品，每组不少于10颗。A.3.2 采用感量为0.001g的电子天平，称量每组样品质量，计算每组单个颗粒质量，准确至0.001g。A.4 试验结果取两组单个颗粒质量的算术平均值作为试验结果9DB 14/T 22822021B                   B附录B（规范性）改性天然沥青中无机物粒径测定方法B.1 适用范围本方法适用于改性天然沥青中无机物粒径的测定。B.2 仪具与材料技术要求B.2.1  电子天平：感量0.1g。B.2.2  烧杯：250mL。B.2.3  烘箱：室温300，精度0.5。B.2.4  量筒：100mL。B.2.5  激光粒度仪及配套软件。B.2.6  滴管、玻璃棒等。B.2.7  柴油或三氯乙烯（分析纯）。B.3 方法与步骤B.3.1  准备工作B.3.1.1 按 JTG E20 中 T0602 试验方法准备沥青试样。B.3.1.2 将沥青试样置于烘箱中，加热至流动状态。B.3.1.3 打开激光粒度仪及配套软件，在软件中录入试验信息（样品名称、分散介质、检测单位、样品折射率等）。B.3.1.4 进入检测界面，取柴油或三氯乙烯作为分散介质润洗粒度仪，开启循环及超声清洗，片刻后关闭超声清洗，观察配套软件背景柱形图，若不满足测定条件需排出介质，重新加入新的介质，重复清洗步骤，直至背景满足测定要求，并截取背景。B.3.2试验步骤B.3.2.1 从烘箱中取出沥青，搅拌均匀后，取（5±0.5）g 试样于烧杯中，加入分散介质，充分搅拌至沥青完全溶解，制成质量分数为（5±0.5）%的悬浊液。B.3.2.2 搅动悬浊液，并用滴管吸取中间位置的试样，滴入激光粒度仪中，直至光学浓度值介于 10%30%之间（15%20%为佳），并开启超声分散。观察 Dav、D10、D50、D90 的数值，待数值稳定后，读取50 组100 组数据。B.4 试验结果计算各组数据的算术平均值，绘制粒度分布曲线图，并给出 Dav和 D90试验结果。10DB 14/T 22822021C                   C附录C（规范性）高模量抗疲劳沥青混合料目标配合比设计方法C.1 适用范围本方法适用于采用马歇尔试验进行高模量抗疲劳沥青混合料的目标配合比设计。C.2 方法与步骤C.2.1 材料检测，并应符合本标准的规定。C.2.2 按表5的矿料级配范围，调整各档矿料比例，选定初始级配。C.2.3 根据经验或在4.5%7.0%范围内预估油石比，并以预估油石比、预估油石比±0.5%、预估油石比±1%，制备五组不同油石比试件。C.2.4 按照JTG E20中T0702规定的击实法，双面击实75 次成型试件。C.2.5 测定试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、毛体积密度、饱和度VFA、马歇尔稳定度MS、流值FL，绘制各项指标与油石比关系曲线图，计算最佳沥青用量OAC。C.2.6 检验最佳沥青用量OAC下混合料的空隙率VV、矿料间隙率VMA、稳定度MS、流值FL、车辙试验动稳定度、低温弯曲破坏应变、冻融劈裂强度比、马歇尔残留稳定度。各项技术指标应满足表6、表7的要求。C.2.7 检验最佳沥青用量OAC下混合料的动态模量和疲劳寿命，其技术指标应满足表7的要求。C.2.8 出具目标配合比设计报告。C.2.9 设计步骤流程图见图C.1。11DB 14/T 22822021图 C.1 高模量抗疲劳沥青混合料(HFM)目标配合比设计试验流程图12