2022年公路改性沥青路面施工技术规范.docx
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1、精品学习资源大路改性沥青路面施工技术规范JTJ 036 98条文说明目 录制订说明1 总就2 术语、符号3 基层4 材料5 改性沥青6 改性沥青混合料7 改性沥青路面施工8 施工质区治理制 订 说 明一、编制过程交通部以交大路 19941265 号文下达大路改性沥青路面施工技术规范的编制任务后,由交通部重庆大路科学争论所拟订出“编写大纲(草案)”,并于 1996 年 3 月在重庆市召开了第一次工作会议,会议对“编写大纲(草案) ”进行了争论、修改,形成了正式的“编写大纲”,同时成立了编写组,落实了分工及编制方案;此后,编写组成员依据 分工转入正式编写工作;随后,交通部重庆大路科学争论所对各参编
2、单位的初稿进行了汇总、统稿,经编写组成员反复磋商,提出了规范争论稿,于1997 年 8 月分别寄送各参编单位和部分专家批阅; 1997 年 IO 月在四川省成都市召开了编写组及有关专家参与的大路改性沥青路面施工技术规范 (争论稿)争论会,会议对争论稿的内容逐章逐条进行了仔细争论,提出了修改看法与建议;编写组在此基础上进行多次修改后,完成了规 范送审稿; 1998 年 5 月在重庆市,由交通部大路治理司主持召开了大路改性沥青路面施工技术规范 送审稿 审查会,与会专家对送审稿逐章逐节进行了仔细的审查和评议, 编写组依据专家的修改看法与建议,再次进行修改、完善,最终形成了大路改性沥青欢迎下载精品学习
3、资源路面施工技术规范报批稿,报交通部审批;二、主要制订原就1 规范制订应尽可能系统、完整;2 规范制订应具有先进性、有用性、可操作性;3 应与其它有关规范、标准和谐,并与国际上同类标准、规范接轨;三、指导思想多年来, 随着我国经济的进展、交通量的增加,对道路使用质量的要求越来越高,我国很多科研、设计单位,大专院校、工程及养护部门的道路工作者为改善国产沥青特性,提高道路的使用性能进行了不懈的努力,取得了大量的科研成果,促进了改性沥青争论与应用技术的进步;为适应当前改性沥青混合料路面施工的需要,本规范在大量可用于改善沥青特性的改性剂中选取了几种在国内外公认比较成熟、应用比较广泛的聚合物改性剂;依据
4、已有的资料,美国、日本及一些欧洲国家已制订或预备制订有关改性沥青的标准、规范,但有关改性沥青路面施工方面的规定、手册、指南、规范等却很少,而且不够系统;比较完整的是日本沥青协会编制的“改性沥青混合料设计施工手册”,但这个手册的编制方法与内容都不符合我国的习惯;其它一些国家也只有一些零星的规定;从进展趋势看,随着改性沥青的大规模应用,改性沥青路面将成为常规施工的沥青路面,因此, 制订系统、完整、符合施工要求的改性沥青路面施工技术规范就只是一个时间问题;本规范参考、引用了国外有关技术标准的部分内容;国内有关单位和部门在研制和使用改性沥青的过程中,针对不同的改性沥青和具体的工程实践,制订了一些相应的
5、技术标准、施工指南、手册、规范等文件,这些文件在指导相应品种改性沥青的施工中发挥了不小的作用,本规范接受了这些文件的有关内容;依据改性沥青的特殊性和我国工程部门目前在大路施工方面的技术水平,对于改性沥青技术要求中所要求进行的试验,本规范仅在一般道路石油沥青常规试验方法的基础上,增加了离析、弹性复原、粘韧性等试验;对于改性沥青混合料技术要求中所要求进行的试验,也只增加了冻融循环努裂试验;这些试验方法已列入修订的大路工程沥青及沥青混合料试验规程中;规范中仍大量接受了近年来,特殊是“八五”期间的科研成果,如沥青混合料的高温车辙试验动稳固度、低温弯曲试验破坏应变、冻融循环劈裂试验强度比、气候分区等;1
6、总 就1.0.1 本条规定了制定本规范的目的;1.0.2 本条规定了本规范的适用范畴;使用改性沥青时不仅应考虑道路对于抗疲惫、抗车撤、抗低温开裂、抗老化、抗磨耗、抗滑、排水等方面的特殊要求,而且仍要考虑接受改性沥青的经济性,进行技术经济比较和性能价格比分析;105沥青改性剂或改性沥青成品的种类很多,应用范畴也很广泛,本规范所涉及的改性剂、改性沥青仅是其中应用较多,具有肯定体会的部分;由于不同的改性沥青通常有不同的具体施工方法及要求,因此,凡使用本规范未作规定的改性剂或改性沥青时,欢迎下载精品学习资源应依据实际应用情形准时总结体会,制订相应的施工规范、指南或手册,也可在本规范的基础上制订补充规定
7、;2 术语、符号2.1 术 语2. 1. 1本条关于沥青的概念和定义是广义的;国际上关于“沥青”的术语,美国主要 称“ asphalt ”,而欧洲叫 bitumen ”,在欧洲“ asphalt ”是指沥青混合料;目前,在各种文章和著作中,两者已有混用的趋势,主要与使用者的习惯有关;英国标准 BS3690 对沥青的定义是:“一种粘稠液体或固体,主要含有可溶于氯乙烯的烃及其衍生物;大体上是不挥发的,在遇热时逐步软化;呈黑色或褐色,具防水和粘 附性能;可以在提炼石油过程中取得,也可以是自然沉积物或自然存在的沥青与矿物质 结合在一起的组成部分” ;本条关于沥青的定义主要参考了美国试验与材料协会的AS
8、TM DS 75 的规定;212对于尚未掺加改性剂的沥青有多种称呼,如原样沥青、原始沥青、基本沥青、基质沥青等,但国内、外都有把老化前的沥青称为原样沥青或原始沥青的;为了防止混淆,也为了区分于其它未改性的沥青,并与相应改性后的沥青对应,本规范把掺加改性剂前的沥青称为基质沥青;2. 1. 3本条主要参考了美国 AASHTOProvisional Standard“Standard Practicefor the Laboratory Evaluation of ModifiedAsphalt Systems” PPS-93 Edition 1A中关于改性剂的定义;2.1.4 为了防止改性剂剂量概
9、念上的混淆,本规范特规定改性剂剂量以内掺法计量为准;例如剂量 5是指改性剂 5,基质沥青 95,两者之和为 100,而不是指改性剂是基质沥青的 5;2.1.5 本条主要参考了第十九届世界道路会议报告汇编中关于改性沥青的定义;2. 1. 9 SMA源于德国,是德文 Splittmastixasphalt的缩写,传入英语系国家后,称 为 Stone Matrix Asphalt或 Stone Mastic Asphalt,都称为沥青玛蹄脂碎石( SMA)混合料,这是一种间断级配的混合料,主要用于抗车辙;近年来的争论说明,这种混合料除了具有较强的抗变形才能外,仍具有其它一些优良的路用性能,因此得以在
10、很多国家广泛应用,在我国的应用也有几年的历史了;SMA中的稳固剂可接受木质素纤维、 矿物纤维或聚脂纤维等; 早期曾使用过的石棉纤维由于健康与环保方面的缘由,现已较少使用;2110 Open Graded Friction Courses( OGFC)就字面上来懂得,可称为“开级配抗滑表层”,而在美国,接受这种结构的目的最初也确是为抗滑;由于这种结构除了抗滑 外,仍有一些其它的作用,故本规范称为“开级配沥青表层”;这是一种间隙含量较高的沥青混合料,要求使用优质耐磨光集料,其主要功能是为沥青路面供应一个具有优良抗滑才能的面层,同时仍具有降低噪声、削减水漂、溅水和夜间眩光的作用;在美国,开级配抗滑表
11、层混合料的间隙率约为12 15,抗滑表层厚度为 20mm25mm;欧洲的开级配抗滑表层也称为大间隙性沥青混合料 ( porous asphalt ),间隙率在 15 20以上, 厚度一般为 40mm50mm;现在已逐步与 OGFC混用了;由于开级配沥青表层间隙含量高,存在着易老化、松散、剥落和渗水等缺点,是一种很不稳固的混合料,因此常使用添加剂以提高其抗剥落才能,延缓老化,改善温度敏欢迎下载精品学习资源感性;但即使如此,接受这种结构时仍需特别谨慎;2. 1. 12热塑性橡胶的整个高分子链的一部分或全部由具有橡胶弹性的链段所组成, 大分子链之间由某种“约束成分”形成网状结构,起着分子间化学或物理
12、的交联作用和补强效应,而在高温下,这些“约束成分”在热的作用下失去作用,聚合物经熔化或熔融出现塑性;因此,热塑性橡胶具有化学或物理交联性质的可逆性,主要有聚氨脂类、聚脂类、改性聚烯烃类等;热塑性聚苯乙烯 - 聚丁二烯 - 聚苯乙烯嵌段共聚物( SBS),是大路改性沥青路面使用的最典型的热塑性橡胶,其硬段为 S,即塑料段;软段为 B,即橡胶段;热塑性橡胶具有与一般硫化胶类似的物理性质,硬段能形成轻度的化学和物理交联,不需硫化;2. 1. 13热塑性树脂在整个加工过程中不伴有化学反应,故能反复使用;聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维素等均属于热塑性树脂类;而热固性树脂经化学变化后交联成不溶不熔的
13、三维网状结构,这个过程是不行逆的, 以酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂等为代表;虽然热固性树脂也是一种高分子聚合物, 但由于其使用方法特殊,价格较高,而且目前使用也不广泛,故本规范未将其纳入;3 基层302经过多年的争论与实践,半刚性基层的设计方法与施工工艺均已成熟,这种基层具有板体性好、整体强度高、变形小、成本较低的优点,特殊适合于作为改性沥青路面的基层;水泥或石灰稳固土由于收缩变形大,易开裂,稳固性较差,只宜用做底基层或低等级道路的路面基层;碾压式水泥混凝土与沥青面层的组合是一种很好的复合式路面结构形式,但通常成本价格较高,适用于特殊重要或有特殊要求的大路,接受时应仔细进行投资分析;3043
14、05为延长旧路面的使用寿命或改善旧路面的使用性能,用改性沥青混合料进行罩面处理是一种合适的方法;对旧路面除了应进行常规补强、整平处理外,最重要的是仍应对裂缝进行处理,特殊是水泥混凝土的接缝,以削减反射裂缝;通常可接受土工织物、应力吸取膜等措施来解决;4 材料4.1 1一 般 规 定4.1.1 依据目前商品经济的特点,接受订货合同的形式选购材料是最重要的经济活动之一;合同中应注明重要条款,符合正视合同要求,并经公证部门公证;4.1.2 材料到场后应尽快进行试验检测,如不符合订货合同规定的要求,可请有关质检部门检测、仲裁,以明确责任,索取赔偿;进口材料应经商检符合要求后才能使用;4.2 2 基 质
15、 沥 青4.2.1 本条主要是为限制使用除道路石油沥青以外的其它沥青;4.2.2 符合“重交通道路石油沥青技术要求”的道路沥青,通常可以直接用于铺筑高等级大路沥青路面;而在重交通道路石油沥青中添加改性剂就主要用于延长路面使用寿命、改善或提高高等级大路沥青路面的特殊路用性能,例如抗车辙、抗疲惫、抗滑、抗低温开裂等,特殊适合于要求较高的特重交通道路路面或特殊应用领域, 如机场道面、桥面铺装、停车场、运动场等;欢迎下载精品学习资源我国所生产的大部分道路石油沥青, 因受原油油源的影响, 相对来说性能较差; 为了改善和提高这些一般道路石油沥青的性能,我国大路科技人员进行了长期的、坚持不懈的努力,接受各种
16、改性剂进行改性,也取得了一些科研成果,但这些用一般道路石油沥青改性后的结合料真正能大规模应用于实际工程的仍不多,体会与数据尚少,而目前改性沥青主要考虑用于满意特殊要求;因此,对高速大路、一级大路或特殊重要工程,本规范规定所接受的基质沥青应符合“重交通道路石油沥青技术要求” ;其是橡胶类和热塑性橡胶类改性沥青与酸性石料的粘附性都很好,但树脂类改性沥青对某些酸性石料的粘附性的改善并不明显;因此,本规范规定,在酸性石料用作为改性沥青路面时,亦应进行粘附性检验;4.3.2 对于细集料,如在有条件时增加对细集料棱角、牢固性、安定性、杂质、粘土含量、瘦长与扁平颗粒含量等的测定,制订相应的技术要求,这将更能
17、确保细集料的质欢迎下载精品学习资源量;4.3.3 使用水泥、消石灰粉代替矿粉作填料,通常是为了提高混合料的水稳固性;如需要增加水泥或石灰粉的用量时,应当通过试验争论,确认水泥或石灰粉的适应性及用量限制;考虑到在沥青混合料实际生产过程中将排出大量的粉尘,充分利用这些粉尘不仅有利于爱护环境,而且有利于降低生产成本,但回收粉尘的质量往往难于达到规定要求;为此,本规范对接受回收粉尘作为填料做了较严格的规定,要求必需有充分的试验依据方可使用;4. 4改 性 剂441改性剂挑选就目前已知的改性剂来看,除SBS具有较好的高、低温特性外,很难期望改性剂能同时改善沥青混合料的全部性能,即使把具有不同改性性能的数
18、种改性剂同时掺入基质 沥青中,也难于获得全面的改性成效;因此使用者在挑选改性剂时,应针对需要解决的 主要问题来打算,同时仍应参考已有的使用该改性剂铺筑的路面的路用性能和试验室的 试验结果;一般来说,为了能正确挑选改性剂,第一必需确定改性目的与要求,考虑经济效益、社会效益和性能价格比,尽量接受相对简洁、便利、有用的施工设备和生产方法;一般认为,热塑性树脂类改性沥青具有较好的高温稳固性,适用于南方气候酷热地区;橡胶类改性沥青具有较好的低温抗裂性,适用于北方气候冰冷地区;热塑性橡胶类改性沥青就兼具树脂类和橡胶类改性沥青的特点,适用的范畴更广一些;然而,对于一个实际工程来说,挑选什么改性剂并无明显、严
19、格的界限,争论与实际应用说明,橡胶类改性沥青也具有较好的高温稳固性,而树脂与热塑性橡胶复合改性沥青就同样表现出良好的抗低温开裂才能;本规范提出的仅是挑选改性剂的一般原就,实际应用时应综合各方面的情形确定;此外,同一种改性剂,可能有如干种品牌,不同的品牌有不同的特性及适用范畴, 选用时应明白各种品牌的性能并提出明确的要求;本规范所指相容性是指两种或多种物质混合时的相互亲和性,即分子级的可混性, 相容性好能够形成均质混合体系;溶度参数是定量反映物质极性的数据,依据一般的规律,极性越接近,即两物质间的溶度参数差越小就越简洁互溶;也就是说,聚合物溶度参数与沥青的溶度参数越接近,就相容性越好;聚合物的融
20、溶行为与低分子的溶解有很多不同之处,除了化学组成外,聚合物的结构形状、链的长短、链的柔性和结晶性等均对融溶性有显著影响;从热力学的观点来看,相容性是指两种物质以任意比例相混都能形成均相体系的才能;然而,能完全满意热力学混溶条件形成均相体系的物质极少,而热力学不相容就是通常的情形;一般情形下的混合体系均为微观或亚微观结构上的多相体系,这种物质间的不完全混溶,假如这些共混物不同组分特性能够相互补充,就会使得材料的性能得以改善;可见,一种改性剂并不肯定对全部的沥青都合适,反过来也是一样,一种沥青也并不肯定适用于全部的改性剂,关键在于两者之间的相容性;改性沥青的性能取决于改性剂与沥青的混溶状态及体系的
21、稳固性;欢迎下载精品学习资源改性剂与沥青的相容性无疑是特别重要的,但也有文献认为,改性剂与沥青完全相容也不好,也就是说存在一个“程度”的问题;究竟相容性达到什么程度最好,目前并无明确的结论,这也是需要进一步争论的问题;4. 4. 2美国 AASHTO 运输材料和取样与试验方法标准规范中的R1589 对添加剂或改性剂供应商的责任和义务作了较多、较全面的规定,这些规定包括供应材料的名称、商标名、化学特性、生产者、检验单位、物理特性、安全方面的资料;改善沥青或沥青混合料的何种性能、怎样验证;使用说明(剂量、掺配方法和使用上的限制);改性剂的定性与定量分析(纯洁材料、在沥青中或在沥青混合料中);应使用
22、何种沥青、集料和混合料设计方法;市场销售情形等;依据我国目前的实际情形,本规范作了部分规定;4. 4. 3依据目前国内外的试验争论、产品开发、实际施工使用情形来看,沥青改性剂品种很多,但由于价格、性能、货源、生产工艺等各种缘由,真正能实现工业化生产, 大规模用于铺筑路面的改性剂并不多,其中主要是高分子聚合物,而国外有关改性沥青的标准、规范或手册、指南等也主要涉及高分子聚合物改性的沥青,因此,本规范也主要考虑这类改性剂;高分子聚合物改性剂的分类方法有多种,本规范实行了通用的分类方法;热塑性橡胶类除了苯乙烯 - 丁二烯- 苯乙烯共聚物 SBS外,仍有苯乙烯 - 异成二烯 - 苯乙烯共聚物( SIS
23、)、苯乙烯 - 乙烯- 丁二烯苯 - 乙烯共聚物( SEBS)、聚脂弹性体、聚脲烷弹性体、聚乙烯丁基橡胶浆聚合物、聚烯烃弹性体等品种;SBS 改性沥青具有良好的热稳固性和低温抗裂性, 可增加沥青与石料的粘附性, 特殊是具有良好的弹性(即变形的自愈性) ;据欧美各国的统计, SBS是目前世界上应用最为广泛的改性剂,本规范主要举荐接受 SBS;由于其它热塑性橡胶类改性剂的试验争论资料、数据都不多,使用前要进行试验争论;橡胶类除了丁苯橡胶( SBR)、聚氯丁二烯( CR)、自然橡胶( NR)外,仍有再生橡胶、废旧橡胶轮胎粉、丙烯睛丁二烯共聚物(ABR)、异丁烯异戊二烯共聚物(IIR )、聚丁二烯(
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