北京现阶段沥青路面大修

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1 北京市温拌沥青混合料路面技术指南 Guideline for Pavement Using Warm Mix Asphalt in Beijing 北京市交通委路政局二 OO 九年六月

2 前言温拌沥青混合料路面技术是国际上近几年研发并正在逐步推广应用的新技术新材料与相同类型热拌沥青混合料相比, 在基本不改变沥青混合料材料配比和施工工艺的前提下, 可使沥青混合料拌和温度降低 30 ~40 以上, 性能达到热拌沥青混合料的要求国内外大量研究和工程实践证明, 采用温拌混合料技术可节省燃油 20%~30%, 减少温室气体 ( 二氧化碳等 ) 排放 50% 左右, 减少沥青烟等有毒气体排放 80% 以上, 是名副其实的高节能低排放的高新技术北京市从 2005 年 4 月起在我国率先对温拌沥青混合料技术进行研究, 至 2008 年底已完成了 10 多条温拌沥青混合料试验路和实体应用工程, 积累了大量的成功经验温拌沥青混合料技术符合建设资源节约环境友好型社会的要求, 顺应人文北京科技北京绿色北京的发展理念, 有利于节能减排和可持续发展为推动温拌沥青混合料技术的应用, 保证温拌沥青混合料路面的工程质量, 制定本指南本指南是在总结了国内外研究成果和成功应用经验的基础上编写而成, 温拌沥青混合料技术对全世界来说都是新技术, 有许多问题需要深入研究希望有关单位和工程技术人员在使用本指南过程中, 将发现的问题和修改意见随时告知编写单位 ( 电话 : 邮箱: zhanglibin@bjlzj.gov.cn sc.huang@rioh.cn ), 以便修订时研用主编单位 : 北京市交通委路政局交通部公路科学研究院北京市政路桥建材集团有限公司主要起草人 : 孙中阁孙荣山张丽宾黄颂昌柳浩秦永春杨丽英徐剑李宝生李峰 1

3 目录 1 总则术语代号术语代号材料一般规定温拌添加剂沥青其他材料温拌混合料一般规定配合比设计... 错误! 未定义书签 5.1 目标配合比设计... 错误! 未定义书签 5.2 生产配合比设计与验证... 错误! 未定义书签 5.3 温拌橡胶沥青混合料配合比设计... 错误! 未定义书签 6 温拌沥青混合料的拌制和运输... 错误! 未定义书签 6.1 拌和设备要求... 错误! 未定义书签 6.2 拌和工艺... 错误! 未定义书签 6.3 温拌沥青混合料的运输... 错误! 未定义书签 7 温拌沥青混合料摊铺及压实成型... 错误! 未定义书签 7.1 摊铺... 错误! 未定义书签 7.2 压实... 错误! 未定义书签 8 开放交通及其它... 错误! 未定义书签 9 施工质量管理与检查验收... 错误! 未定义书签附录 A 本指南用词说明... 错误! 未定义书签附件 : 北京市温拌沥青混合料路面技术指南条文说明 2

4 1 总则为指导温拌沥青混合料在道路工程中的应用, 保证工程质量, 制定本指南本指南规定了温拌沥青混合料用材料的要求配合比设计路面施工工艺及质量要求等, 适用于各等级公路和城市道路的新建改扩建及维修养护工程温拌沥青混合料和热拌沥青混合料一样, 适用于路面工程的各沥青结构层因其具有有害气体排放少和在较低温度下仍有良好压实性能等特点, 尤其适用于以下场合 : 1) 城市道路人口密集区道路隧道道面地下结构工程道面等环保要求高的工程 ; 2) 道路维修养护中的罩面工程 ; 3) 较低环境温度条件下施工的工程温拌沥青混合料不宜在气温低于 5 ( 高速公路一级公路和城市快速路主干路 ) 或 2 ( 其他等级道路 ) 条件下施工, 不得在雨天路面潮湿的情况下施工温拌沥青混合料的拌制及其摊铺施工必须符合国家环境和生态保护的规定温拌沥青混合料的拌制及施工过程中, 应注意安全, 采取必要的安全措施温拌沥青混合料的设计施工除应遵照本指南的专门规定外, 其他的要求和热拌沥青混合料一样, 仍应按公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的有关规定执行, 同时还应符合现行国家及行业颁布的有关标准规范和法规 3

5 2 术语代号 2.1 术语温拌沥青混合料 (Warm Mix Asphalt,WMA) 与相同类型热拌沥青混合料相比, 在基本不改变沥青混合料配合比和施工工艺的前提下, 通过技术手段, 使沥青混合料的拌和温度相应降低 30 ~40 以上, 性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料温拌添加剂 (Warm Mix Additive) 通过物理和化学作用, 能显著降低沥青混合料施工温度的添加材料 2.2 代号本指南各种代号以及意义见表 2.2 表 2.2 各种代号以及意义代号意义 WMA WAC WSMA WATB WAM OAC MS FL VV 温拌沥青混合料,Warm mix asphalt 密级配温拌沥青混合料, 分为粗型和细型两类温拌沥青玛蹄脂碎石混合料温拌沥青稳定碎石温拌沥青碎石沥青混合料的最佳沥青用量,Optimum asphalt content 之略语马歇尔稳定度马歇尔试验的流值压实沥青混合料的空隙率, Volume of air voids 之略语 4

6 VMA VFA VCA VCA mi x VCA DR 压实沥青混合料的矿料间隙率, 即试件全部矿料部分以外的体积占试件总体积的百分率,Voids in mineral aggregate 之略语压实沥青混合料中的沥青饱和度, 即试件矿料间隙中扣除被集料吸收的沥青以外的有效沥青结合料部分的体积在 VMA 中所占的百分率,Voids filled with Asphalt 之略语粗集料骨架间隙率 percent air voids in coarse aggregate 之略语压实沥青混合料的粗集料骨架间隙率, 即试件的粗集料骨架部分以外的体积占试件总体积的百分率,Voids in coarse aggregate of Asphalt mix 之略语捣实状态下的粗集料松装间隙率,Voids in coarse aggregate 之略语 5

7 3 材料 3.1 一般规定温拌沥青混合料使用的各种材料和热拌沥青混合料一样, 在材料运至现场后必须取样进行质量检验, 经评定合格方可使用, 不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测选择温拌沥青混合料使用的集料时, 必须进行认真的材料调查, 在符合质量要求的条件下尽可能就地取材就近取材石料开采必须注意环境保护, 防止破坏生态平衡不同料源品种规格的集料不得混杂堆放 3.2 温拌添加剂温拌添加剂应满足如下要求 : 1) 与同类型热拌沥青混合料相比, 加入温拌添加剂后可使沥青混合料的拌和温度及碾压温度降低 30 以上 ; 2) 加入温拌添加剂的沥青混合料, 其技术性能应达到同类型热拌沥青混合料的指标, 并满足现行沥青路面施工技术规范的要求 ; 3) 加入温拌添加剂不得在施工过程中产生额外的有毒有害气体 3.3 沥青温拌沥青混合料所用的沥青结合料可采用 70 号 90 号等 A B 级道路石油沥青, 或 I-C I-D 类 SBS 改性沥青等, 其技术要求应符合公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的相关规定采用橡胶沥青作为胶结料时, 橡胶沥青应满足北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南 ( 京路科安发 [2006]912 号 ) 相 6

8 应的技术要求温拌沥青混合料采用天然沥青及其它添加材料时, 技术要求宜根据其品种参照相关标准和成功经验执行 3.4 其他材料粗集料细集料填料纤维稳定剂等的技术要求均应符合公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的相关规定 7

9 4 温拌混合料一般规定温拌沥青混合料和热拌沥青混合料一样, 按集料公称最大粒径矿料级配空隙率等进行分类, 类型见表表温拌沥青混合料类型混合料类型密级配沥青混合料沥青玛蹄脂碎石沥青稳定碎石沥青碎石公称最大粒径 (mm) 最大粒径 (mm) 粗粒式中粒式细粒式注设计空隙率 (%) WATB WAC-25 WATB WAC-20 WSMA-20 WAM WAC-16 WSMA-16 WAM WAC-13 WSMA-13 WAM WAC-10 WSMA-10 WAM ~5 3~4 3~6 6~12 注 : 空隙率可按配合比设计要求适当调整用于各结构层的温拌沥青混合料, 应满足所在层位的功能要求, 便于施工, 不易离析各层宜连续施工并联结成为一个整体, 以保证沥青路面的使用性能与热拌沥青混合料一样, 温拌沥青混合料面层的集料最大粒径宜从上至下逐渐增大, 并应与厚度相匹配对密级配沥青混合料各层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的 2.5~3 倍, 对 SMA 等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的 2~2.5 倍, 以减少离析, 便于压实温拌沥青混合料类型与推荐的应用场合见表温拌沥青层铺筑前, 应检查下卧层的质量, 不符要求的不得铺筑下卧层已被污染时, 必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑温拌沥青混合料 8

10 表常用温拌沥青混合料类型与推荐应用场合高速公路一级公路其他一般城市道路结构城市快速路主干路等级公路及其他工程层位三层式沥青路面两层式沥青路面沥青路面沥青路面上面层中面层下面层 WAC-13 WAC-16 WSMA-10 WSMA-13 WAC-16 WAC-20 WAC-25 WAC-30 WATB-25 WAC-13 WAC-16 WAC-13 WSMA-10 WAC-13 WAC-16 WSMA-13 WAC-20 WAC-20 WAC-25 WAC-20 WAC-25 WATB-25 WATB-25 WATB 温拌沥青混合料施工温度应根据沥青标号气候条件铺装层厚度等综合确定对于北京市常用的 70 号 90 号等道路沥青以及改性沥青, 温拌沥青混合料的施工温度见表表表温拌沥青混合料的施工温度 ( ) 施工工序沥青标号 50 号 70 号 90 号沥青加热温度 140~ ~ ~150 集料加热温度 120~145 出料温度 115~ ~ ~125 运到现场温度 110~ ~ ~115 摊铺温度, 不低于初压温度, 不低于正常施工低温施工正常施工低温施工终压温度, 不低于开放交通温度, 不高于注 :⒈ 施工时气温大于 10 称为正常施工大风降温天气对混合料的温度损失较大, 不宜施工, 必需施工时应适当提高混合料的温度下同 9

11 ⒉ 施工时气温为 5 ~10 ( 高速公路一级公路和城市快速路主干路 ) 或 2 ~ 10 ( 其他等级道路 ) 称为低温施工大风降温天气不宜施工, 必需施工时应适当提高混合料的温度下同表温拌 SBS 改性沥青混合料的正常施工温度范围 ( ) 施工工序 SBS I-C SBS I-D 沥青加热温度 155~ ~170 集料加热温度 135~145 出料温度 120~ ~145 运到现场温度 115~ ~140 摊铺温度, 不低于初压温度, 不低于正常施工低温施工正常施工低温施工终压温度, 不低于开放交通温度, 不高于温拌橡胶沥青混合料的施工温度, 按表执行表温拌橡胶沥青混合料的施工温度 ( ) 施工工序温度 ( ) 橡胶沥青加热温度 180~190 集料加热温度 130~150 出料温度 140~160 运到现场温度 130~150 摊铺温度, 不低于初压温度, 不低于正常施工 125 低温施工 140 正常施工 120 低温施工 135 终压温度, 不低于 70 开放交通温度, 不高于 50 10

12 4.0.7 高速公路一级公路及城市快速路主干路的温拌沥青混合料路面施工前应铺筑试验段, 其他等级道路在第一次应用温拌沥青混合料或施工经验不足时也应铺筑试验段当同一施工单位在材料机械设备及施工方法与其他工程完全相同时, 也可利用其他工程的结果, 不再铺筑新的试验路段试验路段的长度宜为 100~200m 试验分试拌和试铺两个阶段, 通过试拌确定拌和工艺和参数, 通过试铺确定摊铺碾压工艺和参数等, 并验证温拌沥青混合料配合比设计, 为正常路段施工提供技术依据 11

13 5 配合比设计 5.1 目标配合比设计温拌沥青混合料的配合比设计和热拌沥青混合料一样, 必须在对同类沥青路面配合比设计和使用情况调查研究的基础上, 充分借鉴成功的经验, 选用符合要求的材料, 进行配合比设计温拌沥青混合料的矿料级配应符合规定的设计级配范围温拌密级配沥青混凝土混合料 (WAC) 宜根据道路等级气候及交通条件按表选择采用粗型 (C 型 ) 或细型 (F 型 ) 混合料, 并在表范围内确定工程设计级配范围, 通常情况下工程设计级配范围不宜超出表的要求温拌 WSMA 混合料和温拌密级配沥青混合料 (WATB) 宜直接以表表作为工程设计级配范围表粗型和细型密级配沥青混凝土 (WAC) 的关键性筛孔通过率用以分类的粗型密级配细型密级配公称最大粒径混合料类型关键性筛孔关键性筛孔关键性筛孔 (mm) 名称名称 (mm) 通过率 (%) 通过率 (%) WAC WAC-25C <40 WAC-25F >40 WAC WAC-20C <45 WAC-20F >45 WAC WAC-16C <38 WAC-16F >38 WAC WAC-13C <40 WAC-13F >40 WAC WAC-10C <45 WAC-13F >45 表密级配沥青混凝土混合料 (WAC) 矿料级配范围级配类型通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 (%) 粗粒式 WAC 中粒式细粒式 WAC WAC WAC WAC

14 表沥青玛蹄脂碎石混合料 (WSMA) 矿料级配范围级配类型通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 (%) WSMA 中粒式 WSMA WSMA 细粒式 WSMA 表密级配沥青碎石混合料 (WATB) 矿料级配范围级配类型通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 (%) 特粗式 WATB 粗粒式 WATB 温拌沥青混合料采用马歇尔试验配合比设计方法进行混合料设计, 温拌沥青混合料技术要求应符合表表表的规定, 并有良好的施工性能当采用其他方法设计温拌沥青混合料时, 仍应进行马歇尔试验及各项配合比设计检验, 并报告不同设计方法各自的试验结果二级公路宜参照一级公路的技术要求执行长大坡度的路段按重载交通路段考虑表密级配沥青混凝土混合料 (WAC) 马歇尔试验技术要求试验指标单位高速公路一级公路城市快速路主干路中轻交通重载交通其他等级道路行人道路击实次数 ( 双面 ) 次试件尺寸 mm φ101.6mm 63.5mm 空隙率深约 90mm 以内 % 3~5 4~6 3~6 2~4 VV 深约 90mm 以下 % 3~6 3~6 - 稳定度 MS 不小于 kn 流值 FL mm 2~4 1.5~4 2~4.5 2~5 矿料间隙率 VMA 设计空隙率相应于以下公称最大粒径 (mm) 的最小 VMA 及 VFA 技术要求 (%) (%)

15 (%) 不小于沥青饱和度 VFA(%) 55~70 65~75 70~85 注 :1 本表适用于公称最大粒径 26.5mm 的密级配沥青混合料 2 对空隙率大于 5% 的重载交通路段, 施工时应至少提高压实度 1% 3 当设计的空隙率不是整数时, 由内插确定要求的 VMA 最小值 4 对改性沥青混合料, 马歇尔试验的流值可适当放宽 5 试件成型前, 拌和好的混合料应放于烘箱内在拟定的成型温度条件下保温 2 小时表 WSMA 混合料马歇尔试验配合比设计技术要求试验项目单位不使用改性沥青技术要求使用改性沥青试验方法马歇尔试件尺寸 mm φ101.6mm 63.5mm T 0702 [1] 马歇尔试件击实次数两面击实 50 次 T 0702 空隙率 VV [2] % 3~4 T 0705 矿料间隙率 VMA [2] 粗集料骨架间隙率 VCA mix [3] 不小于 % 17.0 T 0705 不大于 VCA DRC T 0705 沥青饱和度 VFA % 75~85 T 0705 [4] 稳定度不小于 kn T 0709 流值 mm 2~5 - T 0709 谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失 % 不大于 0.2 不大于 0.1 T 0732 肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验 % 不大于 20 不大于 15 T 0733 注 :1 对集料坚硬不易击碎, 通行重载交通路段, 宜将击实次数增加为双面 75 次 2 对高温稳定性要求较高的重交通路段, 设计空隙率允许放宽到 4.5%,VMA 允许放宽到 16.5%(SMA-16) 或 16%(SMA-19),VFA 允许放宽到 70% 3 粗集料骨架间隙率 VCA 的关键性筛孔, 对 WSMA-19 WSMA-16 是指 4.75mm, 对 WSMA-13 WSMA-10 是指 2.36mm 4 稳定度难以达到要求时, 容许放宽到 5.0kN( 非改性 ) 或 5.5kN( 改性 ), 但动稳定度检验必须合格 5 试件成型前, 拌和好的混合料应放于烘箱内在拟定的成型温度条件下保温 2 小时 14

16 表密级配沥青稳定碎石混合料 (WATB) 马歇尔试验技术要求试验指标单位密级配 (WATB) 公称最大粒径 mm 26.5mm 31.5mm 马歇尔试件尺寸 mm φ101.6mm 63.5mm φ152.4mm 95.3mm 击实次数 ( 双面 ) 次空隙率 VV 1 % 3~6 稳定度, 不小于 kn 流值 mm 1.5~4 实测沥青饱和度 VFA % 55~70 设计空隙率 (%) WATB-30 WATB-25 密级配 WATB 的矿料间隙率 VMA 不小于 (%) 对用于高速公路一级公路和城市快速路主干路的公称最大粒径等于或小于 19mm 的温拌密级配沥青混合料 (WAC) 及 WSMA 混合料需在配合比设计的基础上按下列步骤进行各种使用性能检验, 不符要求的温拌沥青混合料, 必须更换材料或重新进行配合比设计二级公路参照此要求执行 1) 必须在规定的试验条件下进行车辙试验, 并符合表的要求表温拌沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求气候条件与技术指标要求的动稳定度 ( 次 /mm) 试验方法普通沥青混合料不小于 1000 改性沥青混合料不小于 2800 WSMA 混非改性不小于 1500 合料改性不小于 3000 T 0719 注 :1 在特殊情况下, 如钢桥面铺装重载车特别多或纵坡较大的长距离上坡路段, 可酌情提高动稳定度的要求 ; 2 为满足重载交通要求, 可适当提高试验温度或增加试验荷载进行试验, 同时增加试件的碾压成型密度和施工压实度要求 ; 3 车辙试验不得采用二次加热的混合料, 试验必须检验其密度是否符合试验规程的要求 ; 4 如需要对公称最大粒径等于和大于 26.5mm 的混合料进行车辙试验, 可适当增加试件的厚度, 但不宜作为评定合格与否的依据 15

17 2) 必须在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验温拌沥青混合料的水稳定性, 并同时符合表中的两个要求达不到要求时必须采取抗剥落措施, 调整最佳沥青用量后再次试验表温拌沥青混合料水稳定性检验技术要求混合料类别水稳定性技术要求 (%) 试验方法浸水马歇尔试验残留稳定度 (%) 不小于普通温拌沥青混合料 80 改性温拌沥青混合料 85 T 0709 普通沥青 75 WSMA 温拌混合料改性沥青 80 冻融劈裂试验的残留强度比 (%) 不小于普通温拌沥青混合料 75 改性温拌沥青混合料 80 T 0729 普通沥青 75 WSMA 温拌混合料改性沥青 80 3) 宜对温拌密级配沥青混合料在温度 -10 加载速率 50mm/min 的条件下进行弯曲试验, 测定破坏强度破坏应变破坏劲度模量, 并根据应力应变曲线的形状, 综合评价温拌沥青混合料的低温抗裂性能其中温拌沥青混合料的破坏应变宜不小于表的要求表温拌沥青混合料低温弯曲试验破坏应变 (με) 技术要求混合料类别要求的破坏应变 (με) 试验方法普通温拌沥青混合料不小于 2000 改性温拌沥青混合料不小于 2500 T ) 宜利用轮碾机成型的车辙试验试件, 脱模架起进行渗水试验, 并符合表的要求表温拌沥青混合料试件渗水系数 (ml/min) 技术要求级配类型渗水系数要求 (ml/min) 试验 WAC 混合料不大于 120 方法 WSMA 混合料不大于 80 T

18 5) 对使用钢渣作为集料的温拌沥青混合料, 应按现行试验规程 (T 0363) 进行活性和膨胀性试验, 钢渣沥青混凝土的膨胀量不得超过 1.5 % 6) 对温拌改性沥青混合料的性能检验, 应针对改性目的进行以提高高温抗车辙性能为主要目的时, 低温性能可按普通沥青混合料的要求执行 ; 以提高低温抗裂性能为主要目的时, 高温稳定性可按普通沥青混合料的要求执行 5.2 生产配合比设计与验证高速公路一级公路和城市快速路主干路用温拌沥青混合料的设计应包括目标配合比设计生产配合比设计生产配合比验证 3 个阶段生产配合比设计阶段对间歇式拌和机, 应按规定方法取样测试各热料仓的材料级配, 确定各热料仓的配合比, 供拌和机控制室使用同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度, 尽量使各热料仓的供料大体平衡并取目标配合比设计的最佳沥青用量 OAC OAC±0.3% 等 3 个沥青用量进行马歇尔试验和试拌, 通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量, 由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于 ±0.2% 对连续式拌和机可省略生产配合比设计步骤生产配合比验证阶段拌和机按生产配合比结果进行试拌铺筑试验段, 并取样进行马歇尔试验, 同时从路上钻取芯样观察空隙率的大小, 由此确定生产用的标准配合比标准配合比的矿料合成级配中, 至少应包括 0.075mm 2.36mm 4.75mm 及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值, 并避免在 0.3mm~ 0.6mm 处出现驼峰对确定的标准配合比, 宜再次进行车辙试验和水稳定性检验确定施工级配允许波动范围根据标准配合比及质量管理要求中各筛孔的允许波动范围, 制订施工用的级配控制范围, 用以检 17

19 查温拌沥青混合料的生产质量经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更但生产过程中应加强跟踪检测, 严格控制进场材料的质量, 如遇材料发生变化并经检测温拌沥青混合料的矿料级配马歇尔技术指标不符要求时, 应及时调整配合比, 使温拌沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定, 必要时重新进行配合比设计二级及二级以下等级公路和市政普通道路温拌沥青混合料的配合比设计可按上述步骤进行当材料与同类道路完全相同时, 也可直接引用成功的经验 5.3 温拌橡胶沥青混合料配合比设计温拌橡胶沥青混合料的配合比设计, 按北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南 ( 京路科安发 [2006]912 号 ) 的相关章节执行, 温拌橡胶沥青混合料的级配和性能应满足相应技术要求 18

20 5 温拌沥青混合料的拌制和运输 6.1 拌和设备要求温拌沥青混合料必须在沥青拌和厂 ( 场站 ) 采用拌和机械拌制温拌沥青混合料可采用间歇式拌和机或连续式拌和机拌制拌制高速公路一级公路和城市快速路主干路用温拌沥青混合料时, 宜采用间歇式拌和机拌和采用连续式拌和机时, 使用的集料必须稳定拌制温拌沥青混合料时, 根据需要可在普通沥青混合料拌和设备上安装温拌添加剂的添加装置添加装置计量应正确, 精度满足温拌添加剂添加量的允许误差要求温拌添加剂的添加情况宜在拌和设备的控制台上在线显示根据需要, 宜在沥青混合料拌和设备的拌和缸上设置排气口 ( 口径 20cm 左右 ), 及时将可能产生的水蒸汽排除 6.2 拌和工艺温拌沥青混合料的拌制, 应按照公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料的拌制相关规定执行当温拌添加剂为水溶液状时, 拌制过程中温拌添加剂宜在沥青喷洒 1-3 秒后开始添加, 并在沥青喷洒完前添加完毕矿粉的添加宜适当延后, 尽量减少可能产生的水蒸汽带走矿粉 19

21 6.3 温拌沥青混合料的运输温拌沥青混合料的运输, 应按照公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料的相关规定执行 20

22 7 温拌沥青混合料摊铺及压实成型 7.1 摊铺温拌沥青混合料的运输, 应按照公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料的相关规定执行 7.2 压实应配备数量足够吨位适宜的压路机为达到良好的压实效果, 必须使用大吨位的双钢轮振动压路机和大吨位的胶轮压路机一般情况下, 单幅摊铺 ( 不超过 6m) 需要配置 1 台初压双钢轮振动钢轮压路机 (11t~18t),1 台复压胶轮压路机 (25t~35t ),1 台终压双钢轮振动钢轮压路机 (10t~15t ) 如果采取双机梯队或者一次性摊铺宽度超过 6m 摊铺作业时, 至少需要配置 2 台初压双钢轮振动钢轮压路机 (11t~18t),2 台复压胶轮压路机 (25t~35t ),1 台终压双钢轮振动钢轮压路机 (10t~15t ) 在不产生严重推移和裂缝的前提下, 初压复压终压都应紧跟摊铺机, 在尽可能高的温度下进行同时不得在过低温度状况下反复碾压, 使石料棱角磨损压碎, 破坏集料嵌挤根据混合料的级配类型天气情况, 选择合理的碾压工艺常用的碾压工艺为 :(1) 初压 2 遍, 选择 11t~18t 双钢轮振动压路机振动压实, 压实速度宜为 2~3km/h 如果第 1 遍前进振动碾压时发生严重推移, 则采用静压, 其他采用振压 (2) 复压 2~4 遍, 应采用 25t~35t 胶轮压路机, 压实速度宜为 2~4km/h (3) 终压 2 遍, 选择 10t~16t 双钢轮振动钢轮压路机, 采用振静结合方式, 收光采用静压, 压实速度可为 3~5km/h 21

23 7.2.4 为保证压实过程中不出现沾轮现象, 振动压路机水箱中可加入少量的表面活性剂, 并应尽可能减少洒水量胶轮压路机不得洒水, 压实过程中应适量喷洒或涂抹隔离剂 ( 如食用油等 ), 并以不粘轮为原则温拌沥青混合料压实的其它要求, 按照公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料的相关规定执行 22

24 8 开放交通及其它温拌沥青混合料路面的开放交通及其它要求, 按照公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料的相关规定执行 23

25 9 施工质量管理与检查验收温拌沥青混合料路面施工质量管理与检查验收, 按照公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 对热拌沥青混合料的相关规定执行 24

26 附录 A 本指南用词说明为准确掌握指南条文, 对执行指南严格程度的用词作如下规定 : 一表示很严格, 非这样做不可的用词 : 正面词采用必须, 反面词采用严禁 ; 二表示严格, 在正常情况均应这样做的用词 : 正面词采用应, 反面词采用不应或不得 ; 三表示允许稍有选择, 在条件许可时首先应这样做的用词 : 正面词采用宜, 反面词采用不宜 ; 表示有选择, 在一定条件下可以这样做的, 采用可 25

27 附件北京市温拌沥青混合料路面技术指南条文说明 26

28 1 总则目前用于沥青路面建设养护的沥青混合料主要有两类 : 热拌沥青混合料和冷拌 ( 常温 ) 沥青混合料热拌沥青混合料是指沥青与矿料在高温 (150 ~185 ) 状况下拌和的混合料 ; 冷拌 ( 常温 ) 沥青混合料是指以乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温 (10 ~40 ) 状态下拌和铺筑的混合料从使用数量比例看, 热拌沥青混合料占绝对多数随着人们认识水平的不断提高, 热拌沥青混合料在拌和运输及摊铺过程中出现的有害气体排放过多能耗以及热老化等问题, 逐步被人们所关注 ; 而冷拌沥青混合料, 尽管在环保能耗等方面有很大优势, 但由于其路用性能与热拌沥青混合料相比还有较大差距, 因此只能用于沥青路面的养护低交通量路面中重交通量路面的下面层和基层鉴于此, 如何保留热拌沥青混合料性能良好的特点并克服其存在的问题, 或从另外一个角度说, 如何保留冷拌沥青混合料在环保节能等方面优势的同时克服其性能尚有差距的不足, 这便成为近年来世界主要国家道路科技人员研究的重大课题正是在这样的背景下, 温拌沥青混合料的概念被提了出来根据目前的认识及应用情况, 国际上对这种新型的混合料给出了一个解释性的定义 : 温拌沥青混合料是一类拌和温度介于热拌沥青混合料 (150 ~185 ) 和冷拌 ( 常温 )(10 ~40 ) 沥青混合料之间, 性能达到 ( 或接近 ) 热拌沥青混合料的新型沥青混合料, 其拌和温度一般为 110 ~130 ( 针对普通沥青而言, 改性沥青的拌和温度还需要提高一些欧美等国家较少采用改性沥青 ) 采用温拌沥青混合料可很好地缓解热拌沥青混合料由于高温拌和而导致的几个问题 :1 高温下的有害气体排放问题据国外的检测报告, 沥青混合料从热拌转为温拌可使二氧化碳 CO 2 排放减少约 1/2, 一氧化碳 CO 排放减少约 2/3, 二氧化硫 SO 2 减少 40%, 氧化氮 NO x 类减少近 60%, 采用温拌沥青混合料技术的环保效益是非常明显的 2 能耗问题据国外文献报道, 采用温拌沥青混合料可降低燃油消耗 30% 以上 3 高温施工导致的沥青老化问题热拌沥青混合料的拌和及摊铺温度是相当 27

29 高的, 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F ) 规定 : 对于 90 号沥青, 沥青加热温度为 150 ~160, 集料加热温度为 160 ~ 190, 混合料出料温度为 140 ~160, 混合料运到现场的温度要大于 140 ; 对于 70 号沥青, 上述各项温度还要提高 5 ; 如果是采用我国广泛应用的改性沥青, 那么拌和时改性沥青温度要加热到约 175 集料温度加热到 190 ~220, 混合料出料温度将达 170 ~185 拌和时沥青裹附在集料上的沥青膜的厚度基本上都在 5~10 微米之间, 在如此高的温度并且是有氧气的情况下, 沥青的严重老化是难以避免的温拌沥青混合料技术起源于欧洲, 于 2000 年的国际沥青路面大会上由 Harrison 和 Christodulaki 首次进行交流同年, 在欧洲沥青上 Koenders 等人做了更为详细的报道目前温拌沥青混合料主要有四类不同的方式实现 : (1) 沥青 - 矿物法 (Aspha-Min) 该方法是采用一种粉末状的合成沸石 (Aspha-Min) 在沥青混合料拌和过程中将其加入, 沸石释放的微量水使沥青发生连续的微发泡反应, 泡沫和微量水起到润滑作用使混合料在较低温下具有可工作性, 拌和温度可低至 130 ~145 实际上 Aspha-Min 是一种含有 18% 左右结合水的硅酸铝矿物, 由德国 Eurovia Services GmbH 公司生产 Aspha-Min 会在 85 ~182 的温度范围时将水分慢慢释放出来 Eurovia 公司推荐的 Aspha-Min 添加量为沥青混合料质量的 0.3 %, 可使沥青混合料的拌和温度降低 15, 研究表明, 该方法可以节约 30% 的能源消耗 Eurovia 公司认为所有的沥青聚合物改性沥青或者回收沥青都可以采用该项技术 (2) 泡沫沥青法 (WAM-Foam) 该方法是将软质沥青和硬质泡沫沥青在拌和的两个不同阶段加入到混合料中第一阶段是将 130 ~140 的软质沥青 ( 针入度大于 200) 加入到温度为 110 ~ 120 的集料中进行拌和以达到良好裹附在第二阶段, 将 160 ~ 180 硬质沥青 ( 针入度小于 50) 泡沫化后加入到预裹附的集料中由于软质沥青和泡沫化的硬质沥青都具有较低粘度从而实现了良好的拌和和工作性, 最终得到满足需要的沥青混合料 WAM-Foam 是由英国伦敦的壳牌石油公司和挪威奥斯陆的 Kolo-Veidekke 公司共同开 28

30 发的技术 (3) 有机添加剂法该方法是将较低熔点的有机添加剂加入到沥青或沥青混合料中, 从而降低沥青胶结料的粘度目前成功应用的化学添加剂有两类合成蜡和低分子量酯类化合物, 其中以 Sasobit 合成蜡为主 Sasobit 是 Sasol Wax 公司的产品, 为细粒结晶长链脂肪族碳氢化合物, 由煤化气采用费 - 托工艺加工而成, 因此也被称为费 - 托固体石蜡 Sasobit 的熔点接近 100, 会在 116 C 的时候完全溶于沥青胶结料中, 液态的 Sasobit 起到很好的润滑作用, 从而使沥青混合料的拌和温度降低 10 ~30 Sasobit 在熔点以下时会在沥青胶结料中形成一种网格状结构, 因此可提高沥青混合料的抗车辙性能 Sasol Wax 公司推荐的 Sasobit 用量为沥青质量的 3%, 但不能高于 4% 以防止降低沥青胶结料的低温性能 (4) 表面活性剂法该方法是由美国美德维实伟克公司 (MeadWestvaco) 于 2003 年起开始研究并逐步投入应用的技术, 在美国称为 Evotherm 温拌技术该方法可在混合料性能达到热拌沥青混合料的同时, 将拌和温度降至 110 ~130 这种温拌方法目前可有两种工艺加以实现 : 一是采用一种特殊乳化剂制作乳化沥青, 用该乳化沥青作为胶结料与集料拌和来生产温拌沥青混合料二是直接用特殊乳化剂配制成一定浓度的溶液, 在沥青和集料拌和过程中喷入该溶液, 经充分搅拌后生产出温拌沥青混合料交通部公路科学研究院北京市政路桥材料集团有限公司在交通部北京市交通委北京市交通委路政局的领导和支持下, 从 2005 年 4 月起率先在我国对温拌沥青混合料技术进行研究 ( 重点为表面活性剂法, 对其他方法也进行了大量的室内试验研究 ), 同年 9 月铺筑了全国第一条温拌沥青试验路,2006 年 9 月铺筑了全球第一条温拌改性沥青 SMA 试验路至 2008 年底已在北京完成了 10 多条温拌沥青混合料试验路和实体应用工程, 成功应用于重载交通的公路和城市快速路主干路及奥运工程道路, 积累了大量的成功经验北京市的大量研究和工程实践证明, 采用表面活性剂法的温拌沥青混合料技术可节省燃油 20%~30%, 减少温室气体 ( 二氧化碳等 ) 排放 50% 左右, 减少沥青烟等有毒气体排放 80% 以上, 是名副其实的高节能低排放的高新技 29

31 术温拌沥青混合料技术符合建设资源节约环境友好型社会的要求, 顺应人文北京科技北京绿色北京的发展理念, 有利于节能减排和可持续发展为推动温拌沥青混合料技术的应用, 保证温拌沥青混合料路面的工程质量, 制定本指南需要说明的是, 北京市温拌沥青混合料技术的研究主要集中于表面活性剂法, 对其他三类技术的研究还不够系统和全面, 还没有成功地应用经验因此应加快研究, 在取得成功应用经验的基础上, 逐步推广应用本指南规定了温拌沥青混合料用材料的要求配合比设计路面施工工艺及质量要求等, 并不包括沥青路面结构设计等方面的内容有关沥青路面结构设计等方面的内容, 仍应按照公路沥青路面设计规范 (JTG D50) 和公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的规定执行因为温拌沥青混合料技术只是在添加材料混合料设计方法及混合料拌和工艺等方面的创新, 温拌沥青混合料和热沥青混合料的路用性能基本相同因此温拌沥青混合料的应用除应遵照本指南的专门规定外, 其他的要求和热拌沥青混合料一样, 仍应按公路沥青路面设计规范 (JTG D50) 和公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的有关规定执行北京市的大量研究表明, 与相同类型热拌沥青混合料相比, 基于表面活性剂法的温拌沥青混合料在基本不改变沥青混合料材料配比和施工工艺的前提下, 沥青混合料拌和温度在降低 30 ~40 以上时, 其性能完全达到热拌沥青混合料的要求 (1) 温拌热拌 AC-13 沥青混合料性能对比采用北京地区常用的普通沥青改性沥青集料和级配, 试验结果如表表表图

32 表 AC-13 混合料用普通沥青主要指标试样滨州 90 号项目原样沥青薄膜烘箱老化后针入度 /0.1mm 延度 /cm > 延度 /cm >100 >100 软化点 / 表 AC-13 混合料用改性沥青主要指标项目试样 SBS 改性沥青针入度 /0.1mm 延度 /cm 延度 /cm > 延度 /cm >100 软化点 / 75.0 方孔筛 (mm) 表设计级配 AC-13 混合料矿料级配通过率 (%) 规范 AC-13 型中值下限上限

33 通过质量百分率 (%) 设计曲线 AC-13 下限 AC-13 上限中值筛孔尺寸 (mm) 图 AC-13 混合料矿料级配通过试验, 普通沥青 AC-13 的最佳油石比为 4.7%, 改性沥青 AC-13 的最佳油石比为 4.8% 温拌热拌沥青混合料的性能见表表表温拌热拌 AC-13 普通沥青混合料性能对比项目马歇尔稳定度 (kn) 流值 (mm) 浸水马氏残留稳定度比 (%) 冻融劈裂残留强度比 (%) 车辙试验动稳定度 ( 次 /mm) 渗水系数 ml/min 温拌 AC 热拌 AC 规范要求值表温拌热拌 AC-13 改性沥青混合料性能对比项目马歇尔稳定度 (kn) 流值 (mm) 浸水马氏残留稳定度比 (%) 冻融劈裂残留强度比 (%) 车辙试验动稳定度 ( 次 /mm) 渗水系数 ml/min 温拌改性 AC 热拌改性 AC 规范要求值

34 动稳定度 ( 次 /mm) 热拌 AC13 浓缩液法温拌 AC13 热拌改性 AC 浓缩液法温拌改性 AC13 图温拌热拌 AC-13 动稳定度对比浸水马氏残留稳定度 (%) 热拌 AC13 浓缩液法温拌 AC13 热拌改性 AC13 浓缩液法温拌改性 AC13 80 图温拌热拌 AC-13 浸水马氏残留稳定度对比冻融劈裂试验残留强度比 (%) 热拌 AC13 浓缩液法温拌 AC13 热拌改性 AC13 浓缩液法温拌改性 AC13 75 图温拌热拌 AC-13 冻融劈裂残留强度对比根据上表和上图得知, 在集料级配沥青完全一致, 试件空隙 33

35 率基本接近的情况下 :1 高温稳定性对于普通沥青, 温拌沥青混合料的动稳定度提高显著温拌 AC-13 沥青混合料的动稳定度由热拌的 1294 次 /mm 提高到 2012 次 /mm, 温拌比热拌高出 55%; 对于改性沥青, 温拌混合料的动稳定度略大于相应的热拌沥青混合料 2 抗水损坏性能不论普通沥青还是改性沥青, 温拌 AC 沥青混合料的浸水马氏残留稳定度和冻融劈裂残留稳定度均比热拌 AC 沥青混合料的略高, 说明温拌 AC 沥青混合料的抗水损坏性能比热拌 AC 沥青混合料略有提高 (2) 温拌热拌 SMA-13 沥青混合料性能对比粗集料采用河北张家口玄武岩, 细集料采用石灰岩,SBS 改性沥青指标同表 , 级配如表温拌热拌 SMA-13 沥青混合料性能试验结果如表表 , 表中的双改性指采用 SBS 改性沥青和湖沥青同时改性表 SMA-13 混合料矿料级配通过率 (%) 方孔筛 (mm) 选择级配规范 SMA-13 型中值下限上限

36 通过质量百分率 (%) 设计曲线 SMA-13 下限 SMA-13 上限筛孔尺寸 (mm) 图 SMA-13 混合料矿料级配表温拌热拌 SMA-13 改性沥青混合料性能对比检测项目马歇尔稳定度 /kn 流值 /mm 浸水马氏冻融劈裂残留稳定残留强度度 /% 比 /% 车辙动稳定度 /( 次 /mm) 谢伦堡析漏损失 /% 肯塔堡飞散损失 /% 渗水系数 /( ml/min) 温拌 SMA 热拌 SMA 规范要求表温拌热拌 SMA-13 双改性沥青混合料性能对比检测项目马歇尔稳定度 /kn 流值 /mm 浸水马氏冻融劈裂残留稳定残留强度度 /% 比 /% 车辙动稳定度 /( 次 /mm) 谢伦堡析漏损失 /% 肯塔堡飞散损失 /% 渗水系数 /( ml/min) 温拌 SMA 热拌 SMA 规范要求

37 动稳定度 ( 次 /mm) 热拌 SMA13 浓缩液法温拌 SMA13 热拌改性 SMA 浓缩液法温拌改性 SMA13 0 图温拌热拌 SMA-13 动稳定度对比浸水马氏残留稳定度 (%) 热拌 SMA13 浓缩液法温拌 SMA13 热拌改性 SMA13 浓缩液法温拌改性 SMA13 80 图温拌热拌 SMA-13 浸水马氏残留稳定度对比冻融劈裂试验残留强度比 (%) 热拌 SMA13 浓缩液法温拌 SMA13 热拌改性 SMA13 浓缩液法温拌改性 SMA13 75 图温拌热拌 SMA-13 冻融劈裂残留强度对比 36

38 与温拌 AC 沥青混合料一样, 在集料级配沥青完全一致, 试件空隙率基本接近的情况下 :1 高温稳定性对于改性沥青, 温拌 SMA 混合料的动稳定度略大于相应的热拌沥青混合料 2 抗水损坏性能对于改性沥青, 温拌 SMA 沥青混合料的浸水马氏残留稳定度和冻融劈裂残留稳定度比热拌 SMA 沥青混合料的略高, 说明温拌 SMA 沥青混合料的抗水损坏性能比热拌 SMA 沥青混合料略有提高 (3) 温拌热拌沥青混合料疲劳性能对比采用常用的 AC 类和 SMA 类混合料进行疲劳性能评价 AC 类选取普通沥青混合料,SMA 类选取改性沥青混合料试验结果见表表表热拌温拌 AC-13 沥青混合料的疲劳寿命混合料热拌 AC-13 沥青混合料应变水平疲劳寿命 N f ( 次数 ) ( 微应变 ) 试件 1 试件 2 试件 3 平均值与相应热拌沥青混合料疲劳寿命之比温拌 AC-13 沥青混合料一般情况下, 沥青类材料的疲劳规律的基本表达形式可表示为公式 (1.0.3) : 1 n N f = k (1.0.3) ε 式中 :N f ---- 沥青混合料的疲劳寿命 ; ε- 应变 k,n 系数将以上热拌和温拌 AC-13 沥青混合料的疲劳寿命试验结果绘制到图中, 其中纵坐标疲劳寿命采用对数坐标按照公式 (1.0.3) 中疲劳寿命和应变水平乘幂的相关关系, 分别拟合热拌和温拌 AC-13 沥青混合料的疲劳曲线, 见图

39 疲劳寿命 Nf( 次数 ) AC13 混合料的疲劳曲线 Nf = 7.910E+15ε R 2 = 温拌 AC13 混合料热拌 AC13 混合料 Nf = 2.839E+15ε R 2 = 应变水平 ε( 微应变 ) 图温拌热拌 AC-13 沥青混合料的疲劳寿命根据公式 (1.0.3) 拟合出温拌 AC-13 沥青混合料的疲劳规律为 : N f = ε 同样地, 拟合出热拌 AC-13 沥青混合料的疲劳规律为 : N f = ε 其中, N f = 疲劳寿命次数,ε= 应变水平 ( 微应变, 即 10-6 mm/mm) 根据疲劳试验的结果可见 : 在低应变水平下 (150 微应变 ), 温拌 AC-13 沥青混合料的疲劳寿命是热拌沥青混合料的 1.20 倍, 但相对于疲劳试验结果离散程度较大的情况, 说明两者比较接近 ; 在较高应变水平下 (300 微应变和 450 微应变 ), 温拌和热拌 AC-13 沥青混合料的疲劳寿命更加接近从疲劳试验数据和疲劳曲线来看, 温拌 AC-13 沥青混合料的疲劳性能可达到相应的热拌 AC-13 沥青混合料, 两者比较接近说明采用温拌技术不会降低沥青混合料的疲劳性能, 并且疲劳寿命有增加的趋势

40 表热拌温拌改性 SMA-13 沥青混合料的疲劳寿命混合料热拌混合料 SMA-13 应变水平疲劳寿命 N f ( 次数 ) 试件 1 试件 2 试件 3 平均值与相应热拌沥青混合料疲劳寿命之比温拌混合料 SMA 将以上热拌和温拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳寿命试验结果绘制到图中, 其中纵坐标疲劳寿命采用对数坐标按照公式 (1.0.3) 中疲劳寿命和应变水平乘幂的相关关系, 分别拟合热拌和温拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳曲线, 见图疲劳寿命 Nf( 次数 ) SMA13 混合料的疲劳曲线 Nf =1.453E+16ε R 2 = 温拌 SMA13 混合料热拌 SMA13 混合料 Nf = 2.501E+15ε R 2 = 应变水平 ε( 微应变 ) 图温拌热拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳寿命根据公式 (1.0.3) 拟合出温拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳规律为 : N f = ε

41 同样地, 拟合热拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳规律为 : N f = ε 其中, N f = 疲劳寿命次数,ε= 应变水平 ( 微应变, 即 10-6 mm/mm) 根据以上疲劳试验的结果和疲劳曲线来看, 在混合料级配和沥青用量等条件完全一样的情况下, 温拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳性能明显好于热拌 SMA-13 沥青混合料在较高应变水平下 (400 微应变和 600 微应变 ), 温拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳寿命分别是热拌的 1.30 倍和 1.57 倍 ; 在低应变水平下 (200 微应变 ), 温拌 SMA-13 沥青混合料的疲劳寿命更是大大提高, 达到了热拌沥青混合料的 1.91 倍由此可见, 温拌沥青混合料的性能完全能达到相应热拌沥青混合料的要求, 部分指标还有所提高研究还表明, 采用表面活性剂法的温拌沥青混合料技术, 可显著降低温室气体和有毒气体的排放, 在较低温度下仍有良好压实性能经国家环境分析测试中心检测, 与热拌沥青混合料相比, 温室气体排放减少 50% 以上, 沥青烟排放减少 80% 以上, 具体数据见表表表沥青拌和厂各类气体排放情况测试项目单位热拌混合料温拌混合料下降幅度 (%) 二氧化碳 CO 2 % 氮氧化物 NOx mg/m 二氧化硫 SO 2 mg/m 烟尘 g/m 注 1: 热拌沥青混合料的出料温度为 150 左右 ; 温拌沥青混合料的出料温度为 120 左右 40

42 表施工现场各类气体排放情况测试项目单位热拌温拌减少幅度 (%) 沥青烟 mg/m 苯可溶物 mg/m 苯并 [a] 芘 μg/m 图温拌沥青排放图热拌沥青排放对温拌沥青混合料的可压实性能进行了研究, 在矿料级配油石比和压实条件相同的情况下, 温拌和热拌沥青混合料的可压实性见表表表图图图表热拌改性 AC-13 不同出料温度下试件的空隙率出料温度 ( ) 空隙率 (%) 表温拌改性 AC-13 不同出料温度下试件的空隙率出料温度 ( ) 空隙率 (%)

43 空隙率 (%) 不同出料温度下试件的空隙率 4 3 温拌 AC13 热拌 AC 温度 ( ) 图温拌和热拌改性 AC 不同出料温度下的空隙率表温拌改性 SMA 不同出料温度下的空隙率出料温度 ( ) 空隙率 (%) 空隙率 (%) 不同出料温度下试件的空隙率温度 ( ) 温拌 SMA13 70 图温拌改性 SMA 不同出料温度下的空隙率 42

44 空隙率 (%) 不同出料温度下试件的空隙率 4 3 温拌 AC13 温拌 SMA 温度 ( ) 图 AC 类和 SMA 类温拌混合料的空隙率比较由上述图表可以发现,AC 类温拌沥青混料压实温度在 90 到 130 之间时, 所成型试件的空隙率出现了一个平台区域, 其空隙率处于 4.0% 到 4.4% 之间这说明 AC 类温拌沥青混合料在此温度范围内压实性能变化不大, 均具有良好的可压实性能 SMA 类温拌沥青混合料也有类似的现象纵上所述, 温拌沥青混合料完全能达到相应热拌沥青混合料的性能, 部分指标还有所提高, 同时还其具有害气体排放少和在较低温度下仍有良好压实性能等特点因此本指南规定, 温拌沥青混合料和热拌沥青混合料一样, 适用于路面工程的各沥青结构层, 并尤其适用于 :1 对环保要求高的城市道路人口密集区道路隧道道面地下结构工程道面等工程 ;2 道路维修养护时压实较困难的罩面工程 ;3 早春秋末及初冬施工环境温度较低时的工程温拌沥青混合料技术既可用于各种级配类型的混合料 ( 密级配沥青混合料 AC 沥青玛蹄脂碎石 SMA 沥青稳定碎石 ATB 沥青碎石 AM 排水式沥青磨耗层 OGFC 等 ), 也可用于不同胶结料 ( 普通沥青改性沥青橡胶沥青等 ) 的混合料以及添加了其他材料 ( 湖沥青岩沥青抗车辙剂等 ) 的沥青混合料, 应用时应进行混合料设计和混合料性能检验 43

45 1.0.4 根据已有的工程经验证明, 温拌沥青混合料的施工环境温度可适当降低在本条规定的最低环境温度下, 只要压实机具和工艺满足本指南要求, 路面压实度可达到规定要求根据分析和现场施工情况, 温度仍有下降空间, 至于能下降多少, 有待进一步研究和验证因此, 只要压实度能满足要求, 允许降低施工环境温度但不得在雨天路面潮湿的情况下施工 44

46 2 材料温拌沥青混合料除需使用的温拌添加剂外, 其他使用的材料与热拌沥青混合料基本一致, 因此应按公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40) 的相关要求执行, 不再作专门规定, 但应注意温拌添加剂与沥青的配伍性问题 3.2 由于温拌沥青混合料技术的种类较多 ( 目前基本分为四大类 ), 采用的温拌添加剂也不一样, 并还在不断地发展, 因此无法对温拌添加剂作明确的规定本指南只对温拌添加剂添加后沥青混合料的降温幅度性能以及施工过程中额外有毒有害气体的排放做出基本规定目前, 北京已对表面活性剂法的温拌沥青混合料技术进行了系统研究其他三类只开展了室内试验, 未铺筑试验工程, 效果和性能有待进一步验证对于表面活性剂法的温拌技术, 温拌添加剂的关键指标是 PH 值胺值和固含量 ( 固体有效含量 ), 施工过程中可根据产品说明书对其进行检验检测可按照如下方法进行 : 表面活性温拌添加剂检测方法 1) PH 值的测定 PH 值是指添加剂溶液的酸碱度, 它是一个表面活性剂活性特性指标测试方法如下 : 1.1 采用 PH 计进行 PH 值的测试 PH 计宜带有温度补偿功能 PH 计在使用前必须经过标定, 确保 PH 计正常工作 1.2 温拌添加剂取样时应先充分搅拌, 以确保取样均匀 1.3 测试酸值时温拌添加剂样品的温度为 25±0.5, 并在测试过程中保持适度搅拌 1.4 由于添加剂的缓释效应,PH 计读数如果能稳定保持 0.5 分钟即可取为最终的酸值结果 45

47 2) 固含量的测定固含量指添加剂去除可挥发成分后的含量, 表征有效成分在混合料的最终残留量测试方法如下 : 2.1 常温下称取 20g±0.02g 温拌添加剂, 放入洁净的 1000ml 烧杯中, 记录温拌添加剂与烧杯的总质量为 M 将盛有温拌添加剂的烧杯在 110 C 烘箱中放置 5 小时后取出, 待冷却至室温后记录其总质量为 M 2 固含量 R 的计算公式为 : ( 20 M 1 + M 2 ) R = ) 胺值的测定胺值是表面活性添加剂常用特定 ( 活性 ) 成分性指标, 通过检测胺值, 可以用于添加剂活性的初步确认测试仪器和方法如下 : 3.1 化学试剂和设备如下 : 1 异丙醇摩尔 / 升的标准盐酸溶液 3 天平, 精确度 0.001g 4 烧杯,250 毫升 5 磁力搅拌器 6 50 毫升滴定管, 精确度 0.1ml 7 蒸馏水纯净水 8 精密 PH 计 3.2 样品测试步骤 : 1 加入 28~30 克左右的添加剂样品到烧杯中, 同时记录实际重量, 精确度为 0.01g 2 往烧杯中加入 90g±3g 异丙醇的水溶液 ( 异丙醇 : 蒸馏水重量比 =75:25) 3 放入磁力搅拌转子, 将烧杯放置于磁力搅拌器上, 搅拌至充分溶解 4 用 PH=7 和 PH=4 的标准溶液, 标定 PH 计 5 往滴定管里 (50 毫升, 精度 0.1ml) 加入 0.5 摩尔 / 升标准盐酸, 46

48 并记录体积 6 将 PH 计插入溶液中 7 缓慢的往烧杯里滴定加入 0.5 摩尔 / 升标准盐酸, 同时观测 PH 计显示读数 8 当读数接近 7.5 时, 逐滴滴入标准盐酸, 直到使 PH 值达到 7.5 并保持稳定, 记下此时滴管的刻度 ; 继续加入盐酸, 当读数接近 3.5 时, 逐滴滴入标准盐酸, 直到使 PH 值稳定在 3.48~3.52 之间 9 记录终点的滴管读数滴定 PH 值为 7.5 时的读数减去结束时读数为标准盐酸的用量用以下的公式计算胺值 3.3 胺值计算公式 V 胺值 = a N 56.1 S a R 其中 : 胺值单位 :mg/g N 为盐酸标准溶液的摩尔浓度,mol/L V a 为滴定消耗的盐酸体积,mL S a 为实际的温拌添加剂样品量,g 47

49 5 配合比设计 5.3 北京对温拌橡胶沥青混合料技术也进行了研究, 并铺筑了试验工程温拌橡胶沥青混合料用橡胶沥青矿料级配试验结果如表表图表 AR-AC-13 混合料用橡胶沥青主要指标项目试验结果指南指标 180 旋转黏度 / Pa.s ~ 针入度 / 0.1mm ~80 软化点 / 58.6 >47 弹性恢复 / % 83 >55 5 延度 / cm 15.6 >10 注 : 指南指北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南 ( 京路科安发 [2006]912 号 ) 下同表 AR-AC-13 混合料矿料级配孔筛通过率 (%) (mm) 设计级配指南参考级配

50 通过率 (%) AR-AC13 型级配筛孔 (mm) 设计级配图 AR-AC-13 混合料矿料级配通过试验, 橡胶沥青混合料 AR-AC-13 的最佳油石比为 6.2% 温拌热拌橡胶沥青混合料 AR-AC-13 的性能见表表温拌热拌 AR-AC-13 混合料性能对比项目出料温度 ( ) 马歇尔稳定度 ( 流值 3 mm 时 ) (kn) 浸水马氏残留稳定度比 (%) 冻融劈裂残留强度比 (%) 车辙试验动稳定度 ( 次 /mm) 车辙试验相对变形 (%) 渗水系数 (ml/min) 温拌 AR-AC 基本不透热拌 AR-AC 基本不透指南要求值注 : 按指南超重交通上面层确定技术要求由上表可见, 温拌橡胶沥青混合料的性能也完全能达到相应热拌橡胶沥青混合料的要求 49

51 6 温拌沥青混合料的拌制和运输采用的温拌沥青混合料技术种类的不同, 其温拌添加剂的状态 ( 如 : 颗粒状粉末状胶体状液态等 ) 是不一样的, 因此添加的工艺和方法也不同对于表面活性剂法温拌技术, 目前一般采用的添加剂为表面活性剂的浓缩液 ( 液态 ), 添加方法为在沥青混合料拌和过程中直接将温拌添加剂喷淋到拌和设备的拌和缸中因此必需在沥青混合料拌和设备上安装浓缩液的喷淋装置, 浓缩液喷淋装置的计量应正确, 浓缩液喷淋的计量和是否正常喷淋宜在拌和设备的控制台上在线显示, 以保证添加剂的足量和正常添加, 发现问题可及时采取措施对于有机添加剂法中的 Sasobit 合成蜡, 该产品为白色固体颗粒状, 可直接将固体颗粒添加到加热的沥青中搅拌均匀后使用对于采用表面活性剂的浓缩液时, 宜在沥青混合料拌和设备的拌和缸上放设置排气口, 以便及时将产生的水蒸汽排出, 消除对矿料沥青等材料称重计量的影响 50

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Microsoft Word - 寒区温拌沥青混合料设计与施工技术规范[xh]1. doc.doc ICS 备案号 : DB63/T812 2009 青海省地方标准 DB63/T812 2009 寒区温拌沥青混合料路面技术规范 ( 审查稿 ) ( 本稿完成日期 :2009 年 6 月 15 日 ) 2009-09-01 发布 2009-09-01 实施青海省质量技术监督局发布目次前言... III 1 范围... 1 2 规范性引用文件... 1 3 术语和定义... 1 3.1 沥青混合料施工温度...