道路用PR抗车辙剂沥青混凝土应用技术规范DB34/T 2614-2016.pdf

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ICS 93.080.20 Q 20 备案号:DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 26142016 道路用PR 抗车辙剂沥青混凝土应用 技术规范 文稿版次选择 2016-03-10 发布 2016-04-10 实施安徽省质量技术监督局 发 布 DB34/T 26142016 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。本标准由安徽省交通运输厅提出并归口。本标准主要起草单位:安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司。本标准参与起草单位:安庆市公路管理局、六安市交通公路实业有限公司、安徽省交通建设工程质量监督局、法昂交通科技(上海)有限公司。本标准主要起草人:戴照彪、张玉斌、韩燕辉、高学华、邓陈记、程华龙、陈修和、王春红、张军、谭宜飞、陈少梁、陈为成、黄卫东、余同应、王守叶、张守连、吴鹏来、王程兵、潘晓久、田晓宇、陈四平。DB34/T 26142016 1 道路用PR 抗车辙剂沥青混凝土应用技术规范 1 范围 本标准规定了 PR 抗车辙剂及 PR 抗车辙剂改性沥青混凝土技术应用的术语和定义、材料要求、配合比设计、施工工艺及质量控制、标志、包装、运输及储存。本标准适用于公路、城市道路、机场道路、厂矿道路、林区道路、港区道路以及桥梁隧道铺装的沥青路面,尤其适用于具有高温、重载、渠化交通、长大纵坡等特点的沥青路面。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定 GB/T 28724 固体有机化学品熔点的测定 差示扫描量热法 GB/T 29050 道路用抗车辙剂沥青混凝土 JT/T 860.1 沥青混合料改性添加剂 第1部分:抗车辙剂 JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 PR抗车辙剂 PR anti-rutting additive 用于提高沥青路面抗车辙能力的一种聚烯烃类热塑性外掺改性剂。3.2 PR抗车辙剂改性沥青混合料 PR anti-rutting additive modified asphalt mixture 在沥青混合料中掺加一定比例的 PR 抗车辙剂而形成的改性沥青混合料。3.3 干法工艺 dry process 通过提升装置将 PR 抗车辙剂投入到沥青混合料拌和楼的拌缸中,先与集料干拌,再喷入沥青进行湿拌,最终形成 PR 抗车辙剂改性沥青混合料的拌和工艺。DB34/T 26142016 2 3.4 PR抗车辙剂掺量 PR anti-rutting additive content PR 抗车辙剂质量与沥青混合料(PR 抗车辙剂除外)质量的比值,以百分比()计。3.5 灰分 ash PR 抗车辙剂在规定试验条件下经高温炉燃烧后所得的固体残留物。注:试验条件为:90010温度下连续燃烧 2 h,试样连续称量 2 次的差数不大于 0.3 mg 时,停止燃烧。3.6 灰分含量 ash content PR 抗车辙剂灰分质量与 PR 抗车辙剂质量的比值,以百分比()计。3.7 熔点 melting point PR 抗车辙剂熔化时的温度,以摄氏度()计。3.8 熔体质量流动速率 melt mass-flow rate PR 抗车辙剂在 190温度和 2.16 kg 负荷条件下,PR 抗车辙剂熔体在 10 min 内通过标准毛细管的质量,以克每 10 分钟(g/10min)计。4 材料要求 4.1 PR抗车辙剂 4.1.1 PR抗车辙剂技术要求 PR 抗车辙剂技术要求见表1。为方便使用,重复列出 GB/T 29050 中已有的密度指标和 JT/T 860.1中已有的灰分含量指标。表1 PR抗车辙剂技术要求 项目 单位 技术要求 试验方法 外观 黑色颗粒状,均匀、饱满 目测法 颗粒直径尺寸 mm 24 尺量法 密度 g/cm3 0.91.1 GB/T 1033.1 灰分含量 5 JTG E20 T0614 熔点 140150 GB/T 28724 熔体质量流动速率(190,2.16 kg)g/10min 1.0 GB/T 3682 DB34/T 26142016 3 4.1.2 PR抗车辙剂改性沥青软化点要求 将 7.5比例(PR 抗车辙剂与基质沥青质量比)PR抗车辙剂加入到基质沥青中制备成改性沥青,其软化点应比基质沥青软化点提高 25以上。注:PR 抗车辙剂改性沥青的制备方法:首先将 70#基质沥青加热至 150左右,然后加入 7.5比例(PR 抗车辙剂与基质沥青质量比)的 PR 抗车辙剂,继续加热并搅拌 10 分钟,使 PR 抗车辙剂充分分散在沥青中。然后放置在 180烘箱中发育 1 小时,取出在 180温度下高速剪切 15 分钟,剪切速度为 30005000 转/min。最后浇筑沥青软化点试模。沥青软化点试验方法参照 JTG E20 T0606。4.2 沥青 4.2.1 基质沥青的选择应考虑道路等级、气候条件、交通量、面层结构、施工工艺等因素,并结合当地使用经验确定。4.2.2 公路用沥青质量应符合 JTG F40,其他类型道路用沥青应符合国家颁布的现行有关标准、规范和规程。4.3 集料 4.3.1 集料选择时应进行料源调查。不同料源、规格、品种的集料不应混杂堆放。4.3.2 公路用集料和填料质量应符合 JTG F40。其他类型道路用集料和填料质量应符合国家颁布的现行有关标准、规范和规程。4.4 其他材料 抗剥落剂、纤维稳定剂等其他材料质量应符合 JTG F40 等相关技术规范。5 配合比设计 5.1 一般规定 5.1.1 PR抗车辙剂改性沥青混合料配合比设计应包括:目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。5.1.2 采用马歇尔试验配合比设计方法进行马歇尔试验与性能验证,有条件时采用旋转压实成型进行验证。5.1.3 应在调查以往同类材料配合比设计经验和使用效果的基础上,优选矿料级配,确定最佳沥青用量。5.2 技术要求 PR 抗车辙剂改性沥青混合料技术要求见表2。表2 PR抗车辙剂改性沥青混合料技术要求 项目 单位 技术要求 试验方法 马歇尔试验 击实次数(双面)次 75 JTG E20 T0702 试件尺寸 mm 101.663.5 JTG E20 T0702 稳定度 kN 8.0 JTG E20 T0709 流值 mm 1.54.0 JTG E20 T0709 DB34/T 26142016 4 表 2(续)项目 单位 技术要求 试验方法 浸水马歇尔试验残留稳定度 85 JTG E20 T0709 冻融劈裂试验的残留强度比 75 JTG E20 T0729 车辙试验动稳定度 特重、重交通等级 次/mm 5000 JTG E20 T0719 中、轻交通等级 3000 低温弯曲试验破坏应变 2500 JTG E20 T0715 注:交通等级划分参照 JTG D50 执行。5.3 配合比设计流程 5.3.1 PR抗车辙剂掺量的确定 PR 抗车辙剂掺量一般宜为 0.30.6,具体掺量的确定应同时考虑以下因素:a)气候和交通等级;b)使用层位、费用成本;c)已有工程使用技术经验,特别是本地区应用 PR抗车辙剂效果良好的工程案例。5.3.2 最佳油石比的确定 5.3.2.1 根据工程要求,选择本地区成熟的矿料级配。5.3.2.2 初步拟定PR抗车辙剂掺量,选取初步掺量、初步掺量 0.05三种不同的 PR 抗车辙剂掺量。5.3.2.3 按照马歇尔试验配合比设计方法,分别确定不同 PR 抗车辙剂掺量下沥青混合料的基质沥青最佳油石比。5.3.2.4 检测上述不同PR抗车辙剂掺量下的沥青混合料性能指标,依据表 2 的要求,确定合适的 PR抗车辙剂掺量及相应的基质沥青油石比。5.3.2.5 不满足路用性能要求的 PR 抗车辙剂改性沥青混合料,应更换材料或重新进行配合比设计。5.3.3 生产配合比设计及生产配合比验证 5.3.3.1 生产配合比设计及生产配合比验证按现行规范进行。5.3.3.2 生产配合比进行试拌、铺筑时,应重点检验“干法”工艺拌制沥青混合料质量的稳定性,并取料进行车辙试验、浸水马歇尔试验等性能检验。5.4 室内试验的试件制备 5.4.1 室内PR抗车辙剂改性沥青混合料试件采用“干法”拌和工艺制备。5.4.2 先将预热的目标级配集料加入室内拌和锅中,然后将一定掺量的 PR 抗车辙剂加入,干拌 30s,再加入基质沥青湿拌 90s,最后加入矿粉拌和 90s,总拌和时间应不小于 210s,且以混合料拌和均匀为准。采用相应设备制备试件,各环节温度控制要求见表3。表3 PR抗车辙剂改性沥青混合料室内试验温度控制要求()工艺环节 温度范围 矿料加热温度 180190 沥青加热温度 160165 沥青混合料拌和温度 170180 DB34/T 26142016 5 表 3(续)工艺环节 温度范围 拌和后的沥青混合料温度 170180 试件击实和成型温度 160165 6 施工工艺 6.1 施工准备 6.1.1 铺筑沥青面层前,应确保下承层质量满足相关规范要求。6.1.2 施工温度应根据实践经验确定,缺乏经验时参照表 4。表4 PR抗车辙剂改性沥青混合料施工温度控制要求()工艺环节 温度范围 沥青加热温度 160165 矿料温度 180190 混合料出厂温度 175180 混合料最高温度(废弃温度)195 混合料运输到场温度 165 摊铺温度 160 初压温度 155,紧跟摊铺机 复压温度 紧跟初压 终压温度(表面)90 开放交通温度 50 6.2 一般规定 6.2.1 拌和厂的设置应符合国家环境保护、消防、安全等有关规定。6.2.2 沥青混合料拌和机械宜采用间歇式拌和机,拌和工艺采用“干法”工艺。6.3 拌和 6.3.1 沥青混合料拌和流程见图1。图1 PR抗车辙剂改性沥青混合料拌和工艺流程图 集料 冷料提升 烘干加热 筛分储存 计量 矿粉 气送 储存 传送 计量 提升 储存 传送 计量 沥青 加热 保温 泵送 计量 干 拌 湿 拌 成品料出场 PR抗车辙剂 DB34/T 26142016 6 6.3.2 PR抗车辙剂的添加宜采用全自动化方式,添加设备主要包括提升装置、储存罐、独立螺旋送料系统、自动计量系统、510 吨的料斗、皮带等。6.3.3 将生产配合比确定的各种材料的用量参数输入控制拌和楼的计算机,并设置温度、时间等工艺参数。6.3.4 沥青混合料的拌和时间应根据具体情况经试拌确定,以 PR 抗车辙剂分散均匀、沥青均匀裹覆集料为度。缺乏经验数据时,拌和机每盘的干拌时间宜为 1015s,总拌和时间不宜小于 50s。6.3.5 严禁拌和后的混合料出现花白料、结团或严重的粗细集料分离现象,根据现场拌和效果对初定的干拌和湿拌时间进行检查和调整。6.4 运输 6.4.1 运料车宜采用 15 t 以上自卸汽车。运料车的车厢侧板和底板涂一层隔离剂,不得有余液聚在车厢底部。从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽车位置,平衡装料。6.4.2 运料车应采用篷布覆盖,运料车到达现场后,应待本车混合料摊铺完后才可揭开保温篷布。6.4.3 运料车运输能力应比后场拌和能力和前场摊铺能力有所富余,对高速公路、一级公路,宜待等候卸料的运料车多于 5 辆后方可开始摊铺。6.5 摊铺 6.5.1 铺筑高速公路、一级公路沥青混合料时,一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过 6 m(双车道)7.5 m(3 车道以上),通常宜采用两台或更多台数的同型号摊铺机前后错开 1020 m,呈梯队方式同步摊铺,两幅之间应有3060 mm左右宽度的搭接,并避开车道轮迹带,上、下层的搭接位置宜错开 200 mm以上。6.5.2 摊铺机应缓慢、均匀、连续地摊铺,不得出现停机待料或者随意改变摊铺速度的现象。摊铺速度应根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度经计算确定。一般宜控制在 1.03.0 m/min,摊铺机应对沥青混合料进行较好地初步振实。6.5.3 摊铺温度与松铺厚度应紧跟摊铺机测量,并予以记录,松铺系数经试铺确定。6.5.4 摊铺机开工前应提前 0.51 h 预热熨平机不得低于 100。6.5.5 摊铺过程中应派人在摊铺机后巡查,如有离析等异常现象应及时予以处理,或暂停施工,重新进行工艺试验。6.5.6 当气温低于 10(高速公路和一级公路)或 5(其他等级公路或道路),以及雨天、路面潮湿时,不应摊铺。6.6 碾压 6.6.1 压路机紧跟摊铺机进行初压,并依次紧跟进行复压和终压,终压应消除表面轮迹。6.6.2 路面压实应采用重型压路机。双钢轮压路机总质量应不小于 12 t,轮胎压路机总质量应不小于 25 t。6.6.3 压路机台数根据与摊铺速度匹配的原则,由压路机宽度、速度、要求的碾压遍数经计算确定。铺筑高速公路、一级公路和城市快速路双车道沥青路面时,压路机数量不宜少于 6 台,其中,轮胎压路机不宜少于 3 台。6.6.4 碾压工艺要求参照表5 并由试验路试铺碾压确定,压实成型的沥青路面应满足压实度和平整度要求。DB34/T 26142016 7 表5 碾压工艺要求 碾压阶段 压路机类型 碾压速度(km/h)碾压遍数 适宜 最大 初压 双钢轮压路机 23 4 整幅范围内,12 遍 复压 轮胎压路机 35 6 整幅范围内,不少于 3 遍 终压 双钢轮压路机 36 6 整幅范围内,12 遍 6.6.5 碾压段的总长度应尽量缩短,一般为 30 m40 m,最长应不超过 6080 m。6.6.6 在不产生严重推移和裂缝的前提下,初压、复压、终压均应在尽可能高的混合料温度下进行。6.6.7 其他注意事项及接缝处理等环节按 JTG F40 等相关技术规范执行。6.6.8 待路面温度降至 50以下时,方可开放交通。7 质量控制 7.1 原材料的质量控制 7.1.1 PR抗车辙剂进场时应检查出厂质量验收单,PR 抗车辙剂的颜色、颗粒均匀性等外观在施工中随时目测,每批次进行一次全面质量检测。同一厂家、同一次购入并运至生产现场的相同规格材料为一“批”。7.1.2 沥青、集料和矿粉等其他原材料的质量检验按现行技术规范执行。7.2 沥青混合料生产过程的质量控制 沥青混合料生产过程的质量控制要求见表6。表6 沥青混合料生产过程的质量控制要求 项目 频率 质量标准 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 混合料出场温度 逐车检测评定 175180 自动检测与打印、存储 混合料温度波动 逐盘测量记录,每天以标准差评定 5 自动检测与打印、存储 级配检查 逐盘在线检测 最大公称粒径、0.075 mm:1;2.36、4.75 mm:2;其他筛孔: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 最大公称粒径、0.075 mm:1;2.36、4.75 mm:2;其他筛孔:2 JTG F40 附录G 每台拌和机每日 2 次,以 2 个试样的平均值评定 最大公称粒径、0.075 mm:1.5;2.36、4.75 mm:3;其他筛孔:4 JTG E20 T0725 DB34/T 26142016 8 表 6(续)项目 频率 质量标准 试验方法 油石比 逐盘在线检测 0.2 自动检测与打印、存储 逐盘检查,每天汇总 1 次取平均值评定 0.1 JTG F40 附录G 每台拌和机每日 2 次,以 2 个试样的平均值评定 0.3 JTG E20 T0722 或 T0735 PR 抗车辙剂掺量 逐盘检查,每天汇总 1 次取平均值评定 1 JTG F40 附录G 马歇尔试验:空隙率、稳定度、流值 每台拌和机每日 2 次,以 46 个试样的平均值评定 符合本规范要求 JTG E20 T0709 浸水马歇尔稳定度 每台拌和机每 2 日 1 次,以 46 个试样的平均值评定 符合本规范要求 JTG E20 T0709 车辙试验 每台拌和机每日 1 次,以 3 个试样的平均值评定 符合本规范要求 JTG E20 T0719 7.3 施工过程的质量检验 沥青混凝土路面施工过程中的工程质量检验按照相关技术规范执行。8 PR抗车辙剂标志、包装、运输和储存 8.1 标志和包装 8.1.1 包装宜采用防潮、耐磨、不易破损的附有内衬塑料薄膜袋的纸袋或塑料编织袋。每袋数量可根据使用要求和运输方式确定。包装袋上应附有以下内容:a)产品名称和型号;b)净质量;c)生产单位名称、地址。8.1.2 产品应配有使用说明书、合格证和出厂质量验收单,合格证上除包括上述内容外,还应包括:a)生产地;b)生产日期;c)生产批号;d)质检员;e)检验执行标准;f)检验结果。8.2 运输和储存 8.2.1 PR抗车辙剂在运输过程中应有遮盖物。8.2.2 PR抗车辙剂应储存在干燥、防水的仓库中。_ DB34/T 26142016 9 A A 道路用PR 抗车辙剂沥青混凝土 应用技术规范 DB34/T 26142016 条文说明 DB34/T 26142016 10 DB34/T 26142016 11 1 范围 PR 抗车辙剂改性沥青混合料具有优异的抗高温变形能力和良好的抗疲劳性能。生产工艺简单,性能稳定,在国内外的路面工程中得到广泛应用。PR 抗车辙剂改性沥青混合料用于具有高温、重载、渠化交通、长大纵坡等特点的沥青路面结构,能够显著提高沥青混合料的高温稳定性,延长道路使用寿命。以下条件下应优先采用 PR 抗车辙剂改性沥青混合料作为沥青路面结构层材料:a)道路存在重、超载交通条件;b)道路存在高轮压荷载条件,如矿区道路;c)高温多雨地区道路;d)慢速交通路段,如山区公路长大上坡路段,经常出现交通拥堵道路;e)水平荷载作用较多的路段,如道路交叉口、收费站附近、公交车站、客货运车站、急转弯路段;f)水泥混凝土桥面沥青铺装层;g)机场跑道和停机坪;h)集装箱堆放地。对于面层为 3 层沥青混凝土结构层组成的沥青路面,PR 抗车辙剂改性沥青混合料优先在上、中面层使用;对于面层为 2 层沥青混凝土结构层组成的沥青路面,PR 抗车辙剂改性沥青混合料优先在上面层使用。在冬季严寒区应用 PR 抗车辙剂改性沥青混合料时应经过论证和室内试验检验。4 材料要求 4.1 PR抗车辙剂 4.1.1 PR抗车辙剂技术要求 现行标准 GB/T 29050 和 JT/T 860.1 中抗车辙剂的技术指标项差别较大,同一指标项的技术要求也不一致,为了更好的对 PR 抗车辙剂质量进行把关,本标准提出了较为全面的材料技术要求,并对 GB/T 29050 和 JT/T 860.1 中差别较大的熔体质量流动速率和密度指标进行了检测,在检测结果的基础上同时参考上述两个标准,提出了本标准的技术要求。4.1.2 PR抗车辙剂改性沥青软化点要求 本标准提出了 PR 抗车辙剂改性前后基质沥青软化点变化要求。这是因为 PR 抗车辙剂中的高分子材料可以吸收沥青中的轻质油分和蜡组分,从而增加沥青的粘度,改善沥青的高温稳定性。而软化点是评价沥青高温稳定性的一个重要指标,故本标准将该指标作为评价 PR 抗车辙剂质量是否合适的指标之一。根据室内试验数据和相关文献调研结果,掺加 7.5比例(PR 抗车辙剂与基质沥青质量比,以中面层 AC-20 中 PR 抗车辙剂掺量为 0.3、沥青用量为 4计)PR 抗车辙剂后的改性沥青,其软化点比基质沥青软化点提高 25以上。5 配合比设计 5.2 技术要求 PR 抗车辙剂最显著的优势即可以显著提高沥青混合料的动稳定度。DB34/T 26142016 12 本标准动稳定度值的确定主要依据大量实体工程检测数据(见表1)和相关试验测试数据(见表2),并参考了现行相关标准和研究报告等技术资料。基于上述基础,根据交通等级不同提出了动稳定度要求。表1 PR抗车辙剂改性沥青混合料动稳定度实体工程测试结果 工程 应用层位 混合料类型 PR掺量()油石比()动稳定度(次/mm)铜南宣高速 上面层 AC-13 0.4 5.1 7856 中面层 AC-20 0.4 4.4 11546 六武高速 中面层 AC-20(SBS 复合改性)0.3 4.3 11250 G318 沪聂线怀宁段大中修工程 上面层 AC-13 0.35 5.0 5532 下面层 AC-25 0.35 3.8 4415 G312 六安段改建工程 中面层 AC-20 0.35 4.1 8543 S228 桐枞路大中修工程 上面层 AC-13 0.35 5.0 5080 5.3 配合比设计流程 5.3.1 PR抗车辙剂掺量的确定 PR 抗车辙剂掺量的推荐范围主要是基于动稳定度指标和经济性双重因素,并在已有工程经验基础上确定。具体应用时,对道路高温稳定性要求苛刻的宜选用高区域的掺量,如 0.40.6,其他道路条件可选用低区域的掺量,如 0.30.4。关于 PR 抗车辙剂掺量范围的确定,进行了不同PR抗车辙剂掺量的动稳定度试验。以 AC-20C(70#基质沥青)级配为基础,分别掺入 0、0.2、0.3、0.4、0.6的 PR 抗车辙剂,制成车辙板试件,测试其动稳定度,分析 PR 抗车辙剂掺量对混合料高温稳定性的影响。AC-20C 级配范围见表2。表2 AC-20C 设计级配范围 筛孔尺寸(mm)26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 合成级配()100.0 91.9 84.8 75.9 54.6 38.5 32.1 24.3 15.2 9.1 7.1 6.2 动稳定度试验结果见表3。表 3 不同 PR抗车辙剂掺量的沥青混合料动稳定度试验结果 PR掺量()0 0.2 0.3 0.4 0.6 动稳定度(次/mm)1263 3849 4578 7794 9902 DB34/T 26142016 13 动稳定度随掺量的增长情况见图1。0200040006000800010000120000 0.2%0.3%0.4%0.6%动稳定度(次/mm)PR掺量(%)图1 动稳定度随 PR 抗车辙剂掺量的增长情况 由上述试验结果可知:随着 PR 抗车辙剂掺量的增加,马歇尔稳定度和动稳定度均呈现总体增长的趋势。其中,PR 抗车辙剂掺量在 0.3以后动稳定度增长幅度明显变大。因此,推荐 PR 抗车辙剂掺量不宜小于 0.3。同时考虑经济因素和路面动稳定度的一般要求,推荐 PR 抗车辙剂最高掺量为 0.6。5.3.2 最佳油石比的确定 由于 PR 抗车辙剂的掺量较少,对矿料级配的影响非常小,因此不需要进行材料的等量替换。配合比设计可直接采用普通沥青混合料的马歇尔试验配合比设计方法。为更加直观的了解配合比设计方法,举例如下:设计示例 以 AC-20C(PR 抗车辙剂掺量为 0.4)为例。设计前应对集料、矿粉、沥青、PR 抗车辙剂等原材料进行性能检测,各项指标均应符合相关规范要求。a)矿料级配的确定 通过集料筛分,经反复调整、计算,确定 AC-20C 的矿料级配如图2 和表4 所示。01020304050607080901001100.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16 19 26.5通过率(%)筛孔尺寸(mm)合成通过率规范中值规范上限规范下限 图 2 级配曲线图 DB34/T 26142016 14 表4 AC-20C 矿料级配范围 掺配比例 材料名称 筛孔尺寸(mm)26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 通过百分率()35 1#(1020 mm)100 81.8 67.0 33.2 2.0 0.7 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 33 2#(510 mm)100 100 100 99.8 89.9 24.8 0.5 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 6 3#(35 mm)100 100 100 100 100 100 28.7 2.1 0.5 0.4 0.4 0.4 24 4#(03 mm)100 100 100 100 100 100 100 82.6 55.1 34.3 22.6 12.9 2 5#(矿粉)100 100 100 100 100 100 100 100 100 97.7 95.5 88.5 合成级配 100 93.6 88.5 76.5 62.4 40.4 27.9 22.0 15.3 10.3 7.4 5.0 工程设计级配范围 中值 100 95 85 71 61 41 30 22.5 16 11 8.5 5 上限 100 100 92 80 72 56 44 33 24 17 13 7 下限 100 90 78 62 50 26 16 12 8 5 4 3 b)最佳油石比的确定 预估基质沥青的最佳油石比为 4.4,以 0.5为间隔,选取 3.4、3.9、4.4、4.9和 5.4 五个油石比成型马歇尔试件,测定毛体积密度,计算空隙率、矿料间隙率和有效沥青饱和度等体积参数,测定马歇尔稳定度和流值,试验结果如表5 所示。表5 AC-20C马歇尔试验结果 油石比()毛体积密度(g/cm3)空隙率()VFA()VMA()稳定度(KN)流值(0.1 mm)3.4 2.398 7.05 47.2 13.36 12.76 23.4 3.9 2.414 5.78 56.2 13.20 14.18 26.2 4.4 2.428 4.48 65.8 13.12 13.38 29.2 4.9 2.438 3.45 73.8 13.17 12.25 31.8 5.4 2.432 3.11 77.8 13.80 11.32 35.2 各指标与油石比的关系曲线如图3 所示。2.392.42.412.422.432.443.4 3.9 4.4 4.9 5.4毛体积密度(g/cm3)基质沥青油石比(%)23456783.4 3.9 4.4 4.9 5.4VV(%)基质沥青油石比(%)DB34/T 26142016 15 40506070803.4 3.9 4.4 4.9 5.4VFA(%)基质沥青油石比(%)1212.51313.5143.4 3.9 4.4 4.9 5.4VMA(%)基质沥青油石比(%)68101214163.4 3.9 4.4 4.9 5.4MS(KN)基质沥青油石比(%)1217222732373.4 3.9 4.4 4.9 5.4FL(0.1mm)基质沥青油石比(%)图3 各指标与油石比的关系曲线 由图3 中曲线及沥青混合料技术标准可知:与最大密度、最大稳定度、设计空隙率、饱和度范围中值对应的油石比分别为 4.9、3.9、4.4、4.63,由此得出最佳沥青用量的初始值 OAC1 1=4.46。同时,各项指标均符合沥青混合料技术标准的油石比范围为:4.354.6,即中值 OAC2=(OACminOACmax)/2(4.354.6)/24.475。故该混合料最佳沥青用量 OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.47。因此,根据经验取最佳油石比为 4.4。c)混合料性能检验 采用确定的矿料级配、0.4 PR 掺量和 4.4油石比,成型马歇尔试件和车辙板,进行车辙试验和马歇尔试验,试验结果如表6 所示,均符合规范要求。表6 AC-20C性能试验结果 混合料 类型 PR 掺量()油石比()动稳定度(次/mm)浸水马歇尔试验残留稳定度()冻融劈裂试验的残留强度比()AC-20C 0.4 4.4 6200 90.3 87.5 本规范要求 5000 85 75 5.4 室内试验的试件制备 PR 抗车辙剂采用“干法”工艺进行添加。合理的拌和时间是保证沥青混合料质量的关键。为确定室内试验的拌和时间,参照现行规范对不同 PR 抗车辙剂掺量的沥青混合料进行不同拌和时间的拌和试验。试验采用的 PR 抗车辙剂掺量分别为 0.3、0.4和 0.6,PR 抗车辙剂与集料的干拌时间分别为 5s、10s、20s、30s、60s、90s、180s,观察拌和后的均匀性、PR 抗车辙剂变形等状态。DB34/T 26142016 16 结论如下:a)不同干拌时间下,PR抗车辙剂与集料始终呈分离状态,但 PR 抗车辙剂被细集料裹覆,颜色由黑色变为浅灰色;b)随着拌和时间的延长,PR抗车辙剂受集料高温和剪切揉搓的作用,逐渐变薄,甚至呈长条状。c)PR抗车辙剂与集料干拌30s时,拌和均匀,PR抗车辙剂开始明显变薄;d)PR抗车辙剂与集料干拌180s时,PR 抗车辙剂变形严重,部分 PR抗车辙剂开始结团。从试验结果来看,PR 抗车辙剂与集料干拌仅能达到拌和均匀和基本软化变形的目的,拌和时间过长反而出现结团,均匀度不好。因此,建议室内试验的干拌时间为 30s。PR 抗车辙剂与集料干拌结束后,再与沥青进行湿拌。从不同 PR 抗车辙剂掺量和不同湿拌时间的混合料均匀度来看,在湿拌 90s 或更长时间后,混合料拌和均匀,未出现花白料的状况。与矿粉拌和 90s或更长时间后同样如此。因此,建议室内试验时与沥青的湿拌时间为 90s,与矿粉拌和时间为 90s。6 施工工艺 6.3.2 PR抗车辙剂全自动化添加工艺如图4、5、6所示。图4 PR抗车辙剂改性沥青混合料拌和楼 PR抗车辙剂添加工艺示意图 DB34/T 26142016 17 图5 PR抗车辙剂添加设备 图6 拌和楼 PR抗车辙剂计重设备 通过螺旋布料器进入计量系统 PR抗车辙剂计量 称量后投入拌缸 提升设备 投入口 储存罐 螺旋布料器
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