DB13∕T 2823-2018 公路高模量沥青路面施工技术指南(河北省).pdf
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1、ICS 03.220.20 R 04 DB13 河北省地方标准 DB 13/T 28232018 公路高模量沥青路面施工技术指南 2018 - 09 - 21 发布 2018 - 10 - 21 实施 河北省质量技术监督局 发 布 DB13/T 28232018 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 原材料技术要求 . 1 5 配合比设计 . 2 6 生产与施工 . 4 7 施工过程中的质量管理与检查 . 5 附录 A (规范性附录) 沥青混合料车辙敏感性试验方法 . 7 附录 B(规范性附录)沥青混合料复数模量测试方法. 10
2、附录 C(规范性附录)沥青混合料疲劳性能试验方法. 14 附录 D(规范性附录)PCG 旋转压实试验方法 . 17 附录 E(规范性附录)沥青混合料板型试件制备方法. 19 DB13/T 28232018 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位:河北省交通规划设计院、河北交通投资集团公司、河北省高速公路京石改扩建筹建处、 河北省道路结构与材料工程技术研究中心、 公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心。 本标准主要起草人:王国清、陈君朝、何勇海、孟会林、杜永安、王庆凯、贾献卓、王联芳、秦禄生、闫涛、王洪涛
3、、宋扬、朱斌、薛善光、高松洁、焦彦利、杜杰、叶圣华、刘书祥、张文哲、由伟锋、高海涛、刘耀武、陈磊、李玉、赵辉、张乃琦。DB13/T 28232018 1 公路高模量沥青路面施工技术指南 1 范围 本标准规定了采用低标号沥青或外掺剂的高模量沥青混合料的原材料技术要求、 配合比设计、 生产与施工及施工过程中的质量管理与检查等内容。 本标准适用于公路高模量沥青路面施工。 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(包括所有的修订单)适用于本文件。 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程
4、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 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高模量沥青混合料(HMAC) 复数模量不小于14000MPa的沥青混合料。 4 原材料技术要求 4.1 集料 集料应符合JTG F40的有关要求。 4.2 沥青 HMAC可采用的沥青的技术指标要求见表1,宜优先采用表中标号为15、20及25的沥青。 DB13/T 28232018 2 表1 沥青技术指标要求 指 标 沥青标号 试验方法 15 20 25 35
5、 50 针入度(25) ,0.1mm 1020 1525 2030 3045 4060 T0604 软化点(T&B) , 6373 6070 5563 5260 4956 T0606 60动力粘度,Pas 800 600 450 260 200 T0620 针入度指数 -1.51.0 T0604 蜡含量(蒸馏法) ,% 260 T0611 溶解度,% 99 T0607 密度(15) ,g/cm3 实测 T0603 TFOT/ RTFOT 软化点增长, 8 8 8 8 65 65 65 62 60 T0604 质量变化,% 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 - 4.3 外掺剂 当采用表1中
6、标号为35及50的沥青时,可采用外掺剂来提高混合料的模量,外掺剂宜选用高模量改性剂。 5 配合比设计 5.1 一般规定 5.1.1 HMAC 的配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,最终确定混合料的原材料、矿料级配及最佳沥青用量。 5.1.2 混合料的技术指标应满足表 2 的规定,不符合技术要求的混合料,必须更换原材料或重新进行配合比设计。 表2 混合料配合比设计技术指标 技术指标 技术要求 试验方法 空隙率,% 4 T0705 冻融劈裂残留强度比,% 80 T0729 车辙变形率(60) ,% 7.5 附录 A 动稳定度(60) ,次/ mm 4000 T07
7、19 低温弯曲破坏应变(-10) , 2200 T0715 复数模量(15,10Hz) ,MPa 14000 附录 B 130 疲劳寿命(10,25Hz) ,次 106 附录 C 5.2 矿料级配 5.2.1 宜采用表 3 所示工程设计级配范围。 DB13/T 28232018 3 表3 矿料级配推荐范围 级配类型 通过下列筛孔的质量百分率(%) 19.0mm 16.0mm 13.2mm 9.5mm 4.75mm 2.36mm 1.18 mm 0.6 mm 0.075 mm HMAC20 上限 100 95 87 76 58 40 30 20 8 下限 100 86 75 63 42 28 1
8、8 11 5 HMAC16 上限 100 90 78 60 44 32 22 8 下限 100 78 63 44 30 20 13 5 HMAC13 上限 100 75 60 42 28 22 8 下限 100 60 43 28 18 12 5 5.3 设计标准 5.3.1 HMAC 采用旋转压实试验方法制备试件, 宜优先采用附录 D 方法, 采用其它旋转压实试验方法时,竖向压强应为 0.6MPa,旋转压实角内角(0.820.02),外角(10.02)。 5.3.2 混合料最佳油石比应根据旋转压实试验结果结合性能指标综合确定。 不同公称粒径 HMAC 旋转压实试件的体积空隙率要求见表 4,空隙
9、率为 6%时对应的沥青用量为最小沥青用量。 表4 旋转压实空隙率要求 混合料类型 旋转压实次数(N) 空隙率(%) HMAC13 100 6 HMAC16 100 6 HMAC20 120 210 20 175185 165185 200 25 175185 165185 200 35 170180 165185 200 50 160170 165185 200 6.3 压实及成型 6.3.1 压实成型的路面应符合压实度与平整度的要求, 不同最大公称粒径 HMAC 的分层厚度应符合表 6的要求。 表6 分层厚度 单位为 mm 最大公称粒径 13.2 16.0 20.0 最小厚度 50 60 8
10、0 一般厚度 6080 70100 90150 6.3.2 压实过程中的施工温度应符合表 7 的要求。 表7 压实温度 单位为 沥青标号 15 20 25 35 50 开始碾压的混合料内部温度,不低于 160 160 155 155 155 碾压终了的表面温度,不低于 100 100 90 90 90 开放交通的路表温度,不高于 50 50 50 50 50 6.3.3 压路机应以慢而均匀的速度碾压,压路机的碾压速度应符合表 8 的规定。 表8 碾压方案 碾压程序 压路机类型 碾压遍数(遍) 碾压速度(km/h) 初压 12T 钢轮压路机 前静后振 2 1.52 复压 25T 轮胎压路机 36
11、 23 终压 12T 钢轮压路机 12 2.53 7 施工过程中的质量管理与检查 7.1 抽检频率 同一工程,原材料、配合比及生产工艺不变的条件下,HMAC应按如下要求进行抽检: a) 应按 10000 t 为一批,超过 5000t 不足 10000 t 时按一批,进行混合料水稳定性、高温稳定性及低温抗裂性抽检; DB13/T 28232018 6 b) 应进行不少于一次的复数模量和疲劳寿命抽检。 7.2 质量控制 7.2.1 施工过程中质量检查的内容、频度允许误差应符合表 9 的规定。 表9 施工过程中质量控制标准 检查项目 检查频度 质量要求或允许偏差 试验方法 混合料外观 随时 观察集料
12、粗细、均匀性、离析、色泽、冒烟、有无花白料、油团等各种现象 目测 混合料 施工温度 出厂温度 每车料 1 次 符合相关规定 温度计实测 到现场温度 初压温度 终压温度 矿料级配,与生产配合比的差(%) 0.075 mm 逐盘在线检测 2 计算机采集数据计算 2.36 mm 4 4.75 mm 5 0.075 mm 逐机检查,每天汇总 1次,取平均值评定 1 按总量检验 2.36 mm 2 4.75 mm 2 0.075 mm 每 日 每 机 上 、 下 午 各1次 2 拌和机取样,抽提后筛分 2.36 mm 3 4.75 mm 4 沥青用量,与生产配合比的差(%) 逐盘在线检测 0.3 计算机
13、采集数据计算 逐机检查,每天汇总 1次,取平均值评定 0.1 按总量检验 每 日 每 机 上 、 下 午 各1次 0.2 拌和机取样,抽提 空隙率(%) 每 日 每 机 上 、 下 午 各1次 不大于 4 拌 和 机 取 样 , 室 内 旋 转 压 实 压实度(%) 每层 1 次/200m/车道 不小于 98(试验室标准密度) 不小于 96(最大理论密度) 现场钻芯试验 厚度(mm) 1 次/200m/车道 不超过-4 现场钻芯检查并随时插入量测,每日用混合料总量校核 平整度(mm) 每车道连续检测 不大于 1 连续式平整度仪检测 渗水系数(ml/min) 每层 1 次/200m/车道 不大于
14、 50 渗水仪 7.2.2 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。 DB13/T 28232018 7 附 录 A (规范性附录) 沥青混合料车辙敏感性试验方法 A.1 目的与适用范围 本方法规定采用沥青混合料车辙敏感性测试仪测定沥青混合料在充气轮胎重复碾压荷载作用下的车辙深度的方法,用于评价沥青混合料的高温抗永久变形性能。 此法适用于集料最大粒径不大于31.5mm的沥青混合料。 A.2 仪具与材料技术要求 A.2.1 沥青混合料车辙敏感性测试仪,包括: a) 沥青混合料车辙敏感性测试仪主机。 b) 标准配套试模,包括: 1) 2 套 H50 500
15、 180 规格试模; 2) 2 套 H100 500 180 规格试模。 c) 配套温度传感器及温度测量与记录系统; d) 配套量具组合,包括用以测量车辙深度的尺架与游标卡尺,游标卡尺精度不大于 0.1mm。 e) 电钻与 6 钻头(用于在混合料试件上钻孔以埋置温度传感器); f) 空气压缩机:能够为试验系统提供稳定的动力荷载,输出气源压强不低于 0.6MPa; g) 其它:黄油、防粘剂、隔热手套等。 A.3 方法与步骤 A.3.1 准备工作 A.3.1.1 按照附录 E 方法室内制备试件或从路面现场切割尺寸满足要求的试件, 室温放置 48h 后备用,车辙试验试件应符合如下要求: a) 试验室
16、制备的混合料试件或路面实地切割的试件装入试模后,其上表面应与试模上缘齐平。 b) 平行的 2 块混合料试件的体积密度与其平均体积密度之差不得超过 1%。 c) 对于摊铺层厚度50mm 的混合料进行试验时,采用 50mm 厚的试模制件;对摊铺层厚度50mm的混合料,采用 100mm 厚的试模制件。 d) 试件冷却后,翻转试件使其下表面朝上,若试件下表面发现有5mm 的间隙存在而又不能处理(用石膏填补)时,试件不得采用。 e) 对于厚度为 50mm 的试件,在温度测点(其布置点见下图 A.1)附近的区域里,试件厚度偏差不得大于 2.5mm;对于厚度大于 50mm 的试件,偏差不得大于试件厚度的 5
17、%。 A.3.1.2 按图 A.1 所示,在试件上指定位置按要求钻孔,并以黄油填充钻孔。 DB13/T 28232018 8 说明: 1-空气温度传感器; 2-置于试件内的试验温度传感器; 3-试验敏感性温度传感器。 图A.1 钻孔示意图 A.3.1.3 将准备好的 2 块试件安置于车辙测试仪两边的平台上, 将所有温度传感器插入钻好的孔中 (共4 支),连接并打开温度数据采样和记录系统。 A.3.1.4 检查碾压轮轮胎是否洁净,并涂抹适量防粘剂(以防止试验过程中混合料粘轮引起过热),将轮胎气压充至 600 kPa30 kPa。 A.3.1.5 关闭恒温箱箱门,在恒温箱温度保持为 1525的条件
18、下进行 1000 次预碾压。 A.3.1.6 按图 A.2 所示的 15 个测点位置,对每个试件上的每个点进行初始车辙测量、记录,以此确定试件初始表面形状分布。测量完成后将试件安装于试验平台上。 图A.2 测点位置示意图 A.3.1.7 将恒温箱温度设置在试验温度后启动加热,试验前,试件需在试验温度下养护 12 h16 h。 A.3.2 试验步骤 DB13/T 28232018 9 A.3.2.1 试件养护完成后,调整试验平台的支撑力,确认碾压轮胎压无误,启动试验。 A.3.2.2 碾压累计往返次数至 1000 次、3000 次、10000 次和 30000 次时(不计预压 1000 次),分
19、别测量并记录每块试件上 15 个测点的车辙深度。除最后一次测量外,每次测量记录完成后应关闭恒温箱待箱内温度恢复到试验温度后方可继续进行碾压。 当设置的总碾压次数全部完成后或试验中测得的平均车辙深度超过 18 mm 时,试验结束。 A.3.2.3 试验过程中,试件的温度应控制在试验温度2 的范围内。每次启动碾压前需首先确认试件温度。 A.4 计算 A.4.1 车辙变形率计算:根据试验中每次从试件上测得的 15 个局部变形值mij以及试件厚度h,按公式(A.1)计算车辙变形率Pi (%): 1501%10015ijjijmmPh (A.1) 式中: Pi-试件车辙变形率(%); mij-试件局部变
20、形值(mm); m0j-试件上j点处的初始局部变形值(mm); h-试件厚度(mm)。 A.4.2 绘制试件的车辙变形率曲线:在双对数坐标系中绘出车辙变形率Pi关于加载次数 N 的曲线ln(Pi)= f(ln(N)。 A.4.3 计算混合料的平均车辙变形率:计算相同配比和相同空隙率的试件在相同碾压次数 N 时的平均车辙变形率P。 A.5 报告 A.5.1 以至少 2 块试件的平均车辙变形率作为一种试验材料的车辙敏感性试验结果。 A.5.2 试验报告中应注明试件成型方法、厚度、空隙率及其确定方法、存放时间和条件以及试验温度和平行试件数量,并给出车辙变形率随加载次数的变化曲线。 DB13/T 28
21、232018 10 附 录 B (规范性附录) 沥青混合料复数模量测试方法 B.1 目的与适用范围 本方法规定采用沥青混合料复数模量及疲劳性能测试仪对沥青混合料梯形试件进行动态弯曲加载确定其复数模量。 本方法适用于集料的最大粒径不大于31.5 mm的沥青混合料。 B.2 仪具与材料技术要求 B.2.1 沥青混合料复数模量与疲劳性能测试仪包括: a) 复数模量测试计算机程序控制系统; b) 梯形试件变形及力传感与测量系统; c) 标准配套附件,包括: 1) 铝合金基准试件(校验用); 2) 用于固定梯形试件的上、下垫板; 3) 用于粘结梯形试件的操作平台。 B.2.2 通风环流恒温箱:试验过程中
22、恒温箱中试件所处 10 mm 临近区域里的平均温度应控制在试验温度0.3C 范围内。 B.2.3 沥青混合料梯形试件切割机:可从按照附录 E 方法制备的 600400e 大型板块中切割出满足表 B.1 尺寸要求的梯形试件,梯形试件尺寸的精度要求为1 mm。表中,B 为梯形试件的下底宽度;b为梯形试件的上底宽度;e 为梯形试件的厚度;h 为梯形试件上下底之间的高度。 表B.1 梯形试件尺寸要求 梯形试件尺寸(mm) 粒料最大粒径D=13.2mm 粒料最大粒径D=19 mm B 56 70 b 25 25 e 25 25 h 250 250 B.2.4 游标卡尺,精度不大于 0.1 mm。 B.2
23、.5 天平,感量不大于 0.1 g。 B.2.6 试件粘结剂(如双组份高强环氧树脂)。 B.2.7 其它:手套、内六角扳手、玻璃器皿(用于搅拌双组分环氧树脂)等。 DB13/T 28232018 11 B.3 方法与步骤 B.3.1 准备工作 B.3.1.1 梯形试件切割,用于复数模量测试的梯形试件应满足如下要求: a) 梯形试件的规格尺寸满足表 B.1 要求,表中 D 为集料的最大公称粒径(mm); b) 梯形试件由切割机从按照附录 E 方法制备的 600 400 e 规格板块中经数控工序切割得到,其中轴线必须与大型板块试件的水平轴线平行; c) 为避免变形,切割完成的梯形试件应放置于平整处
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