DB32_T 3133-2016泡沫温拌沥青混凝土路面施工技术规范—(高清现行).pdf
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1、 ICS 93.080.20 P66 备案号:51478-2016 江苏省地方标准 DB32 DB32/T 3133-2016 泡沫温拌沥青混凝土路面施工技术规范 Standard Specification for Construction of foamed warm asphalt concrete pavement 2016-09-20 发布 2016-11-20 实施 江苏省质量技术监督局 发布 目 次 目 次.I 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 分类标准.2 5 材料.3 6 泡沫温拌沥青的加工.4 7 泡沫温拌沥青混合料设计.6 8 泡
2、沫温拌沥青混合料施工.7 9 施工质量与检查验收.9 附录 A(规范性附录)沥青发泡效果试验方法.12 附录 B(规范性附录)泡沫温拌沥青粘度变化率试验方法.13 附录 C(规范性附录)基于拌和电流的泡沫温拌沥青混合料施工和易性试验方法.15 附录 D(规范性附录)Superpave 设计方法与技术指标.17 附录 E(规范性附录)泡沫温拌沥青混合料试件制备方法.19 前 言 本规范按照 GB/T1.1-2009 标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写规则、GB/T1.2-2009 标准化工作导则 第 2 部分:标准中规范性技术要素内容的确定方法要求的规则编写。本规范由江苏省交通运输厅提
3、出并归口。本规范由江苏省交通厅工程质量监督局负责解释。本规范附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E 为规范性附录。本规范起草单位:江苏高速公路工程养护有限公司、河海大学、江苏沿江高速公路有限公司、江苏宿淮盐高速公路管理有限公司、江苏现代路桥有限责任公司、江苏现代工程检测有限公司、徐州工程机械集团有限公司。本规范主要起草人:于新、吴赞平、江瑞龄、朱新春、陈石、宋江春、满孝卫、张兵、孟令国、王红祥、刘圣洁、杨晓乾、季明星、杨杰、符适、陈建勇、朱伟、祝争艳、董夫强、卞加前、李家春、杨伦磊。本规范首次发布。泡沫温拌沥青混合料施工技术规范 1 范围 本规范规定了泡沫温拌沥青混合料的分类、技术要
4、求、试验方法、施工工艺和施工验收标准。本规范未涉及的内容,尚应符合国家颁布的有关标准、规范的规定。本规范适用于采用泡沫温拌沥青混合料施工的新、改建公路沥青路面,因其具有减少有害气体排放和改善压实的技术特点,特别适用于如下情况:薄层罩面、热再生沥青路面、低温条件下沥青路面、长大隧道沥青路面、穿过人口密集城镇沥青路面等特定条件下的沥青路面施工。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。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
5、工技术规范 JTG F41 公路沥青路面再生技术规范 JTG E42 公路工程集料试验规程 3 术语和定义 3.1 沥青结合料 asphalt binder,asphalt cement 沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。3.2 改性沥青 modified asphalt cement 通过掺加树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂(改性剂),使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。3.3 泡沫温拌沥青 foamed warm mix asphalt 通过专门的沥青发泡设备,向高温道路石油沥青或改性沥青中加入少量的水,使其
6、产生泡沫,形成一种膨胀状态,并用于温拌沥青混合料中的沥青。3.4 膨胀率 expansion ratio 指沥青在发泡状态下的最大体积与发泡前的体积之比。3.5 半衰期 half life 指泡沫温拌沥青从最大体积衰减到最大体积一半时所需的时间。3.6 粘度变化率 viscosity change rate 沥青发泡前后粘度的变化量与发泡前的粘度比值。3.7 泡沫温拌沥青混合料 foamed warm asphalt mixture 使用泡沫温拌沥青作为结合料,在比同类型热拌沥青混合料出料、摊铺温度降低的条件下,采用一定的工艺与集料均匀拌和后仍然能够保证沥青路面证路用性能的混合料。3.8 回收
7、沥青路面材料 recycled asphalt pavement(RAP)采用铣刨、开挖等方式从沥青路面上获得的旧路面材料。3.9 泡沫温拌再生沥青混合料 foamed warm recycle asphalt mixture 含有回收沥青路面材料(RAP)的泡沫温拌沥青混合料。3.10 正常施工 normal construction 在气温高于 10条件下进行的温拌沥青混合料施工。3.11 低温施工 low temperature construction 在气温低于 10条件下进行的温拌沥青混合料施工。3.12 旧沥青 asphalt in RAP 也称作回收沥青,指回收沥青路面材料(R
8、AP)中所含有的已经老化的沥青。3.13 旧沥青含量 asphalt Content of RAP 旧沥青占干燥回收沥青路面材料(RAP)总质量的百分比。3.14 施工和易性 workability 沥青混合料在拌和、运输、摊铺和碾压各工序易于施工操作并能获得质量均匀,成型密实的混合料的性能 4 分类标准 4.1 按矿料级配分类 泡沫温拌沥青混合料按矿料级配分为密级配沥青混合料、半开级配沥青混合料、开级配沥青混合料。4.2 按集料粒径分类 泡沫温拌沥青混合料分为粗粒式、中粒式和细粒式三种规格。4.3 按沥青类型分类 泡沫温拌沥青混合料分为道路石油沥青泡沫温拌沥青混合料、泡沫温拌改性沥青混合料。
9、5 材料 5.1 沥青 5.1.1 发泡的沥青可采用道路石油沥青和改性沥青。5.1.2 用于泡沫温拌的沥青技术指标及适用范围应符合 JTG F40 的要求。5.2 集料 5.2.1 粗集料 5.2.1.1 生产泡沫温拌沥青混合料时,粗集料的吸水率不应大于 2%,不宜采用多孔性或内部吸水性强的集料,5.2.1.2 粗集料技术指标应符合 JTG F40 的要求。5.2.2 细集料 5.2.2.1 高速公路和一级公路的沥青混合料,细集料应采用机制砂;其他等级公路的沥青混合料,细集料也可选用洁净的天然砂、石屑等。5.2.2.2 细集料的技术指标应符合 JTG F40 要求。5.2.2.3 石屑应清洁、
10、干净,不得含有泥土杂质,级配应满足 JTG F40 要求。5.2.2.4 机制砂应采用碱性石料为原料,使用专用的制砂机生产,其级配应满足 JTG F40 规范要求。5.3 填料 5.3.1 填料应采用洁净的碱性石料磨细的矿粉,可同时掺加消石灰粉或水泥替代部分填料,其用量宜为矿料总量的 1%2%。5.3.2 矿粉应干燥、洁净、无结块,其质量应符合 JTG F40 要求。5.4 纤维 5.5.1 在泡沫温拌沥青混合料中掺加的纤维稳定剂可采用木质素纤维、矿物纤维等。5.5.2 纤维应在 250的干拌温度条件下不变质,不发脆,使用纤维必须符合环保要求,不危害身体健康。纤维必须在温拌拌和条件下能充分分散
11、均匀,避免采用在高温条件下才能分散的纤维。5.5.3 纤维的技术指标应符合 JTG F40 要求。5.5 水 人或牲畜的饮用水均可作为泡沫温拌沥青的发泡用水。5.6 回收沥青路面材料(RAP)5.6.1 厂拌再生时,回收沥青路面材料必须经过预处理后方可使用。预处理方法参考公路沥青路面再生技术规范(JTG F41-2008)的规定。5.6.2 厂拌再生时经过预处理的回收沥青路面材料应按照表 1 的各项技术指标进行检测,并满足要求。表 1 回收沥青路面材料检测项目与质量要求 材料材料 检测项目检测项目 技术要求技术要求 试验方法试验方法 回收沥青路面材料(RAP)含水率 实测 JTG F41 附录
12、 A RAP 级配 实测 沥青含量 实测 砂当量(%)55 RAP 中的沥青 针入度(0.1mm)20 JTG E20 60粘度 实测 软化点 实测 15延度 实测 RAP 中的粗集料 针片状颗粒含量、压碎值 实测 JTG E42 RAP 中的细集料 棱角性 实测 6 泡沫温拌沥青的加工 6.1.1 试验室加工时应采用室内泡沫温拌沥青发泡设备。现场加工时应在拌和楼加装专用的泡沫温拌沥青发泡设备。6.1.2 泡沫温拌沥青在室内加工时,道路石油沥青发泡时的加热温度宜控制在 150,SBS 改性沥青发泡时的加热温度宜控制在 165。其他改性沥青发泡时加热温度应根据不同的沥青类型通过试验确定。6.1.
13、3 泡沫温拌沥青加工时的发泡水温为常温。6.1.4 泡沫温拌沥青发泡效果的评价指标为膨胀率和半衰期,泡沫温拌沥青的发泡效果评价时入如图1 所示,应采用 1%的用水量,在适宜发泡加热温度通过试验确定,具体试验方法按照附录 A 的步骤进行。道路石油沥青和 SBS 改性沥青的膨胀率和半衰期宜符合表 2 的要求。基质沥青发泡:150加热温度+1%用水量 改性沥青发泡:165加热温度+1%用水量原材料选择原材料选择沥青发泡效果的评价沥青发泡效果的评价发泡效果标准发泡效果标准加入发泡剂加入发泡剂马歇尔或马歇尔或Superpave 设计方法设计方法是是否否泡沫温拌沥青混合料泡沫温拌沥青混合料高温性能(车辙试
14、验)水稳定性(浸水马歇尔、冻融劈裂试验)低温性能(低温弯曲试验)JTG F40要求要求分析原因分析原因否否是是设计成功设计成功最佳用水量确定最佳用水量确定 图 1 沥青发泡效果评价流程 表 2 泡沫温拌沥青发泡效果评价指标及标准 指标指标 道路石油沥青道路石油沥青 SBSSBS 改性沥青改性沥青 试验温度()150 165 膨胀率 14 10 半衰期(s)10 30 6.1.5 泡沫温拌沥青发泡效果不满足要求时可采用合适的发泡剂。6.1.6 道路石油沥青的发泡用水量宜控制在 1%2%范围,SBS 改性沥青的发泡用水量宜控制在 2%4%范围。泡沫温拌沥青的最佳发泡用水量的确定,应根据沥青类型、沥
15、青加热温度通过试验确定。试验主要包括不同发泡用水量时泡沫温拌沥青的粘度变化率、泡沫温拌沥青混合料施工和易性、泡沫温拌沥青混合料的黏附性能。最佳用水量确定试验流程如图 2 所示。道路石油沥青发泡:150加热温度+1%用水量 改性沥青发泡:165加热温度+1%用水量原材料选择原材料选择沥青发泡效果的评价沥青发泡效果的评价发泡效果标准发泡效果标准加入发泡剂加入发泡剂马歇尔或马歇尔或Superpave 设计方法设计方法最佳沥青用量最佳沥青用量是是否否泡沫温拌沥青混合料泡沫温拌沥青混合料高温性能(车辙试验)水稳定性(浸水马歇尔、冻融劈裂试验)低温性能(低温弯曲试验)JTG F40要求要求分析原因分析原因
16、否否是是设计成功设计成功发泡用水量试验发泡用水量试验最佳用水量确定最佳用水量确定用水量(1%-4%)施工和易性评价用水量(1%-4%)泡沫温拌沥青粘度变化用水量(1%-4%)黏附性评价剥落面积率剥落面积率最小电流值(I)最小拌合电流值(I)粘度变化率()绝对值(|)最大发泡用水量试验发泡用水量试验用水量(1%-4%)施工和易性评价用水量(1%-4%)泡沫温拌沥青粘度变化用水量(1%-4%)黏附性评价剥落面积率剥落面积率最小电流值(I)最小拌合电流值(I)粘度变化率()绝对值(|)最大最佳用水量确定最佳用水量确定 图 2 最佳用水量确定的试验流程 粘度变化率试验方法,详见本规范附录 B;施工和易
17、性试验方法,详见本规范附录 C;集料与泡沫温拌沥青的黏附性能试验,应按照本规范 6.1.8 将泡沫温拌沥青养生后,再按照公路工程集料试验规程(JTG E20)沥青与粗集料的粘附性试验方法(T06161993)进行,并应满足 JTG F40 粗集料与沥青的粘附性要求。当一定用水量下的泡沫温拌沥青粘度变化率绝对值达到最大、拌和电流值、剥落面积率达到最小值时,该用水量即为最佳发泡用水量。当一定用水量下的泡沫温拌沥青粘度变化率绝对值、拌和电流值、剥落面积率,难以同时达到最(大)小值时,可优先采用拌和电流值和剥落面积率两种指标同时达到最小值的用水量作为最佳发泡用水量;当拌和电流值和剥落面积率两种指标也难
18、以同时达到最小值时,可直接将拌合电流值最小的用水量作为最佳发泡用水量。6.1.7 不同用水量时沥青发泡前后的粘度变化率应在其适宜拌和温度下通过试验确定。道路石油沥青和 SBS 改性沥青在最佳用水量时发泡前后粘度变化率宜符合表 3 的要求。表 3 粘度变化率绝对值标准 指标指标 道路石油道路石油沥青沥青 SBS 改性沥青改性沥青 试验温度()120 130 粘度变化率绝对值(%)10 30 6.1.8 最佳用水量时发泡 2.5h 后的泡沫温拌沥青技术性能应符合沥青未发泡时的技术性能要求。泡沫温拌沥青技术性能试验时,其养护条件为:将制备的泡沫温拌沥青置入容器内放入保温箱,道路石油沥青在 120下保
19、温 2.5h,SBS 改性沥青在 130下保温 2.5h。7 泡沫温拌沥青混合料设计 7.1 泡沫温拌沥青混合料设计流程 7.1.1 泡沫温拌沥青混合料设计的流程如图 2 所示。道路石油沥青发泡:150加热温度+1%用水量 改性沥青发泡:165加热温度+1%用水量原材料选择原材料选择沥青发泡效果的评价沥青发泡效果的评价发泡效果标准发泡效果标准加入发泡剂加入发泡剂马歇尔或马歇尔或Superpave 设计方法设计方法最佳沥青用量最佳沥青用量是是否否泡沫温拌沥青混合料泡沫温拌沥青混合料高温性能(车辙试验)水稳定性(浸水马歇尔、冻融劈裂试验)低温性能(低温弯曲试验)JTG F40要求要求分析原因分析原
20、因否否是是设计成功设计成功发泡用水量试验发泡用水量试验最佳用水量确定最佳用水量确定用水量(1%-4%)施工和易性评价用水量(1%-4%)泡沫温拌沥青粘度变化用水量(1%-4%)黏附性评价剥落面积率剥落面积率最小电流值(I)最小拌合电流值(I)粘度变化率()绝对值(|)最大 图 3 泡沫温拌沥青混合料设计流程 7.1.2 泡沫温拌沥青混合料设计时,需首先对未发泡沥青对应的热拌沥青混合料设计,热拌沥青混合料设计应按照 JTG F40 规定的马歇尔混合料设计方法进行。条件允许的可采用 Superpave 设计方法,但设计的热拌沥青混合料应按 JTG F40 规定进行马歇尔试验检验,马歇尔试验结果应符
21、合附录 D 中沥青混合料马歇尔试验的技术要求。7.1.3 根据马歇尔设计方法或 Superpave 设计方法,确定热拌沥青混合料的矿料级配和最佳沥青用量即为泡沫温拌沥青混合料的矿料级配和最佳沥青用量。7.1.4 采用 Superpave 方法设计热拌沥青混合料时,矿料级配应符合附录 D 控制点的规定。7.1.5 泡沫温拌热再生沥青混合料的设计按照图 3 执行。其中热拌再生混合料的设计,应按照 JTG F41有关规定执行。7.1.6 泡沫温拌热再生进行沥青的发泡试验时,发泡所用的沥青应为热再生沥青混合料设计时所确定的新沥青,其最佳用水量应按照本规范 6.1.6、6.1.7、6.1.8 确定。7.
22、1.7 采用马歇尔试验配合比设计方法,热拌沥青混合料技术要求应符合 JTG F40 的规定,热拌再生沥青混合料的技术要求应符合 JTG F41 的规定,并具有良好的施工性能。7.1.8 泡沫温拌沥青混合料室内试件制备方法按照附录 E 执行。7.1.9 泡沫温拌沥青混合料室内试验温度应根据具体沥青类型确定,通常比热拌沥青混合料的低3050。道路石油沥青和 SBS 改性沥青的室内试验温度可参考表 4 执行。表 4 泡沫温拌沥青混合料室内试验温度 项目项目 道路道路石油沥青石油沥青 SBS 改性沥青改性沥青 拌和温度 120135 130145 成型温度 120130 130140 7.2 泡沫温拌
23、沥青混合料矿料级配 7.2.1 泡沫温拌沥青混合料采用的矿料级配范围应符合 JTG F40 对热拌沥青混合料级配的要求。7.2.2 泡沫温拌再生沥青混合料采用的矿料级配范围应符合 JTG F41 对热拌再生沥青混合料级配的要求。7.2.3 采用马歇尔方法设计的泡沫温拌沥青混合料体积指标应符合 JTG F40 对热拌沥青混合料体积指标的要求。泡沫温拌沥青混合料的技术要求应符合 JTG F40 对热拌沥青混合料的规定。7.2.4 采用 Superpave 设计方法的泡沫温拌沥青混合料体积指标及马歇尔性能制备应符合附录 D 的规定,但设计的热拌沥青混合料应按 JTG F40 规定进行马歇尔试验检验,
24、马歇尔试验结果应符合附录 D中沥青混合料马歇尔试验的技术要求。7.2.5 泡沫温拌再生沥青混合料的体积指标应符合本规范泡沫温拌沥青混合料的规定和 F41 的要求。7.3 泡沫温拌沥青混合料性能 7.3.1 泡沫温拌沥青混合料的性能应符合 JTG F40 对热拌沥青混合料的性能要求。7.3.2 泡沫温拌再生沥青混合料的性能应符合 JTG F41 对热拌再生沥青混合料的性能要求。8 泡沫温拌沥青混合料施工 8.1 泡沫温拌沥青的生产设备 8.1.1 泡沫温拌沥青现场生产时应采用与拌和设备配套的专用发泡设备。8.1.2 泡沫温拌沥青生产设备应包括供水系统、发泡系统、热沥青添加系统及控制系统。8.1.
25、3 发泡设备应能高效、稳定的生产出满足要求的泡沫温拌沥青,能准确定量设定沥青和用水量的比例、流量、定时、压力等参数。8.1.4 在施工之前,预设置泡沫温拌沥青生产设备的工作参数,试制泡沫温拌沥青,并对其性能评价,确定泡沫温拌生产设备的工作参数。8.2 回收沥青路面材料的回收与处理 8.2.1 回收沥青路面材料的回收按照 JTG F41 对沥青路面厂拌热再生的规定执行。8.2.2 回收沥青路面材料的预处理与堆放按照 JTG F41 对沥青路面厂拌热再生的规定执行。8.3 泡沫温拌沥青混合料的拌制 8.3.1 根据确定的最佳沥青用量和最佳用水量设定拌和设备及发泡设备的各项参数。8.3.2 现场拌和
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