DB61∕T 1090-2017 相变自调温沥青路面材料设计与施工规范.pdf
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1、 ICS 93.080.20 P66 DB61 陕西省地方标准 DB 61/T 10902017 相变自调温沥青路面材料设计与施工规范 Design and construction specification for temperature self-operating asphalt pavement materials of phase transformation 2015- 10- 25 发布 2017- 11- 25 实施 陕西省质量技术监督局 发 布 DB61/T 10902017 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
2、4 基本规定 . 2 5 环境条件 . 2 6 相变材料 . 3 7 配合比设计 . 3 8 施工 . 4 9 质量管理与检验验收 . 5 附录 A(规范性附录) 潜热值(熔融焓值)的测定. 7 附录 B(规范性附录) 相变区间的测定. 9 附录 C(规范性附录) 相变点的测定. 11 附录 D(规范性附录) 相变型式的测定. 13 附录 E(规范性附录) 潜热值(熔融焓值)衰减率的测定. 15 附录 F(规范性附录) 调温率的测定目的与适用范围调温率的测定目的与适用范围 . 17 DB61/T 10902017 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中交
3、高新科技产业发展有限公司提出。 本标准由陕西省交通运输厅归口。 本标准主要起草单位:中交高新科技产业发展有限公司、北京秦天科技集团有限公司。 本标准主要起草人:徐虎林、翟敏刚、李翔、陶雅各、李建军、赵杨东、龚晓晖、徐通越、王海、郑刚、韦贺只、赵邦皓、孙成、刘波。 本标准由中交高新科技产业发展有限公司解释。 本标准首次发布。 联系方式如下: 单位:中交高新科技产业发展有限公司 电话:029-89565732 地址:陕西省西安市雁塔区高新六路60号 邮编:710065 DB61/T 10902017 1 相变自调温沥青路面材料设计与施工规范 1 范围 本标准规定了相变自调温沥青路面材料的技术原则、
4、环境条件、技术要求、材料、配合比设计、施工及质量管理与检验验收等。 本标准适用于沥青混合料施工的各级新建、 改建的沥青路面工程。 相变自调温沥青路面材料适用于陕西严寒、次严寒、寒冷及夏热冬冷地区的沥青路面上面层。 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 19466.3 塑料差示扫描量热法(DSC)熔融和结晶温度及热焓的测定 JGJ 51 轻骨料混凝土技术规程 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
5、 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 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 相变材料 phase transformation materials 随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。 3.2 潜热值(熔融焓值) intent heat (Melting enthalpy) 单位质量的物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。 3.3 相变点 phase transformation point 相变材料发生相变的温度临界点。 3.4 相变区间 phase
6、transformation range DB61/T 10902017 2 相变材料在受到温度影响时,从相变起始温度转变到相变终结温度之间的区间。 3.5 调温率 attemperation ratio 环境温度变化时,相变材料温度调节值的比率。 3.6 相 变 自 调温 混合 料 temperature self- operating asphalt pavement materials of phase transformation 添加一定量的相变材料而制成的沥青混合料。 4 基本规定 4.1 设计与施工应以技术先进、性能稳定、经济合理、施工简便、绿色环保为原则。 4.2 相变自调温沥
7、青路面材料应具备平抑路面温差、抑制路面结冰、缓解路面积雪等效果。 4.3 不应在气温低于 10(高速公路和一级公路)或 5(其它等级公路),以及雨天、路面潮湿的情况下施工。 4.4 沥青、集料、填料、纤维稳定剂等原材料的质量技术要求应符合 JTG F40 的规定。 4.5 设计与施工除应符合本标准的规定外,还应符合现行国家、行业和地方有关标准、规范的规定。 5 环境条件 应结合陕西地区环境气候条件,因地制宜铺筑沥青路面,环境气候区划应满足表1的要求。 表1 陕西地区环境气候区划 分区代号 分区名称 多年平均 最低气温/ 最热 7d 多年平均最高气温/ 气候特征 区域地市名称 区 严寒 -25
8、33 冬季严寒,降雪期长,气温年较差大 榆林、府谷、神木、横山、靖边、定边、吴旗、志丹、绥德、子洲、安塞、清涧、子长、米脂、佳县、吴堡 区 次严寒 -20 33 冬季严寒,降雪较多,气温年较差大 延安、延长、延川、甘泉、富县、宜川、洛川、宜君、陇县、千阳、麟游、永寿、彬县、黄陵、黄龙、澄城、淳化、太白、铜川、韩城、合阳、长武、旬邑、白水 区 寒冷 -11 36 冬季寒冷干燥,夏季炎热,气温年较差较大 西安、凤翔、岐山、扶风、宝鸡、武功、眉县、凤县、三原、乾县、泾阳、礼泉、咸阳、兴平、杨凌、户县、周至、长安、高陵、蒲城、耀州、大荔、富平、临潼、潼关、华阴、渭南、蓝田、洛南、商州、佛坪、留坝 DB
9、61/T 10902017 3 表1 陕西地区环境气候区划(续) 分区代号 分区名称 多年平均 最低气温/ 最热 7d 多年平均最高气温/ 气候特征 区域地市名称 区 夏热冬冷 -7 33 冬季多冰雨,气温年较差较大 汉中、略阳、勉县、城固、洋县、宁陕、石泉、南郑、宁强、西乡、镇巴、紫阳、汉阴、岚皋、旬阳、安康、平利、白河、镇平、商南、镇安、丹凤、山阳、柞水 注1:表中气温均指室外环境温度; 注2:气温年较差指地区一年中最高月平均气温与最低月平均气温之差; 注3:对于区、区海拔高于1000米的地区,环境气候区划应提高至区。 6 相变材料 6.1 一般规定 6.1.1 相变材料必须取样进行质量检
10、验,经检验合格方可使用。 6.1.2 相变材料应绿色环保,对人体无毒、无害。 6.2 质量要求 6.2.1 相变材料应为颗粒状或圆柱状,表面无裂纹、起皮,规格尺寸应符合表 2 的规定。 表2 相变材料规格尺寸要求 单位为mm 规格尺寸 技术要求 直径 (24)0.2 长度 L (24)0.2 6.2.2 相变材料的技术指标应符合表 3 的规定。 表3 相变材料技术指标 技术指标 技术要求 试验方法 潜热值(熔融焓值)/(J/g) 50.0 附录A 相变区间/ Tim0,Tfm36 附录B 相变点/ 17.02.0 附录C 相变型式 固固相变(加热至80,24h后仍为固态) 附录D 20次热循环
11、潜热值(熔融焓值)衰减率/% 5.0 附录E 注:Tim指熔融起始温度,Tfm指熔融终止温度。 7 配合比设计 7.1 一般规定 DB61/T 10902017 4 7.1.1 配合比设计前,应调研同类路面上面层配合比设计经验和使用效果的基础上,选用符合要求的相变材料。 7.1.2 当相变自调温沥青路面材料结构组合及级配类型的设计不合理时,应进行修改、调整。 7.2 技术要求 7.2.1 采用相变自调温沥青路面材料铺筑的路面上面层,应随环境温度的变化自主调控路面温度,具有高温抗车辙、低温抗开裂性能,不应影响其它路用性能。 7.2.2 相变自调温沥青混合料的路用性能应符合 JTG F40 的规定
12、,调温性能以调温率作为评价指标,并应符合表 4 的规定。 表4 调温性能指标 技术指标 区 区 区 区 试验方法 调温率/% 30 附录 F 7.3 设计方法 7.3.1 相变自调温沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量、最佳相变材料掺量。 7.3.2 本标准采用马歇尔配合比设计方法,应按照 JTG F40 的规定进行。 7.3.3 相变材料掺量应符合表 5 的规定,通过配合比试验确定满足技术要求的最低掺量。 表5 相变材料掺量 分区 区 区 区 区 相变材料掺量/% 0.4 0.35 0.3
13、 0.3 注1:相变材料掺量指相变材料添加量占沥青混合料总质量的百分比; 注2:相变材料掺量不应高于 0.5%。 7.3.4 对用于高速公路和一级、二级公路的相变自调温沥青混合料,需在配合比设计的基础上进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、弯曲试验等性能检测,并应满足 JTG F40 的要求。 8 施工 8.1 一般规定 8.1.1 掺加相变材料不应影响沥青混合料的施工工艺。 8.1.2 相变材料应储存在通风、干燥区域,严禁受潮、暴晒,储存与运输过程中严禁明火,禁止与易燃品同放,相变材料的使用温度不应超过 210。 8.1.3 铺筑上面层前,应检查下卧沥青层的外观及质量,若下卧沥青层已被
14、污染或存在缺陷,必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑。 8.2 拌制 8.2.1 相变自调温沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制,拌和厂设置、拌和机械设备的性能及环保要求应满足 JTG F40 的要求。 8.2.2 拌和温度应符合 JTG F40 的规定。 DB61/T 10902017 5 8.2.3 集料、相变材料同时投入拌缸中干拌,每盘的干拌时间不应少于 510s,随后加入沥青、矿粉等材料按常规工艺拌制,每盘的生产周期不宜少于 50s,以沥青均匀裹覆集料为度。每盘沥青混合料的相变材料实际掺量应按公式(1)计算。 (1) 式中: 相变材料实际掺量,kg; 每盘沥青混合料实际产能,
15、kg; 8.2.4 相变材料掺量,%。相变材料应采用机械投放,特别路段需人工投放时应保障操作人员人身安全,采取相应保护措施。 8.2.5 出厂时应逐车检测沥青混合料的温度,满足要求方可出厂。 8.3 运输 8.3.1 相变自调温沥青混合料的运输应按照 JTG F40 的规定进行。 8.3.2 装料前必须将车厢清理干净,涂抹隔离剂,禁止喷洒。 8.3.3 运输车到达施工现场后,应严格检测混合料的温度,不得低于摊铺温度。 8.4 摊铺 8.4.1 相变自调温沥青混合料的摊铺应按照 JTG F40 的规定进行。 8.4.2 应根据不同的路面类型,通过铺筑试验路段实测确定松铺系数。 8.4.3 摊铺机
16、起步速度宜为 1.5m/min,正常摊铺速度不宜大于 3.0m/min,宜匀速、连续摊铺,严禁忽快忽慢。 8.4.4 接缝前将粘层油涂抹在施工缝上,粘层油中水分未蒸发完,不得接缝。 8.5 压实及接缝 8.5.1 相变自调温沥青路面的压实及接缝应按照 JTG F40 的规定进行。 8.5.2 压路机的碾压速度宜控制在:静压 3km/h,振压 4km/h。 8.5.3 碾压时应遵循紧跟慢压、高频低幅、先低后高、均匀少水的原则,相邻碾压带应重叠 1/31/2的碾压轮宽度,碾压至要求的压实度为止。 8.5.4 碾压接缝时,第一次重叠宽度应为 20cm,直至 80cm100cm 后,成 45向两边碾压
17、,确保接缝平整。 8.6 开放交通 8.6.1 铺筑好的路面应严格控制交通,做好维护,保持整洁。 8.6.2 路面表面温度低于 50后,方可开放交通。 9 质量管理与检验验收 9.1 质量管理 施工过程中的质量管理与检查应按照JTG F40的规定进行。 9.2 检验验收 DB61/T 10902017 6 9.2.1 施工过程中应设置对照组或取样成型试件,进行路用性能和调温性能检验。 9.2.2 相变材料实际掺量的误差应小于 0.5%,施工过程中按每作业班组检查一次。 9.2.3 路用性能检验应按照 JTG F40 的规定进行,调温性能应满足表 4 的要求,铺筑沥青混合料每 5千米或 5 万平
18、方米时检验一次调温率。 9.2.4 相变自调温沥青混合料的性能检验还应满足 JTG F80/1 的要求。 A DB61/T 10902017 7 B 附 录 A (规范性附录) 潜热值(熔融焓值)的测定 A.1 测量设备 A.1.1 DSC差示扫描量热仪 DSC差示扫描量热仪性能如下: a) 能以 0.5/min20/min 的速率,等速升温或降温; b) 能保持试验温度在0.5内至少 60min; c) 能够进行分段程序升温或其它模式的升温; d) 气体流动速率范围在 10mL/min60mL/min,偏差控制在10%的范围内; e) 温度信号分辨能力在 0.1,噪音低于 0.5; f) 为
19、便于校准和使用,试样量最小应为 1mg(特殊情况下,试样量可以更小); g) 仪器能够自动记录 DSC 曲线,并能对曲线和准基线间的面积进行积分,偏差小于 2%; h) 配有一个或多个样品支持器的样品架组件。 A.1.2 样品皿 样品皿应符合下列要求: a) 用来装测试材料和参比样,由相同质量的同种材料制成。在测量条件下,样品皿不与测试材料和气体发生物理或化学变化; b) 样品皿应具有良好的导热性能,能够加盖和密封,并能承受在测量过程中产生的过压。 A.1.3 天平 称量准确度为0.01mg。 A.1.4 标准样品 应符合GB/T 19466.1附录A。 A.1.5 气源 分析级。 A.2 测
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