设计施工技术指南

北京市废轮胎胶粉沥青混合料设计施工技术指南1111、总则1.0.1为指导废胎胶粉在道路工程中的应用，根据北京地区的气候、交通环境和材料的特点特制订本指南。1.0.2废胎胶粉在沥青及沥青混合料中的应用，是资源再生利用的有效途径之一，同时有利于改善沥青路面的使用性能、降低建设成本。1.0.3橡胶（粉）沥青混合料适用各种等级的道路路面，以及新建和改建工程，尤其对降低城市道路的行车噪音有明显效果。1.0.4橡胶粉用于沥青混合料有利于改善沥青混凝土的高温稳定性、疲劳性能、水稳定性和低温性能等路用性能。橡胶粉与沥青加工成橡胶沥青是一种性能优良的结构防水、粘结的材料。1.0.5湿拌法的橡胶沥青混合料适用于表面层，干拌法的橡胶沥青混合料适用于下面层。1.0.6为了改善路面结构的防水、粘结效果，在表面下层、半刚性基层顶面设置橡胶沥青防水粘结层是必要的。1.0.7本指南制定的内容，一方面针对橡胶沥青的特点，同时尊重现行规范的要求。未尽事宜可参照现行有关公路沥青路面施工技术规范。2222、术语、代号2.12.12.12.1术语2.1.1废胎胶粉：来自于汽车废轮胎，经过粉碎得到，具有一定的细度的橡胶粉末，简称橡胶粉。2.1.2子午胎胶粉：来自于子午胎的废胎胶粉。2.1.3斜交胎胶粉：来自于斜交胎的废胎胶粉。2.1.4干拌法：将胶粉与沥青、矿料一起投放到拌和楼里拌和，生产橡胶粉沥青混合料的生产方法。2.1.5湿拌法：首先将橡胶粉和沥青拌和形成橡胶沥青后再与矿料拌和生产橡胶沥青混合料的生产方法。2.1.6橡胶沥青：是指一定比例的橡胶粉与沥青拌和而得到的产物。其中橡胶粉的比例不少于15％（内掺）,又称沥青橡胶。2.1.7橡胶改性沥青：指橡胶粉、沥青和其他某种聚合物改性剂共同拌和得到的产物。2.1.8橡胶沥青混凝土：采用橡胶粉湿拌法工艺生产的沥青混合料，称为橡胶沥青混凝土。2.1.9橡胶粉沥青混凝土：采用橡胶粉干拌法工艺生产的沥青混合料，称为橡胶粉沥青混凝土。2.1.10目数：橡胶粉颗粒粗细标准。数目越大，表示颗粒越细。反之，则越粗。2.22.22.22.2代号表2.2代号3333、材料3.1橡胶粉3.1.1橡胶粉的种类和规格1、根据轮胎的来源分为：子午胎胶粉和斜交胎胶粉编号符号或代号意义1CRM废胎胶粉或称橡胶粉2AR橡胶沥青3ARAC橡胶（粉）沥青混凝土4ARAC(W)橡胶沥青混凝土（湿拌工艺）5ARAC(D)橡胶粉沥青混凝土（干拌工艺）2、根据粉碎工艺分为：液氮低温冷冻法胶粉和常温法胶粉。3、根据我国的橡胶生产情况，按细度分为三种规格：——粗胶粉，40目以下（0.425mm以上）——细胶粉，40～80目之间（0.425mm～0.180mm之间）——微细胶粉，80～200目之间（0.18mm～0.075mm之间）3.1.2橡胶粉的选择1、橡胶粉宜选用常温研磨粉碎的斜交胎橡胶粉2、在保证易于碾压成型，同时满足适用性能要求的前提下，尽量选用较粗的橡胶粉。3、无论是干拌法施工还是湿拌法施工，路用橡胶粉宜在40～80目以内。3.1.3橡胶粉的物理指标路用橡胶粉的物理技术指标见表3.1.3.表3.1.3路用橡胶粉的物理技术指标3.1.4橡胶粉的化学指标1、橡胶的化学技术指标见表3.1.4表3.1.4路用橡胶粉的化学技术指标3.2橡胶沥青3.2.1橡胶沥青的使用橡胶沥青可用于沥青混凝土、应力吸收中间层、防水层或其他的路面结构功能层。3.2.2加工橡胶沥青的基质沥青加工橡胶沥青的基质沥青可选用重交沥青70﹟和90﹟（A﹨B型）3.2.3橡胶沥青的加工橡胶沥青的生产方式采用现场加工的方式。3.2.4橡胶粉的掺量橡胶沥青中橡胶粉的添加剂量可根据使用的技术要求确定，一般为沥青质量的20﹪～30﹪（外掺）。3.2.5橡胶沥青的技术指标针对北京地区的气候和交通环境，橡胶沥青的有关技术指标见表3.2.5.项目相对密度水分金属含量纤维含量单位﹪﹪﹪试验方法1.10～1.30＜1＜0.01＜1检测项目灰分≤﹪天然橡胶含量≥﹪丙酮抽出物含量≤﹪炭黑含量≥﹪橡胶烃的含量≥﹪技术指标830222842试验方法GB4498GB/T3516GB/T14837GB/T14837项目指标180℃旋转粘度（Pa.s）①10.～4.025℃针入度（0.1mm）②40～80软化点(℃)③＞47/56弹性恢复,﹪＞555℃延度（cm）＞10薄膜烘箱老化质量损失(﹪)＜0．425℃针入度比(﹪)＞80软化点比(﹪)＜1105℃延度比(﹪)＞40注:①旋转粘度按照50﹪扭矩是内插获得的。②当采用90﹟基质沥青时，橡胶沥青的针入度为60～80;当采用70﹟基质沥青时，橡胶沥青的针入度为40～60;③当采用90﹟基质沥青时，橡胶沥青的软化点要求大于47℃；当采用70﹟基质沥青时，橡胶沥青的软化点要求大于56℃。3.2.6外掺剂的掺加在湿拌法施工时，为改善橡胶沥青的性能可掺用一定比例的天然胶含量较高的橡胶类材料。外掺剂一般可以与橡胶粉一起掺加到沥青中拌和、加工。3.3粗集料3.3.1粗集料规格粗集料指粒径不小于4.75mm的碎石。可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等。一般沥青混凝土选用的碎石均可用于橡胶（粉）沥青混凝土。3.3.2粗集料的技术指标1.用于橡胶（粉）沥青混合料的粗集料应满足现行规范中粗集料的技术要求，见表3.3.2。当用于表面层的细粒式混合料时，即10型和13型，混合料中的碎石主要是小于9.5mm的碎石，因此其针片状指标要求：对于高速公路、一级公路不大于15﹪。2.粗集料粘附性均要求不小于5级，磨光值不小于40。3.粗集料的破碎面同规范中的技术要求。4.当粗集料的粉尘含量大于0.5﹪时，当用于表面层时，粗集料宜进行水洗。表3.3.2沥青混合料用粗集料技术指标要求3.3.3粗集料的级配要求1、根据北京地区常用沥青混合料的级配类型和石料加工情况，橡胶（粉）沥青混合料粗集料的规格见表3.3.3。表3.3.3沥青混合料用粗集料规格规格名称公称粒径（mm）通过下列筛选（mm）的质量百分率（﹪）37.531.526.519.013.29.54.752.36S615～3010090～100--0～15-0～5S710～3010090～100---0～150～5S910～2010090～100-0～5指标单位高速公路及—级公路其他等级公路试验方法表面其他层次石料压碎石值，不大于﹪262830T0316洛杉矶磨耗损失，不大于﹪283035T0317表观相对密度，不小于-2.602.502.45T0304吸水率，不大于﹪2.03.03.0T0304坚固性，不大于﹪1212-T0314针片状颗粒含量（混合料），不大于其中粒径大于9.5mm,不大于其中粒径小于9.5mm,不大于﹪15121818152020--T0312水洗法＜0.075mm颗粒含量，不大于﹪111T0310软石含量，不大于﹪355T03202、当使用10型混合料时，为了有效控制级配，在9.5～4.75mm之间宜增设7.2mm的控制筛孔。即上表中S12级配中7.2～`9.5mm与4.75～7.2mm的比例在1：1～2：1之间。3.4细集料3.4.1细集料的规格细集料包括天然砂、机制砂和石屑三种类型。天然砂分为细、中、粗三种类型，宜满足现行施工规范的有关要求。为了提高混合料的高温稳定性，一般不宜掺加天然砂。如为了调整级配确需要掺加时，掺加量不宜大于矿石总量的8﹪。细集料指粒径小于5mm的矿料，分为两档5～3mm和小于3mm。机制砂为0～3mm，石屑可分为0～5mm或0～3mm。对于中粒式、细粒式混合料，即20型、16型、13型、10型混合料，细集料宜分为0～3mm和3～5mm两档。3.4.2细集料的技术指标要求细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并具有适当的颗粒级配。细集料的技术要求宜按照现行施工规范的技术要求，见表3.4.2。表3.4.2沥青混合料用细集料技术指标要求3.4.3细粒料的级配要求对S16的0.075mm的范围比现行规范的要求略减小表3.4.3细料的级配要求3.3.4在表面层混合料使用时，为了改善混合料的水稳定性，结合北京情况，3mm以下料宜采用石灰石料。3.5填料3.5.1填料的种类沥青混合料的矿粉应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨得到的矿石粉，原石料中的泥土杂质应除净。3.5.2填料的技术要求执行现行规范要求。S1010～15100900～1000～150～5S125～1010090～1000～150～～5项目单位高速公路、一级公路其他等级公路试验方法表现相对密度，不小于—2.502.45T0328坚固性（＞0.3mm部分），不大于﹪12T0340含泥量（小于0.075㎜的含量），不大于﹪35T0333砂当量，不小于﹪6050T0334亚甲蓝值，不大于g/kg25T0346棱角性(流动时间)，不小于s30T0345规定粒径（㎜）水洗法通过各种筛选孔的质量百分率（﹪）9.54.752.361.180.60.30.150.075S143～510090～1000～150～3S150～510090～10060～9040～7520～557～402～200～10S160～510080～10050～8025～608～450～250～103.5.3关于水泥、消石灰的使用当混合料骨料为玄武岩等中性或酸性石料时，为了改善混合料的水稳定性，可采用水泥或消石灰代替或部分代替矿粉。消石灰的掺量为矿料总量的1﹪~2﹪,水泥可全部替代矿粉。3.6混合料的级配3.6.1橡胶（粉）沥青混凝土，无论干拌法施工工艺还是湿拌法施工工艺均采用间断型级配的混合料。3.6.2橡胶（粉）沥青混凝土可采用于密实型的混合料，也可用于开级配的混合料。3.6.3级配构成原理橡胶（粉）沥青混合料的级配根据设计空隙率的水平和矿料的密度，按照骨架嵌挤型原理组成。3.6.4干拌法级配及控制范围当采用密实型混合料时，可用于沥青面层的上、中、下三层，按最大工程粒径分为：10型、13型、16型、20型、25型、30型等。表3.6.4为适用于干拌法橡胶粉沥青混凝土（ARAC(D)）的参考级配曲线。这些级配的控制点为4.75mm和0.075mm。4.75mm通过率的允许误差为±2﹪，0.075mm通过率的允许误差为±1﹪。表3.6.4半干法橡胶粉沥青混凝土（ARAC(D)）的参考级配曲线（通过率﹪）3.6.5湿拌法级配及控制范围湿拌法沥青混合料宜用在沥青面层的表面层，按最大工程粒径分为：10型、13型、16型等。可采用密实级配，也可采用开级配。这些级配的控制点为4.75mm和0.075mm。4.75mm通过率的允许误差为±2%,0.075mm通过率的允许误差为±1%，对于开级配混合料的允许误差为±0.5%。表3.6.5-1湿拌法橡胶沥青混凝土密级配的参考级配曲线（通过率﹪）表3.6.5-2湿拌法橡胶沥青混凝土开级配曲线(通过率﹪)4444、配合比设计4.1.1橡胶(粉)沥青混合料配合比设计，应遵循现行规范关于沥青混合料的理论配合比设计、目标配合比设计、生产配合比以及混合料的试生产和试验路段铺设等四个阶段。4.1.2体积法设计按照混合料设计空隙率的要求，由试件实际空隙率水平确定相适应的油石比。级配类型31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07530型95.085.569.862.955.945.830.022.216.412.39.16.75.025型10095.076.067.759.547.830.022.216.412.39.16.75.020型10095.082.470.253.430.022.917.513.410.37.96.016型10095816235261915118613型100956935272016129710型100953527211713108级配类型191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07516型10095.579.157.930.022.917.513.410.3