上面层改性沥青SMA-13指导意见

1204国道灌云段沥青路面上面层（SBS改性沥青，SMA-13）施工指导意见根据交通部标准JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，结合我高等级公路建设施工经验和研究成果，对204国道灌云段沥青路面上面层施工提出如下指导意见。上面层采用SBS改性沥青，SMA-13结构，矿料级配应符合表一的规定。上面层改性沥青SMA-13矿料级配通过率（%）范围表一层次类型方筛孔尺寸（mm）上面层改性沥青SMA-1316.010013.290～1009.550～754.7522～322.3616～271.1814～240.612～200.310～160.159～130.0758～12一、原材料的技术要求1．沥青采用优质SBS改性沥青，其技术要求见表二。各施工单位和总监办工地试验室应对针入度、延度和软化点进行检验，并由施工单位留样备检，每50t至少留两个样，每个样不少于2kg。施工单位每车检测1次，监理单位每5车检测1次。沥青全套指标检验和PG分级检验由施工单位和监理组联合委托有关单位按每2000t进行，每个标段至少送检1次。2SBS改性沥青技术要求表二检验项目技术要求针入度（25℃，100g，5s）(0.1mm)50—80针入度指数PI-0.2~+1.0延度（5cm/min，5℃）（cm）不小于30软化点（TR&B）（℃）不小于60动力粘度（60℃）（Pa.s）不小于800运动粘度（135℃）（Pa.s）不大于3闪点（℃）不小于230溶解度（%）不小于99离析，软化点差（℃）不大于2.5弹性恢复（25℃）（%）不小于70RTFOT试验后质量损失（%）不大于0.6针入度比（25℃）（%）不小于65延度（5cm/min，5℃)（cm）不小于20SHRP性能等级PG70－22SMA-13上面层用粗集料质量技术要求表三检验项目技术要求检测频率石料压碎值不大于(％)常温20每500吨检测1次高温24表观相对密度不小于2.60吸水率不大于(％)2.0对沥青的粘附性（掺抗剥离剂）不小于5级针片状颗粒含量不大于(％)12水洗法0.075mm颗粒含量不大于(％)1号料0.62号料0.83号料1.0软石含量不大于(％)3洛杉矶磨耗损失不大于(％)28每5000吨检测1次坚固性不大于(％)12磨光值不小于(BPN)42注：（1）有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%；（2）多孔玄武岩的表观相对密度可放宽至2.45，吸水率放宽至3%。2.粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm。宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料，3集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车、装船。粗集料技术要求见表三。3．细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩或石灰岩细集料，不能采用山场的下脚料。对进场细集料每200吨检验一次。细集料规格见表四。SMA-13上面层用细集料规格（方孔筛）表四规格公称粒径（mm）通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）4.752.361.180.60.30.150.075S160－310080～10050～8025～608～450～250～15注：（1）视密度不小于2.60g/cm3；（2）砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上）；亚甲兰值不大于25g/kg，亚甲兰试验待试验规程正式发布后执行；（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%；（4）棱角性不小于30S。4、填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。每200吨检测1次。矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表五。拌和机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料，以确保沥青上面层的质量。SMA-13上面层用矿粉技术要求表五指标质量技术要求表观相对密度不小于2.50含水量（%）不大于1粒度范围0.6mm（%）0.15mm（%）0.075mm（%）10090-10075-100外观无团粒结块亲水系数1（宜小于0.8）塑性指数45、抗剥离剂沥青上面层用抗剥落剂应有较强的抗老化性能，在163℃老化5小时后，应仍满足相关技术要求。抗剥落剂掺加量一般为沥青质量的0.4%，具体根据试验确定。46、稳定剂采用优良的木质素絮状纤维，掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%－0.4%。木质素絮状纤维技术指标应满足表六的要求。木质素絮状纤维标准表六试验项目质量标准筛分析：方法A：冲气筛分析纤维长度(mm)通过0.15mm筛(%)方法B；普通筛分析纤维长度(mm)通过0.85mm筛(%)通过0.425mm筛(%)通过0.106mm筛(%)670土l0685土1065土1030土l0灰分含量(%)18土5，无挥发物PH值7.5土1.0吸油率纤维质量的(5.0土1.0)倍含水率(%)5(以质量计)二、施工机械与质量检测仪器的准备工作1.必须配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机。SMA上面层采用机械化连续摊铺作业，因而必须配备以下主要施工机械。(1)间歇式沥青混合料拌和机，产量大于320T/H。全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置。拌和机应配备良好的二级除尘装置和木质素纤维添加装置。(2)进口沥青混合料摊铺机二台，宜增加一台应急备用。(3)非接触式平衡梁装置两套(4只)。(4)压路机：静重不小于11T双钢轮压路机4台，小型手扶振动压路机1台(5)载重量15T以上的自卸汽车宜备20辆左右。(6)智能型沥青洒布车1辆。2.必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。主要仪器设备如下：5(1)针入度仪(2)延度仪(3)软化点仪(4)沥青混合料马歇尔试验仪(5)马歇尔试件击实仪(6)试验室用沥青混合料拌和机(7)脱模器(8)沥青混合料离心抽提仪（带矿粉离心加速沉淀仪）(9)沥青路面用标准筛(方筛孔)(10)集料压碎值试验仪(11)烘箱(至少两台)(12)试模(不少于12只)(13)恒温水浴(14)冰箱(15)路面取芯机(16)路面平整度仪(17)砂当量仪三、上面层改性沥青SMA-13的设计标准改性沥青SMA-13的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表一的要求;改性沥青SMA-13的配合比设计应符合表七的技术要求;改性沥青SMA-13设计配合比检验应符合表八各项指标的要求。改性沥青SMA-13型马歇尔试验配合比设计技术要求表七试验项目单位技术要求马歇尔试件击实次数两面各击75次空隙率VV[1l％3－4.5矿料间隙率VMA[1l％不小于17.0粗集料骨架间隙率VCAmix不大于VCADRC沥青饱和度VFA％75－85稳定度KN不小于6.0流值mm2－56表注：[1]对重交通路段或炎热地区，VMA可放宽到16.5%。改性沥青SMA-13配合比设计检验指标技术要求表八表注：[1]谢伦堡沥青析漏试验在施工最高温度下进行，没有明确规定时，改性沥青混合料的试验温度为185℃；[2]车辙试验试件不得采用经二次加热重塑成型的试件，试验必须检验其密度是否符合试验规程的要求；[3]渗水系数规定值仅适用于配合比设计室内试验的压实试验检验，不适用于施工现场检验；[4]构造深度与集料公称最大粒径有关，粒径小的构造深度也小，此值不作为施工现场检验的标准。四、上面层改性沥青SMA-13配合比设计1、改性沥青SMA-13配合比设计包括马歇尔试验设计和设计配合比检验两项内容。改性沥青SMA-13配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法，混合料的体积组成结构如图一所示。空隙沥青沥青混合料细集料、填料、纤维粗集料（4.75mm）图一改性沥青SMA-13混合料的各项体积指标检验项目单位技术要求试验方法谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失[1]％不大于0.1T0732肯塔堡飞散试验的混合料损失(20℃)％不大于15T0733车辙试验动稳定度[2]次／mm不小于3000T9719水稳定性：残留马歇尔稳定度冻融劈裂试验残留强度比％％85以上80以上T0709T0729渗水系数[3]ml/min不大于20T0730构造深度[4]mm0.7－1.1T0731VVVAVMAVCAmix72、目标配合比设计（1）改性沥青SMA-13目标配合比设计按图二流程的步骤进行。不合格合格不合格合格不合格合格图二改性沥青SMA-13混合料配合比设计流程（2）按JTGF40附录B的方法计算初试级配矿料的合成毛体积相对密度sb、合成表观相对密度sa、合成有效相对密度se。其中各矿料的毛体积相对密度、表观相对密度试验方法遵照该规范附录B的规定材料选择材料试验选择初试级配纤维稳定剂粗集料、细集料、矿粉沥青测定粗集料的VCADRC设计粗集料骨架，例如SMA—13，以4.75mm通过率为关键性筛孔，选用高、中、低3个档次，设计3组配比选择初试沥青用量，制作马歇尔试件分析VMA、VCA，确定设计级配对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件分析VV、VFA等，确定最佳沥青用量进行马歇尔试验，检验稳定度、流值进行各种配合比设计检验，确定配合比8进行。（3）设计初试级配。调整各种矿料比例，设计3个不同粗细的初试级配，必须符合表一的标准级配范围的要求，3个级配的4.75mm通过率应分别为23%、27%、31%左右，3个级配矿粉数量宜相同，使0.075mm通过率为10%左右。按式（1）计算大于4.75mm粗集料的混合毛体相对密度ca。221121ppppCA（1）式中：P1、P2——分别为1号料和2号料配比；γ1、γ2——分别为1号料和2号料的毛体积相对密度。（4）用捣实法测定大于4.75mm的粗集料捣实密度ρs按（T0309）试验，由式（2）计算各组初试级配捣实状态下粗集料间隙率VCADRC。1001WCAsDRCVCA（2）式中：ρw——水的密度（g／cm3，常温下可取0.999）。（5）选择制作马歇尔试件的初试油石比。初试油石比应根据矿料级配的平均毛体积相对密度选择。（6）按照选择的初试油石比和矿料级配制作SMA马歇尔试件，一组马歇尔试件数目不少于6个，试件毛体积相对密度γmb，必须由表干法测定。（7）供计算SMA混合料体积指标的最大相对理论密度γt，按式（3）计算得到。xxaasexatpppp100100（3）式中：Pa——混合料油石比，%；Px——纤维用量，以矿料质量百分率计，由占沥青混9合料总量百分率换算得到，%；se——矿料合成有效相对密度；γa——沥青的相对密度；γx——纤维相对密度，由厂方提供或实测。（8）按式（4）、式（5）、式（6）和式（7）计算SMA马歇尔试件的矿料间隙率VMA、粗集料骨架间隙率VCAmix、空隙率VV和沥青饱和度VFA。ssbmbpVMA100（4）CACAmbmixpVCA100（5）1001tmbVV（6）100VMAVVVMAVFA（7）式中：Ps——沥青混合料中除沥青外全部矿料占沥青混合料的质量百分率，即（100－沥青用量），%；PCA——沥青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的颗粒占沥青混合料的质量百分率，%；（9）从3组初试级配试验结果中选择设计级配时，必须符合VCAmix＜VCADRC及VMA＞17的要求，当有1组以上的级配同时符合要求时，以4.75mm通过率大且VMA较大的级配为设计级配。（10）马歇尔试件的设计空隙率VV应符合表七的要求，根据所选择的设计级配和初试油石比试验的空隙率结果，以0.2%—0.4%为间隔，调整3个不同的油石比，制作马歇尔试件。（11）进行马歇尔稳定度试验，检验稳定度和流值是否符合表七的要求。表中稳定度和流值并不作为配合比设计可以接受或否决的唯一指标，容许根据同类型改性沥青SMA-13工程的经验予以调整。（12）根据希望的设计空隙率（通常为4%），确定最佳油石比OAC。10（13）按表八规定的项目进行配合比设计检验。3、生产配合比设计（1）确定各热料仓矿料和矿粉的用量。必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分