江苏省高速公路SMA-13路面上面层施工指导意见

1江苏省高速公路SMA-13路面上面层施工指导意见（试行稿）根据部颁标准《公路沥青路面施工技术规范》和《沥青玛蹄脂碎石混合料设计施工指南》（送审稿）规定，江苏省高速公路部分沥青路面上面层采用SMA—13（玄武岩集料、辉绿岩集料）结构，其矿料级配应符合表一的规定。上面层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-1316.010013.290～1009.550～754.7520～342.3615～261.1814～240.612～200.310～160.159～150.0758～12根据现行技术规范，结合江苏多雨湿热的气候条件，吸取国内及我省成熟经验，对江苏省高速公路SMA-13路面上面层施工，提出如下指导意见。一、原材料的技术要求1.沥青：采用优质石油沥青，其技术要求见表二。沥青性能整套检验由省高指委托省科研院进行，每批到货至少检验一次。各施工单位和驻地监理组、市高指中心试验室仅对针入度、延度和软化点进行检验，频率按每车沥青检验一次，并留样备检。2表二重交通道路石油沥青技术要求检验项目AH-70针入度（25OC，100g,5s）（0.1mm）苏北65～80苏南60～75延度（5cm/min，5OC）不小于（cm）100软化点(环球法)（OC）44～54溶解度(三氯乙烯)不小于（%）99薄膜加热试验163OC质量损失不大于（%）0.6针入度比（%）不小于（%）55延度（5OC）不小于（cm）100闪点COC不小于（OC）230含蜡量(蒸馏法)不大于（%）2.0密度(15OC)不小于（g/cm3）1.01动力粘度(绝对粘度,60OC)不小于（pa.s）苏北180苏南2002.粗集料：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm，采用玄武岩集料，粗集料技术要求见表三。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，对进场粗集料每500T检验一次，细集料每200T检验一次，同时应检验集料的均匀性。SMA-13上面层用粗集料质量技术要求表三指标技术要求石料压碎值不大于（%）24洛杉矶磨耗损失不大于（%）30视密度不小于（t/m3）2.60吸水率不大于（%）2.5(宜小于2.2)对沥青的粘附性不小于4级坚固性不大于（%）12细长扁平颗粒含量不大于（%）15水洗法0.075mm颗粒含量不大于（%）1软石含量不大于（%）5上面层石料磨光值不小于（BPN）423.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细集料，不能采用山场的下脚料。细集料规格见表四。3SMA-13上面层用细集料规格（方孔筛）表四规格公称粒径（mm）通过下列筛孔的质量百分率（%）方孔筛（mm）9.54.752.360.60.075S150-510085-10040-700-15S160-310085-10020-500-15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）；（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%。4.填料：宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表五。拌和机回收的粉料均不得采用，应全部弃掉，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技术要求视密度不小于（t/m3）2.50含水量不大于（%）1粒度范围0.6mm1000.15mm90～1000.075mm75～100外观无团粒结块亲水系数1注：亲水系数宜小于0.85、抗剥离剂：沥青上面层用抗剥离剂，掺加沥青质量的0.4%。施工工艺与技术要求见附录。6、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%。木质纤维宜采用有产品合格证书的进口材料。技术要求见表六。4木质素纤维质量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±10685±1065±1030±10灰分含量(%)18±5，无挥发物PH值7.5±1.0吸油率纤维质量的（5.0±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.必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间不发生有碍施工进度和质量的故障。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个施工点）。（1）间歇式沥青混合料拌和机，产量大于320T/H，另配有80T以上热贮料仓。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三台（其中一台备用）。（3）16m移动式自动找平基准装置两套（4只）。（4）压路机：静重不小于10T双钢轮压路机4台（其中带振动压路机不少于3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）小型沥青洒布车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：（1）针入度仪（2）延度仪5（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（9）沥青路面用标准筛（方孔筛）（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（三米直尺）（17）砂当量仪三、上面层SMA-13的设计标准SMA的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表一的要求；SMA的配合比设计应符合表七的技术要求；SMA设计配合比检验应符合表八各项指标的要求。SMA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50次空隙率VV［1］%3—4.5矿料间隙率VMA［1］%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最小石油比，合成集料毛体积相对密度2.92.82.72.6%%%%不小于5.5不小于5.8不小于6.1不小于6.3稳定度KN不宜小于5.5流值mm2—4表注：［1］对重交通路段或炎热地区，空隙率可放宽到4.5%，VMA可放宽到16.5%。6SMA配合比设计检验指标技术要求表八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0.2T0732肯塔堡飞散试验的混合料损失（20℃）%不大于25T0733车辙试验动稳定度［2］次／mm＞1500T9719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＜20T0730构造深度［4］mm0.7—1.1T0731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，非改性沥青混合料的试验温度为170℃，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。［3］渗水系数仅适用于配合比设计室内试验的压实试件检验，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，此值不适用于施工现场检验。四、上面层SMA配合比设计1.SMA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，其中设计配合比部分检验由省高指委托省交研院进行。SMA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SMA混合料的各项体积指标2、目标配合比设计（1）SMA目标配合设计按图二流程的步骤进行。材料选择VVVAVMAVCAmix7不合格合格不合格合格不合格合格图二SMA目标配合比设计流程图（2）按试验规程规定的方法精确测定各种原材料的相对密度，其中粗集料（1号料和2号料）为毛体积相对密度和表观相对密度，细集料（3号料和4号料）和矿粉为表观相对密度。（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）计算初始级配矿料的平均毛体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23%、27%、31%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积相对密度γsb和按式（2）计算大于4.75mm粗集料的混合毛体相对密度γCA。5544332211100pppppsb（1）221121ppppCA（2）式中：P1、P2、P3、P4、P5——为各矿料的配比，其和为100；γ1、γ2、γ3、γ4、γ5——分别为1号料和2号料的毛体积相对密度以及3号料、4号料、矿粉的表观相对密度。（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（3）计算各组初试级配捣实状态下粗集料间隙率VCADRC。1001WCAsDRCVCA（3）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，且接近于表七规定的最小油石比。（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4个，其中用于测定毛体积相对密度的试件不少于3个，1个用于测定最大相对理论密度γmm。试件毛体积相对密度γmb，必须由表干法测定。9（7）供计算SMA混合料体积指标的最大毛体积相对理论密度γmm宜采用真空法实测得到，有困难时容许使用按式（4）计算得到的理论最大毛体积相对密度γt代替。xxaaxatppppppppp554433'22'11100（4）式中：Pa——混合料油石比，%；Px——纤维用量，以矿料质量百分率计，由占沥青混合料总量百分率换算得到，%；γ1’、γ2’、γ3、γ4、γ5——分别为1号料和2号料的毛体积相对密度和表观相对密度的平均值以及3号料、4号料、矿粉的表观相对密度。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（5）、式（6）、式（7）和式（8）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。1001ssbmbpVMA（5）1001CACAmbmixpVCA（6）1001mmmbVV（7）100VMAVVVMAVFA（8）10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，如初试油石比的空隙率接近设计要求时，可以利用，并计算空隙率等各项体积指标。（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