第二讲-2 我国(国外)沥青技术标准

我国（国外）沥青技术标准长安大学彭波1各个沥青等级的适用范围应符合表1的规定。经建设单位同意，沥青的PI值、60℃动力粘度，10℃延度可作为选择性指标。沥青结合料asphaltbinder，asphaltcement道路石油沥青的适用范围表1沥青等级适用范围A级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次B级沥青1．高速公路、一级公路沥青路面下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次；2．用做改性沥青、乳化沥青、改性乳性化沥青、稀释沥青的基质沥青C级沥青三级及三级以下公路的各个层次2．沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层次及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。3、分级标准：AR（老化后）针入度分级：粘度体系分级：AC（未老化）经验标准性能分级标准：“流变”思路4、我国F40-2004（新规范）（JTJ032-94老规范）沥青技术指标：1）将原来的“重交通道路石油沥青”和“中、轻交通道路石油沥青”两个技术要求合并为一个“道路石油沥青技术要求”，2）根据当前的沥青使用和生产水平，按技术性能分为A、B、C三个等级：B级沥青与原规范“重交通道路沥青”相近，C级沥青比原规范“中、轻交通道路石油沥青”技术要求稍有提高。A级（优质沥青）B级（相当于原来重交通）（高速、一级公路的下面层二级，二级以下的面层改性基质沥青）C级（相当于原来中、轻交通）三级及三级以下各层,养护、改性基质中用一个国家的沥青标准中按质量水平分为几个等级的做法，国外也采用过(如日本)或者目前正在采用(如加拿大、美国ASTM)。3）引入气候区划：沥青质量要求充分照顾到气候条件，规定了各气候区适宜的的沥青针入度等级。尽管各气候区的差别甚小，但已经很有意义。①低温：采极端最低气温-37，-21.5，-9，大于-91234②高温：七月平均最高气温＞30℃，30-20，＜20℃123③降雨量：＜250mm，250-500mm，500-1000，＞1000m43214）60℃粘度（粘度越大，越好）在适当提高软化点指标的基础上，A级沥青增加了60℃温度的动力粘度作为高温性能的评价指标。5）10℃延度：极差大A、B级沥青改为10℃延度，C级沥青改为15℃延度。这里需要注意的是，延度指标提得太高有可能影响其他指标。老化后10℃延度？6）含蜡量变化：4.5%（c）3.0%（B）2.2%（A）含蜡量仍然是标准中的重要指标。A级沥青放宽到2.2％将有利于国产沥青的应用。7）增加了沥青的感温性指标针入度指数PI值P.I：A、B级不同规范要求严格按照试验规程的方法，可参照表2选用5个适宜的温度测定针入度计算，且要求相关系数不低于0.997。计算PI值的试验温度表2针入度等级试验温度(℃)30号4540353025－－－－50号－4035302520－－－70号－－3530252015－－90号－－－3025201510－110号3025201510130号、160号－－－－252015105欧洲：计算方法，EN12591：2000标准确实已经由以前的采用5个温度的针入度计算的方法修改为按Pfeiffer和VanDoormael的方法由针入度和环球法软化点确定。120lg501952lg50020andPTPTPIRandBBR＋＝此方法中显然是考虑到欧洲的道路沥青蜡含量普遍已经很低，当量软化点的概念已经失去意义，同时为照顾不同国家的要求，标准也由原来的-1～+1放宽到-1.5～+0.7。两种计算方法的PI值不同主要是由于蜡含量对软化点的影响所造成。下图的试验结果充分说明两种不同方法的计算结果之差来源于不同方法测定的软化点的差异，二者的相关系数达0.973。因此在我国目前的沥青蜡含量的水平情况下(包括B级沥青)，PI值的计算方法尚不宜改变。同时考虑到目前国产沥青和进口沥青的PI水平，将要求放宽到不小于-1.5(A级)或-1.8(B级)。不同软化点测定方法与PI值计算结果的关系8）增加了30#，160#，沥青9）老化试验统一为薄膜加热试验(TFOT)，也允许用旋转薄膜加热试验(RTFOT)代替。销量，70#，90#，110#，50#近年来，国际上使用的沥青有向稠的方向发展的趋势，以增强抗车辙能力。尤其是中下面层和基层，例如法国有两种基层，GB采用的沥青等级为35/50或50/70号，HMAC(EME)采用的沥青结合料是硬质沥青10/20或15/25，20/30或35/50+改性剂(天然沥青、聚乙烯)。我国许多地方的沥青针入度偏大，无论在南方、北方，甚至东北地区都出现了严重的车辙。对比国际上气侯条件相当的地区，我国许多地方宜使用70或50号沥青，这一点特别应该引起各地重视和注意。法国在南部通常使用40/50级沥青，而在北部使用80/100沥青。日本只有北海道采用80-100，在本州的北部靠近日本海一侧采用60-80号，靠近太平洋一侧重点考虑夏季流动变形，中轻交通量路段采用60-80号，重交通路段（大型车一方向3000辆/日以上)采用40-60号沥青。美国沥青学会的MS-2对沥青标号按年平均气温(MAAT)选择,当MAAT≤7℃时,适用于85/100及120/150级;当MAAT在7～24℃时适用于60/70及85/100级;当MAAT≥24℃时适用于40/50及60/70级与此相比，对热拌沥青混合料，我国大部分地区宜用针入度50级及70级的沥青，只有在很少寒冷地区适用于90级沥青，110级沥青适用于中轻交通的公路上。而且这是相应于国外的荷载情况决定的，我国的重载交通比例大，甚至有严重的超限超载情况，应适当选择针入度更小的沥青，努力扩大AH-50号沥青的适用范围。美国Superpave确定沥青的PG等级时，除考虑温度条件外，还要视交通情况调整对PG等级的要求。例如对速度小于20km/h的停滞交通要求提高1～2个等级，对速度20～70km/h的慢速交通可以提高1个等级，而对速度大于70km/h的高速交通在特殊情况下如交通量大于3000万辆的特重交通可以提高1级。道路石油沥青技术要求表3续表3注：1.试验方法按照现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052—2000）规定的方法执行。用于仲裁试验求取PI时的5个温度的针入度关系的相关系数不得小于0.9972.经建设单位同意，表中PI值、60℃动力粘度、10℃延度可作为选择性指标，也可不作为施工质量检验指标。3.70号沥青可根据需要要求供应商提供针入度范围为60~70或70~80的沥青，50号沥青可要求提供针入度范围为40~50或50~60的沥青。4.30号沥青仅适用于沥青稳定基层。130号160号沥青除寒冷地区可直接在中低公路上直接应用外，通常用作乳化沥青、稀释沥青、改性沥青的基质沥青。5.老化试验以TFOT为准，也可以RTFOT代替。国外沥青技术标准欧洲CEN沥青标准(CENTC19SCIWGIN80，EN12591：2000)第一类表4续表4注：在瑞典，60℃动力粘度按EN12595方法测定，最小值要求如下表。针入度(25℃,100g,5s)0.1mmEN142620-3030-4535-5040-6050-7070-100100-150160/220250/300动力粘度(60℃)minPa.sEN12596440260225175145905530185.乳化沥青emulsifiedbitumen(英),asphaltemulsion，emulsifiedasphalt(美)乳化沥青：石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品，也称沥青乳液。1.乳化沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面，修补裂缝，喷洒透层、粘层与封层等。乳化沥青的品种和适用范围宜符合表1的规定。乳化沥青品种及适用范围表1分类品种及代号适用范围阳离子乳化沥青PC-1表处、贯入式路面及下封层用PC-2透层油及基层养生用PC-3粘层油用BC-1稀浆封层或冷拌沥青混合料用阴离子乳化沥青PA-1表处、贯入式路面及下封层用PA-2透层油及基层养生用PA-3粘层油用BA-1稀浆封层或冷拌沥青混合料用非离子乳化沥青PN-2透层油用BN-1与水泥稳定集料同时使用(基层路拌或再生)2.乳化沥青的质量应符合表2的规定。在高温条件下宜采用粘度较大的乳化沥青，寒冷条件下宜使用粘度较小的乳化沥青。道路用乳化沥青技术要求表2续表2表注：[1]P为喷洒型，B为拌和型，C、A、N分别表示阳离子、阴离子、非离子乳化沥青;[2]粘度可选用恩格拉粘度计或沥青标准粘度计之一测定；[3]表中的破乳速度、与集料的粘附性、拌和试验的要求与所使用的石料品种有关，质量检验时应采用工程上实际的石料进行试验，仅进行乳化沥青产品质量评定时可不要求此三项指标；[4]贮存稳定性根据施工实际情况选用试验时间，通常采用5d，乳液生产后能在当天使用时也可用1d的稳定性；[5]当乳化沥青需要在低温冰冻条件下贮存或使用时，尚需按T0656进行－5℃低温贮存稳定性试验，要求没有粗颗粒、不结块；[6]如果乳化沥青是将高浓度产品运到现场经稀释后使用时，表中的蒸发残留物等各项指标指稀释前乳化沥青的要求。3.乳化沥青类型根据集料品种及使用条件选择。阳离子乳化沥青可适用于各种集料品种，阴离子乳化沥青适用于碱性石料。乳化沥青的破乳速度、粘度宜根据用途与施工方法选择。4.制备乳化沥青用的基质沥青，对高速公路和一级公路，宜符合道路石油沥青A、B级沥青的要求，其他情况可采用C级沥青。5.乳化沥青宜存放在立式罐中，并保持适当搅拌。贮存期以不离析、不冻结、不破乳为度。6.煤沥青煤沥青：煤（木材、页岩）→（干馏）焦油，焦油蒸馏后残留在蒸馏釜内的黑色物质。含苯，剧毒，但粘附性好。道路用煤沥青技术要求道路用煤沥青适用于下列情况：1.各种等级公路的各种基层上的透层，宜采用T-1或T-2级，其他等级不合喷洒要求时可适当稀释使用；2.三级及三级以下的公路铺筑表面处治或贯入式沥青路面，宜采用T-5、T-6或T-7级；3.与道路石油沥青、乳化沥青混合使用，以改善渗透性。4.道路用煤沥青严禁用于热拌热铺的沥青混合料，作其他用途时的贮存温度宜为70～90℃，且不得长时间贮存。7.液体沥青liquidbitumen(英),cutbackasphalt(美)用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品，也称轻制沥青或稀释沥青。1.液体石油沥青适用于透层、粘层及拌制冷拌沥青混合料。根据使用目的与场所，可选用快凝、中凝、慢凝的液体石油沥青，其质量应符合表4的规定。道路用液体石油沥青技术要求表42．液体石油沥青宜采用针入度较大的石油沥青，使用前按先加热沥青后加稀释剂的顺序，掺配煤油或轻柴油，经适当的搅拌、稀释制成。掺配比例根据使用要求由试验确定。3．液体石油沥青在制作、贮存、使用的全过程中必须通风良好，并有专人负责，确保安全。基质沥青的加热温度严禁超过140℃，液体沥青的贮存温度不得高于50℃。8.改性乳化沥青改性乳化沥青modifiedemulsifiedbitumen(英),modifiedasphaltemulsion(美)：在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。1.改性乳化沥青宜按表1选用，质量应符合表2的技术要求。改性乳化沥青的品种和适用范围表1品种代号适用范围改性乳化沥青喷洒型改性乳化沥青PCR粘层、封层、桥面防水粘结层用拌和用乳化沥青BCR改性稀浆封层和微表处用试验项目单位品种及代号试验方法PCRBCR破乳速度快裂或中裂慢裂T0658粒子电荷阳离子(＋)阳离子(＋)T0653筛上剩余量（1.18mm）不大于％0.10.1T0652粘度恩格拉粘度E251～103～30T0622沥青标准粘度C25，3s8～2512～60T0621蒸发残留物含量不小于％5060T0651针入度（100g，25℃,5s）dmm40～12040～