沥青路面施工技术及质量控制

沥青路面施工技术及质量控制交通运输部科学研究院王书杰沥青路面施工技术及质量控制材料优质设备先进设计合理级配稳定摊铺均匀压实充分材料优质沥青沥青的选择气候分区一级指标：高温指标，采用最近30年内年最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区划的一级指标。全年高于30℃的积温及连续高温的持续时间可作为辅助参考值。高温气候区123气候区名称夏炎热区夏热区夏凉区最热月平均最高气温(℃)3020～3020沥青的选择气候分区二级指标：低温指标，采用最近30年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候区划的二级指标。温降速率、冰冻指数可作为辅助参考值。低温气候区1234气候区名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温(℃)-37.0-37.0～-21.5-21.5～-9.0-9.0沥青的选择气候分区三级指标：雨量指标，采用最近30年内的年降水量的平均值作为反映沥青路面受雨(雪)水影响的气候因子。并作为气候区划的三级指标。雨日数可作为辅助参考值。雨量气候区1234气候区名称1.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区年降雨量(mm)10001000～500500～250250沥青的选择气候分区沥青的选择气候分区项目地区属于1-3-2区，夏炎热冬冷湿润区沥青的选择气候分区道路石油沥青技术要求标号110号90号70号针入度100～12080～10060～80气候分区2-12-23-21-11-21-32-12-21-31-42-12-22-3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位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通路段，宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级；对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。改性沥青热塑性橡胶类（橡胶树脂类）：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）苯乙烯-聚乙烯（SB）橡胶类：天然橡胶（NR）丁苯橡胶（SBR）氯丁橡胶（CR）丁二烯橡胶（BR）树脂类：聚乙烯（PE）乙烯-乙酸乙烯（EVA）聚氯乙烯（PVC）配伍性相容性SBS沥青指标针入度针入度表征沥青稠度，通常稠度愈高的沥青，针入度值愈小，表示沥青愈硬；相反稠度愈低的沥青，针入度值愈大，表示沥青愈软。我国现行标准是以针入度为等级来划分沥青的标号。100g初始穿透深度0.1mm5秒后（25℃，100g,5S）(0.1mm)020406080100120101520253035气候010203040506070808月1日8月2日8月3日8月4日8月5日8月6日8月7日8月8日8月9日8月10日T20mm=（T空气-0.00618Lat2+0.2289Lat+42.2）×0.9545-17.78Tsurf=0.859Tair+1.7℃PG76-22高温等级低温等级性能等级最热月份：气温：30~38℃路表：60~65℃延度（5cm/mim,15℃）（5cm/mim,10℃）(5cm/mim,5℃)SBS软化点条件软化点：取液化点与固化点之间温度间隔的87.2%作为软化点。我国现行规范试验法是采用环球法。软化点是沥青达到规定条件粘度时的温度，所以软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青粘性的一种量度。沥青的软化点是试样在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和质量的钢球，放于水(或甘油)中，以(5±0.5)℃/min的速度加热，至钢球下沉达规定距离(25.4mm)时的温度，以℃表示。SBS不小于75℃（规范要求55℃）。SBS改性沥青技术要求检验项目技术要求针入度（25℃，100g,5C）(0.1mm)50-70针入度指标PI-0.2～+1.0延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于30软化点(TR&B)(℃)不小于75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75RTFOT试验后质量损失（%）不大于±1针入度比（25℃）（%）不小于65延度(5cm/mim,5℃)（cm）不小于20沥青检测沥青到场后，施工单位和监理每车检测三大指标，合格后，放可入罐。针入度软化点延度集料资源特性与强度有关的指标强度、压碎值、磨耗值、磨光值等。与物理结构有关的指标密度、吸水率与化学性质有关的指标坚固性、粘附性能等。加工特性与集料的加工设备、加工工艺有关的指标级配组成针片状含量棱角性含泥量砂当量我们需要什么样的石料？集料强度颗粒形状表面纹理化学性质集料的吸水率母岩的选择强度高（＞100Mpa？）（压碎值、洛杉矶磨耗损失）耐磨性好（上面层：磨光值＞40BPN）中性或碱性（SiO2含量＜65%，SiO2含量＜52%）粘附性（＞4级）岩性：熔岩：玄武岩、安山岩、辉绿岩（上面层）沉积岩：石灰岩（中下面层）集料加工生产设备破碎设备颚破(PE)反击破(PF)圆锥破(PY)冲击破(PL、PCL)给料机除尘设备筛分设备典型的集料生产线头破-颚破二破-圆锥破(或反击破)三破-整形破(或反击破)目的：级配稳定，针片状少典型的石灰岩集料生产线头破：颚式破碎机将500mm的集料破碎到130mm以下.二破：反击式破碎机(或圆锥破)将130mm的集料破碎至40mm以下或部分成品.三破：反击破或冲击破将40mm以下或成品料破碎整形成最终成品料.其它设备：振动喂料器、旋风布袋除尘设备、两套振动筛常见的碎石生产线组成二级颚破＋反击破三级颚破＋反击破＋冲击破颚破＋反击破＋反击破颚破＋圆锥破＋反击破颚破＋颚破＋反击破四级颚破＋反击破＋反击破＋冲击破（整形破）头破二破三破除尘设备振动筛关于筛网规格设置原则能够控制关键筛网0.075、2.36、4.75、最大公称粒径4～6种规格集料供求基本平衡利于机械控制提高工作效率利于施工组织、各层兼顾不同结构组合采用不同的筛网规格石料加工筛网的设置13、20、25组合型路面？3mm、6mm、11mm、16mm、22mm，30mm3mm、6mm、11mm、16mm，22mm，30mm2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm，19mm，26.5mm级配稳定，减少溢料13、20、25组合型路面13型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～16mm20型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～16mm、16～22mm25型0～3mm、3～6mm、6～11mm、11～19mm、16～31.5mm粗集料检验项目地源性指标：石料压碎值洛杉矶磨耗损失视密度吸水率对沥青的粘附性坚固性软石含量方解石、杂质含量上面层石料磨光值加工性指标针片状颗粒含量含泥量筛分沥青面层用粗集料质量技术要求层位、要求检测项目规范要求项目要求上面层中下面层上面层中下面层针片状颗粒含量大于9.5mm(%)不大于12151012针片状颗粒含量大于9.5mm(%)不大于18201518细集料砂当量（%)不小于6070细集料＜0.075mm颗粒含量(%)不大于1510母岩的技术标准强度高（＞100Mpa）粘附性（＞5级）细集料检验项目：表观相对密度坚固性棱角性亚甲蓝值砂当量含泥量筛分技术要求：母岩：建议石灰岩或类似碱性石料S14（3~5mm），S16（0~3mm）0.075mm通过率不大于10%砂当量宜大于70%沥青面层用细集料质量技术要求规格公称粒径(mm)通过下列方筛孔(mm)的质量百分率（%）4.752.361.180.60.30.150.075S160－310080～10050～8025～608～450～250～15项目单位技术要求试验方法表观相对密度不小于t/m32.50T0328坚固性(0.3mm部分)不小于％12T0340含泥量(小于0.075mm的含量)不大于％3T0333砂当量不小于％60（70）T0334亚甲蓝值不大于g/kg25T0349设备先进拌和站产量240t/h以上间歇式沥青混合料拌和站.另宜配有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；5个或5个以上热料仓500T以上的沥青罐好的拌和楼主要体现在：1、良好的温控系统2、准确的称量系统德基4000型西筑-4000型摊铺机两台同型号的沥青混合料摊铺机ABG8820摊铺机梯队摊铺中大1600摊铺机全幅摊铺福格勒摊铺机全幅摊铺中下面层两台摊铺机梯队摊铺；上面层一台抗离析大宽度全幅摊铺机摊铺。压路机双钢轮压路机13t以上3台胶轮压路机30t以上4台。运输车载重量20T以上的自卸汽车运力足够设计合理路面结构组合设计沥青混合料配合比设计结构组合设计上面层AC-13、AC-16、SMA13、SMA16、橡胶沥青AR-AC13、OGFC-13中面层AC-20、Sup-20下面层AC-25、Sup-25、ATB-25路面结构4cmAC-13改性沥青混凝土上面层6cmAC-20普通沥青混凝土下面层8cmAC-25普通沥青混凝土下面层36cm水泥稳定级配碎石基层20cm低剂量水泥碎石底基层主线路面结构沥青混合料设计目标配合比设计集料级配设计油石比设计稳定度、密度、流值、空隙率、矿料间隙率、饱和度与油石比的关系性能验证抗水损害：浸水马歇尔稳定度试验与冻融劈裂试验。高温稳定性：动稳定度试验低温抗裂性：低温小梁试验。渗水系数检验（渗水试验）生产配合比设计目标配合比工地验证生产配合比确定生产配合比验证试拌试铺目标配合比设计遵循原则1.首先确定粗型或细型的混合料。对夏季高温高，高温持续长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料，并取较高的设计空隙率；对冬季低温低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配混合料，并取较低的设计空隙率。2.为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合比设计时宜适当减少公称粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计空隙率。3.确定各层的工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要，经组合设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求。4.根据公路等级和施工设备的控制水平，确定工程设计级配范围应比规范级配范围窄，其中4.75mm和2.36mm通过率的上下限差值宜小于12％。5.沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能，使沥青混合料容易摊铺和压实，避免造成严重的离析现象。类型方筛孔尺寸（mm）AC-13AC-20AC-2531.5∕∕10026.5∕10090-10019.0∕90-10070-9016.010074-9060-8213.290-10062-8251-739.560-8050-7040-654.7530-5332-4624-482.3620-4022-3614-321.1815-3016-2810-240.610-2310-227-180.37-186-166-140.155-124-124-100.0754-83-73-7沥青面层技术标准注：①、沥青混凝土混合料矿料间隙率（VMA,%）当马歇尔试件设计空隙率（%）为4、5、6时，分别为13、14、15，当设计空隙率不是整数时，用内插法确定要求的最小VMA；②、配合比设计中，粉胶比宜控制在0.8～1.2范围内。试验项目技术要求AC-13AC-20AC-25击实次数（次）双面各击实75次双面各击实75次双面各击实75次稳定度（kN）≥8流值（0.01mm）15-40空隙率（%）3-53-5