PR改性沥青混合料施工指导意见(AC-13C、AC-20C)

第1页共20页1PR普通沥青混合料施工指导意见（AC-13C、AC-20C）PR抗车辙剂是法国生产的一种沥青混合料添加剂，与沥青混合料拌和过程中，其颗粒在热矿料的碰撞、剪切综合作用下，能够对混合料起到嵌挤、加筋、胶结的作用，使沥青混合料的性能显著提高，尤其是抗车辙能力大幅提高。为保证新材料的正确使用，确保工程质量，特制定此施工指导意见，以利工程实施。一、原材料沥青路面所用的沥青、集料、矿粉质量应符合【公路沥青路面施工技术规范】JTGF40-2004及设计说明中的相关要求。1、沥青采用优质A级70#道路石油沥青，其技术指标应满足表二要求。沥青性能整套检验每批到货至少检验一次。针入度、延度（15℃）和软化点每车沥青检验一次，并留样备检。表一沥青路面上面层、中面层矿料级配通过率（%）工程设计范围层次类型方筛孔尺寸（mm）上面层中面层AC13型AC20型26.510010019.010090-10016.010078-92(74～90)13.290-10062-80(62～82)9.568-85(60～80)50-72(50～70)4.7538-68(30～53)26-56(32～46)2.3624-50(20～40)16-44(22～36)1.1815-38(15～30)12-33(16～28)0.610-28(10～23)8-24(10～22)0.37-20(7～18)5-17(6～16)0.155-15(5～12)4-13(4～12)0.0754-83-7当上面层设计AC-13C级配时，应注意使2.36mm筛孔通过率40%，中面层设计AC-20C级配时，应注意使4.75mm筛孔通过率45%。第2页共20页2表二道路石油沥青技术要求检验项目技术要求针入度（25℃，100g,5S）(0.1mm)60~75延度（5cm/mim，15℃）（cm）不小于120延度（5cm/mim，10℃）（cm）不小于30软化点（环球法）（℃）不小于46溶解度（三氯乙烯）（%）不小于99.5针入度指数PI-1.3~+1.0薄膜加热试验163℃，5h质量损失（%）不大于±0.6针入度比（%）不小于65延度（10℃）（cm）不小于6闪点（COC）（℃）不小于260含蜡量（蒸馏法）（%）不大于2密度（15℃）（g/cm3）不小于1.01(规范为实测)动力粘度（绝对粘度，60℃）（Pa.s）不小于1802、粗集料（1）粗集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，其质量应符合表三要求。上面层可采用玄武岩或辉绿岩等磨光值较好的石料，中面层采用石灰岩。表三粗集料技术指标检验项目AC13CAC20C检测频率压碎值不大于（％）2028每1000吨检测1次毛体积密度（g/cm3）实测实测视密度不小于（g/cm3）2.602.50吸水率不大于（％）2.02.0对沥青的粘附性不小于5级4级坚固性不大于（％）1212细长扁平颗粒含量不大于（％）1018风化石或白晶石含量不大于（%）35水洗法小于0.075mm颗粒含量不大于（％）11软石含量不大于（％）35洛杉矶磨耗值不大于（％）2530每5000吨检测1次磨光值不小于（BPN）42/第3页共20页3（2）粗集料有二个破碎面颗粒比例不少于90%，应选用反击式破碎机轧制的碎石。（3）用于高速公路、一级公路时，当受料源限制，上面层采用多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至3%，但必须得到建设单位的批准，且不得用于SMA路面。3、细集料细集料采用石灰岩粉碎的机制砂。使用的细集料应洁净、干燥、无杂质，其质量应符合表四要求。表四细集料主要技术指标视密度坚固性砂当量亚甲蓝值毛体积密度水洗法＜0.075mm颗粒含量≥2.5g/cm3≤12%≮70%≯5g/kg实测≯12.5%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，对进场粗集料规定频率检验一次，细集料每500T检验一次。4、矿粉（1）矿粉宜采用石灰石加工而得。（2）矿粉应干燥、洁净，其质量应符合表五要求。表五矿粉主要技术指标视密度（g/cm3）含水量（%）亲水系数塑性指数外观加热安定性粒度范围（％）0.6mm0.15mm0.075mm≥2.5≤114无团粒结块实测10090～10075～100（3）不得将拌和机回收的粉尘作为矿粉使用。（4）矿粉每200T检验一次。5、抗车辙剂PR材料呈黑色、固体、颗粒状；粒径4mm左右；密度0.91~0.965g/cm3；软化点(设计文件为熔点)为140～150℃。该产品为化学聚合物，其中聚合物成分大于95%，填充物成分小于5%。本项目采用掺0.4%~0.6%的PR抗车辙剂对中、上面层进行改性，其质量由产品提供商承担。二、做好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，并保第4页共20页4证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。沥青面层应采用单幅全宽机械化连续摊铺作业，对于单幅双车道面层，应实施两台摊铺机梯队作业，以确保铺面的质量。因而必须配备以下主要施工机械（一个施工点）：（1）间歇式沥青混合料拌和机，额定产量大于300t/h，另配有100T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。（2）建议沥青混合料摊铺机三台，一台备用。（3）压路机：25T以上轮胎压路机不少于2台，18~20T轮胎压路机2台，10T以上双钢轮压路机不少于4台。（4）载重量15T以上的自卸汽车不少于20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（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（配离心加速沉淀仪）或回流式全自动沥青混合料抽提仪（9）标准筛（方筛孔）（10）集料压碎值试验仪（11）烘箱（12）试模（不少于10只）（13）恒温水浴（14）冰箱（15）路面取芯机（16）路面弯沉仪（17）砂当量仪第5页共20页5（18）真空法理论最大相对密度试验仪（19）旋转压实仪三、PR普通沥青混合料的技术标准按沥青面层所选定的沥青混凝土类型，均为热拌密级配沥青混凝土混合料。根据JTGF40－2004的规定，上、中面层PR普通沥青混凝土应符合表六规定的马歇尔试验技术标准。上、中面层PR普通沥青混合料进行配合比设计时，以提高高温稳定性为主要目的，要求动稳定度不应小于5000次/mm(设计文件为不小于2400次/mm)，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000με(规范为2500με)。表六热拌沥青混凝土马歇尔试验技术标准试验项目沥青混凝土类型技术标准击实次数（次）AC13C型AC20C型两面各75稳定度（KN）≥8.0流值（0.1mm）20~40空隙率（%）4~6沥青饱和度（%）6575残留稳定度（%）≥85冻融劈裂强度比（％）≥80注：1.沥青混凝土混合料矿料间隙率（VMA，％）当AC-13C马歇尔试件设计空隙率为4%、5%、6%时，分别为14、15、16，当AC-20C马歇尔试件设计空隙率为4%、5%、6%时，分别为13、14、15，当设计空隙率不足整数时，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0.6~1.6范围内。四、PR普通沥青混合料的配合比设计1、添加PR的沥青混合料设计与普通沥青混合料的配合比设计方法完全相同，由马歇尔试验设计、浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂检验、车辙试验抗车辙能力及低温小梁弯曲抗开裂性能检验四部分组成。PR的掺量一般为矿料质量的0.4%~0.6%。添加PR的沥青混合料马歇尔试件的拌和、成型工艺与普通沥青混合料基本类似，集料加热温度、混合料拌和以及击实温度均应有所提高（比普通沥青混合料约提高5～10℃），而且室内试验时PR需预先与矿料干拌30秒后再加入沥青湿拌90秒。第6页共20页62、热拌沥青混凝土配合比设计遵照下列步骤进行：（1）目标配合比设计阶段a、确定工程设计级配范围。根据本工程的等级、工程性质、气候条件、交通条件、原材料等因素，通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后调整确定工程设计级配。经过确定的工程设计级配是配合比设计的依据，不得随意变更。b、确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取各类矿料进行筛分，用计算机或图解计算各矿料的用量，使合成的矿质混合料级配符合表一的范围。宜在工程设计级配范围内计算1~3组粗细不同的配合比，绘制设计级配曲线。本计算应反复进行，使矿质混合料级配曲线应接近一条顺滑的曲线。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。根据以往的实践经验选择适宜的沥青用量，分别制作几组级配的马歇尔试件，测定VMA，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。c、马歇尔试验配合比设计阶段的马歇尔试验技术标准符合表六的要求，试件成型温度由生产商提供或根据经验确定。按照以下各公式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度，预估沥青混合料适宜的油石比或沥青用量，确定矿料的有效相对密度与最大理论相对密度。按下式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度sbr和合成表观相对密度sar：1212100sbnnrppprrr第7页共20页712'''12100sannrppprrr式中：sbr——矿料的毛体积相对密度；sar——矿料的表观相对密度；1p、2p、……、np——各种矿料成分配合比，其和为100；1r、2r、……、nr——各种矿料相应的毛体积相对密度，粗集料按T0304方法测定，细集料按T0330方法测定；'1r、'2r、……、'nr——各种矿料按试验规程方法测定的表观相对密度。按下式预估沥青混合料适宜的油石比ap或沥青用量bp：11asbasbpp100100absbpp式中：ap——预估的最佳油石比（与矿料总量的百分比），％；bp——预估的最佳沥青用量（占混合料总量的百分数），%;1ap——已建类似工程沥青混合料的标准油石比，％；sb——集料的合成毛体积相对密度；1sb——已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。以预估的最佳油石比或最佳沥青用量拌和2组混合料，采用真空法实测最大相对密度，取平均值。按下式反算合成矿料的有效相对密度se：第8页共20页8100100bsebtbpp式中：se合成矿料的有效相对密度；bp试验采用的沥青用量(占混合料总量的百分数)，(％)；t试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度，无量纲；b——沥青的相对密度(25℃/25℃)，无量纲。然后，用计算确定的矿料组成和经验采用的油石比范围，按一定的间隔(对密级配沥青混合料通常为0.5%)，取5个或5个以上不同的沥青用量，用实验室小型拌和机拌制沥青混合料，制备马歇尔试件。用表干法测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度及吸水率，取平均值。然后，按下列公式计算沥青混合料试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、有效沥青饱和度VFA等体积指标，取1位小数，进行体积组成分析。1100ftrVVr1100fssbrVMApr100VMAVVVFAVMA式中：VV——试件的空隙率，％；VMA——试件的矿料间隙率，％；VFA——试件的有效沥青饱和度（有效沥青含量占VMA的体各比例），%；f——试件毛体积相对密度；t——沥青混合料最大理论相对密度；sp——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，第9页共20页9100sbpp，％；sb——矿料混合料的合成毛体积相对密度。最后，进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值。d、确定最佳沥青用量。测定压实沥青混合料试件的VMA、密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值，以沥青用量（或油石比）为横坐标，以上述各项指标为纵坐标绘制曲线。确定均符合规定的沥青混合料技术指标的沥青用量范围OACmin～OACmax。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，并尽可能涵盖沥青