花崗巖瀝青混合料設(shè)計與施工規(guī)程編制說明

T/SDHTSXXXXX-XXXX《花崗巖瀝青混合料設(shè)計與施工規(guī)程》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡況(一)任務(wù)來源根據(jù)《關(guān)于發(fā)布第一批山東公路學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)立項計劃的通知》(魯年度山東公路學(xué)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制計劃(第18項)。本標(biāo)準(zhǔn)由山東公路學(xué)會提出并組織實施，由山東公路學(xué)會歸口。(二)制定背景山東高速建設(shè)管理集團(tuán)有限公司、山東高速路用新材料技術(shù)有限公司、山東高速工程檢測有限公司。侯福金、魏小康、馬亞、許成虎、李巖、胡東明、李娜、劉正飛、李駿、賈元法、王汝瑞、高國華、周海防、范金成、史福泉、山東高速建設(shè)管理集團(tuán)有限公司主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的立項需求調(diào)研、標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度把關(guān)、協(xié)助征集相關(guān)方意見等事項。山東高速路用新材料技術(shù)有限公司、山東高速工程檢測有限公司主要負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文本及編制說明的起草修改完善、征求意見的匯總、歸納和處理。其中：侯福金擔(dān)任標(biāo)準(zhǔn)起草組組長，全面組織、協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。魏小康、馬亞、許成虎、李巖對標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容以及與公共機(jī)構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)總協(xié)調(diào)進(jìn)行把關(guān)。胡東明、李娜、劉正飛、李駿、賈元法、王汝T/SDHTSXXXXX-XXXX瑞、高國華、周海防、范金成負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)起草編寫、對各相關(guān)方的意見和建議進(jìn)行總結(jié)、歸納和處理，以及標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度把控。韓凌負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的試驗及數(shù)據(jù)采集，史福泉負(fù)責(zé)組織召開標(biāo)準(zhǔn)研(三)起草過程2018年8月，依托山東省交通科技項目《膠東地區(qū)花崗巖應(yīng)用于高速公路瀝青路面成套技術(shù)研究》課題提出的花崗巖瀝青路面，應(yīng)用花崗巖代替石灰?guī)r與玄武巖用作瀝青路面筑路材料，鋪筑花崗巖瀝青路面2km,通車運營近4年，經(jīng)檢測路面各項指標(biāo)評價等級均為優(yōu)秀，經(jīng)受住了膠東地區(qū)夏季高溫多雨、冬季低溫多雪氣候的驗證，證明該花崗巖瀝青路面設(shè)計方法是可行的。2022年12月，由編制單位向山東公路學(xué)會提出申請的《花崗巖瀝青混合料設(shè)計與施工規(guī)程》標(biāo)準(zhǔn)獲得山東公路學(xué)會批準(zhǔn)立項。起草組結(jié)合現(xiàn)階段主管部門的發(fā)文、要求以及工程應(yīng)用等進(jìn)行了深入分析和研究，完成已有標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)資料的收集、分析和總結(jié)。2022年12月起，起草組基于膠東地區(qū)花崗巖瀝青路面成套技術(shù)研究與應(yīng)用的實際工作，收集研究課題成果資料和相關(guān)工程應(yīng)用資料，進(jìn)行梳理和分析，經(jīng)編制組內(nèi)部討論、審議和修改，于2023年7月完成初稿。2023年12月19日，山東公路學(xué)會在濟(jì)南組織召開了《花崗巖瀝青混合料設(shè)計與施工規(guī)程》(初稿)團(tuán)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)專家審查會。來自山東大學(xué)、山東交通學(xué)院、山東建筑大學(xué)、山東高速集團(tuán)創(chuàng)新研究院、T/SDHTSXXXXX-XXXX山東省交通規(guī)劃設(shè)計院集團(tuán)有限公司單位共5名專家組成了審查委員會。審查會委員會聽取了起草組關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)編制的情況匯報，對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容逐條進(jìn)行了審查，起草組根據(jù)反饋意見對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了進(jìn)一步二、編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)(一)編制原則本標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則是依據(jù)GB/T1.1-2020給出的原則和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)進(jìn)行編制的。制訂本標(biāo)準(zhǔn)時充分考慮到滿足我國的技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)需要，充分體現(xiàn)行業(yè)進(jìn)步和發(fā)展趨勢，符合國家產(chǎn)業(yè)1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》進(jìn)(1)協(xié)調(diào)性原則。充分做好資料調(diào)研工作，做好與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的協(xié)調(diào)、銜接，保證本標(biāo)準(zhǔn)與《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》 (JTGF40)、《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20)(2)可操作性原則。結(jié)合現(xiàn)有室內(nèi)試驗研究及已完工的實際工程，起草的條文應(yīng)明晰、規(guī)范，便于工程應(yīng)用，試驗方法內(nèi)容應(yīng)詳(3)成熟性原則。標(biāo)準(zhǔn)須進(jìn)行充分技術(shù)論證或試驗驗證，并在實際工程中加以驗證，確保標(biāo)準(zhǔn)制訂內(nèi)容依據(jù)充分，理論正確，驗證可信，確保技術(shù)成熟性、可靠性。T/SDHTSXXXXX-XXXX(4)指標(biāo)合理性原則。標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)應(yīng)具有明確的針對性、實(5)代表性和先進(jìn)性原則。標(biāo)準(zhǔn)必須能夠滿足道路工程對封層的基本性能要求，同時也必須結(jié)合實際工程，確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容據(jù)實可行；同時能夠引導(dǎo)封層工程質(zhì)量的改進(jìn)、完善，進(jìn)而有利于行業(yè)的(二)主要技術(shù)內(nèi)容確定依據(jù)本草案主要技術(shù)內(nèi)容的主要依據(jù)為《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2017)、《瀝青路面用纖維》(JTT533-2020)、《瀝青混合料改性添加劑》(JT/T860.5-2014)的第4部分：抗剝落劑與《巖瀝青路用技術(shù)要求》(DB37T2536-2014)的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合課題研究內(nèi)容與試驗路的結(jié)果而確定。三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益(一)試驗驗證的分析、綜述報告本規(guī)程規(guī)定了花崗巖瀝青混合料的術(shù)語和定義、材料要求、混合料設(shè)計、試驗評價方法、施工、質(zhì)量控制。具體的技術(shù)內(nèi)容及依本文件規(guī)定了花崗巖瀝青混合料的術(shù)語和定義、原材料、混合料設(shè)計、生產(chǎn)與施工、質(zhì)量控制的要求。T/SDHTSXXXXX-XXXX本文件適用于各等級公路及城市道路的新建、改擴(kuò)建及養(yǎng)護(hù)工花崗巖瀝青混合料的應(yīng)用，除應(yīng)符合本文件規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家其他的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定。本章給出本標(biāo)準(zhǔn)涉及的6本規(guī)范性文件。JTGF40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTGE20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程JTGE42公路工程集料試驗規(guī)程JT/T860.5瀝青混合料改性添加劑第4部分：抗剝落劑JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)DB37/T2536巖瀝青路用技術(shù)要求本部分給出了花崗巖粗集料、花崗巖細(xì)集料、巖瀝青改性劑、花崗巖瀝青混合料、普通花崗巖瀝青混合料、改性瀝青花崗巖混合定了70號A級道路石油瀝青和SBS(I-D)改性瀝青的技術(shù)要求。4.3.1本部分依據(jù)《瀝青混合料改性添加劑第4部分：抗剝落劑》(JT/T860.5)規(guī)定了抗剝落劑的技術(shù)要求，并增添了老化后瀝青與集料間的拉拔強(qiáng)度比，拉拔強(qiáng)度比試驗參照附錄B。4.3.2規(guī)定其他抗剝落措施材料的技術(shù)要求符合《公路瀝青路面4.4巖瀝青改性劑本部分依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40)和《巖瀝青路用技術(shù)要求》(DB37/T2536)規(guī)定了巖瀝青改性劑和巖瀝青的技術(shù)要求，巖瀝青改性劑是由巖瀝青和其他助劑混合生產(chǎn)而成，巖瀝青改性劑和巖瀝青應(yīng)滿足表1和表2技術(shù)要求。指標(biāo)技術(shù)要求黑色外觀顆粒狀、均勻密度含水率%軟化點℃無顆粒殘留附錄A檢驗項目黑色、深褐色細(xì)度目軟化點(R&B)℃針入度(25℃)%閃點℃檢驗項目密度(25℃)%粗集料的技術(shù)要求，同時，對省內(nèi)各地區(qū)的花崗巖進(jìn)行了檢測，綜合各地區(qū)的花崗巖的物理性能，設(shè)定了花崗巖的壓碎值。山東部分地區(qū)花崗巖壓碎值見表3,根據(jù)試驗結(jié)果規(guī)定用作上面層的壓碎值不大于20%,用作中、下面層的石料壓碎值不大于22%,與現(xiàn)行規(guī)范相比，壓碎值指標(biāo)提高(JTGF40中上面層26%,其他層位28%),表3山東部分地區(qū)花崗巖壓碎值乳山青島日照本部分主要規(guī)定了花崗巖瀝青混合料的配合比設(shè)計步驟、礦料混合料類型浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度比%凍融劈裂試驗殘留強(qiáng)度比%動穩(wěn)定度浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度比%凍融劈裂試驗殘留強(qiáng)度比%動穩(wěn)定度混合料類型浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度比%凍融劈裂試驗殘留強(qiáng)度比%動穩(wěn)定度浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度比%凍融劈裂試驗殘留強(qiáng)度比%動穩(wěn)定度次/mm的灰分視作填料計算，因此礦料級配中填料實際用量需要減去硬瀝青中的灰分，按公式1計算。me=mg-mg×P?xP···········me—預(yù)拌混合料質(zhì)量，單位為克(g);Pa—硬瀝青摻量，%P一硬瀝青灰分含量，%。合成毛體積相對密度時應(yīng)考慮巖瀝青改性劑灰分的影響，按式(2) T/SDHTSXXXXX-XXXX的影響，按式(3)計算礦料的合成表觀相對密度γsb。5.2.8并按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(性劑中瀝青部分按照外加劑方式進(jìn)行計算，因此需要得出巖瀝青改性劑中瀝青的相對密度，巖瀝青改性劑中瀝青的相對密度按照公式(4)計算。 Py——巖瀝青改性劑中瀝青含量，%;Pn——巖瀝青改性劑灰分，%。5.2.10計算瀝青混合料最大理論相對密度。密級配瀝青混合料(1)針對密集配瀝青混合料，按照公式(5)計算混合料的最大Pa——瀝青混合料油石比，%;Pv巖瀝青改性劑中瀝青用量，以礦料質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計，%yi-瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱。(2)針對SMA瀝青混合料，按照公式(6)計算混合料的最大理論相對密度Yt。T/SDHTSXXXXX-XXXXγr——混合料最大理論相對密度；Pa——瀝青混合料油石比，%;Px纖維用量，以礦料質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計，%Py巖瀝青改性劑中瀝青用量，以礦料質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計，%Yse——礦料的有效相對密度；y-瀝青的相對密度，無量綱。Ywt巖瀝青改性劑中瀝青的相對密度，無量綱；5.2.11混合料試件各項體積指標(biāo)孔隙率VV、集料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA按照J(rèn)TGF40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范附錄B的方法計算。5.2.12花崗巖瀝青混合料的拌和因需添加巖瀝青改性劑，建議拌和、成型試件流程為：拌制花崗巖混合料時，將巖瀝青改性劑和集料(纖維)拌合均勻，然后依次加入摻有抗剝落劑的瀝青(改性瀝青)、填料?；旌狭习柚仆戤吅蠓湃脒_(dá)到攤鋪時溫度的烘箱中2h。模擬混合料的運輸過程，同時驗證添加抗剝落劑后混合料的耐老化花崗巖密級配(AC)瀝青混合料配合比設(shè)計技術(shù)要求應(yīng)符合表5的規(guī)定。與現(xiàn)行規(guī)范相比，花崗巖瀝青混合料的空隙率要求在2-4%,在實際施工過程中，現(xiàn)場碾壓的壓實度達(dá)到98%以上，現(xiàn)場瀝青路面的實際空隙在4-6%,這樣可以防止水滲入瀝青路面，保證瀝青路面的抗水損害能力。5.2.13根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40)規(guī)定花崗5.3.1花崗巖瀝青混合料應(yīng)在配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種路用性能檢測，密級配AC及SMA瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表7的規(guī)定。否則，應(yīng)更換材料或重新進(jìn)行配合比設(shè)計。與現(xiàn)行規(guī)范相比，普通瀝青混合料的動穩(wěn)定度要求值不低于2000次/mm,改性瀝青混合料的動穩(wěn)定度要求值不低于5000次/mm。其次，在水穩(wěn)定性方面，對表征SMA瀝青混合料水穩(wěn)定性的浸水馬歇爾試驗殘留強(qiáng)度比和凍融劈裂試驗殘留強(qiáng)度比的最低值比規(guī)范要求提高5%。瀝青混合料在添加巖瀝青改性劑后，能對混合料的動穩(wěn)定度進(jìn)一步提高，因此，將動穩(wěn)定度值提高。以AC-20混合料和SMA-13混合料為例，采用招遠(yuǎn)和乳山的花崗巖作為集料，添加巖瀝青改性劑，AC-20摻量為0.6%,SMA-13摻量0.4%,抗剝落劑摻量為瀝青的1%,室內(nèi)試驗結(jié)果如表4所示：點混合料類型浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度比/%凍融劈裂試驗殘留強(qiáng)(次/mm)招遠(yuǎn)乳山5.3.2花崗巖瀝青混合料的長期耐久性采用漢堡車轍試驗進(jìn)行驗證。相比于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，增添了花崗巖瀝青混合料的長期耐久性試驗方法與技術(shù)要求。采用漢堡車轍試驗評價混合料的耐久性，高溫浸水與循環(huán)荷載多重耦合作用下，判定花崗巖瀝青混合料的耐久性。一是對混合料出現(xiàn)剝落拐點的碾壓次數(shù)提出要求，二是對其最大碾壓次數(shù)和碾壓深度進(jìn)行限定。同樣的，以AC-20混合料和SMA-13混合料為例，采用招遠(yuǎn)和乳山的花崗巖作為集料，添加巖瀝青改性劑，AC-20摻量為0.6%,SMA-13摻量0.4%,抗剝落劑摻量為瀝青的1%,采用旋轉(zhuǎn)壓實，成型漢堡車轍試件，空隙率在4%—6%,室內(nèi)試驗結(jié)果見表5:集料地點混合料類型試驗溫度/℃剝落點招遠(yuǎn)大于10000大于10000大于10000集料地點混合料類型試驗溫度/℃剝落點乳山大于10000大于10000大于100006生產(chǎn)與施工6.1.1根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40)規(guī)定花崗巖瀝青混合料生產(chǎn)和施工設(shè)備與普通熱拌瀝青混合料相同。T/SDHTSXXXXX-XXXX6.1.2根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40)規(guī)定正式開工前，應(yīng)鋪筑試驗路段，進(jìn)行花崗巖瀝青混合料的試拌、試鋪和試壓試驗，確定施工參數(shù)。6.1.3根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40)和本文件規(guī)定的花崗巖瀝青混合料施工溫度，確定花崗巖瀝青混合料施工期內(nèi)日最低氣溫應(yīng)高于15℃,且不應(yīng)在雨天施工。6.2花崗巖瀝青混合料生產(chǎn)6.2.1根據(jù)JTGF40中混合料的拌和規(guī)定，確定花崗巖瀝青混合料的生產(chǎn)工藝流程，如圖2所示。料的生產(chǎn)工藝流程，如圖2所示。集料巖瀝青改性劑填料(礦粉/水泥/石灰)纖維拌和鍋抗剝落劑等道路石油瀝青瀝青混合料拌和鍋6.2.2省內(nèi)拌和站基本上均采用間歇式拌和機(jī)械，因此本文件建議生產(chǎn)時宜采用間歇式拌合機(jī)械拌制。6.2.3花崗巖瀝青混合料拌和過程中巖瀝青改性劑的添加方式可根據(jù)實際工程量選擇，若工程量較小，采用人工投放的方式，若工程量較大，宜采用專用配套設(shè)備自動添加的方式。6.2.4花崗巖瀝青混合料的拌和溫度因巖瀝青改性劑添加量不同，施工時溫度有所變化，宜根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果確定，可參考表6中規(guī)定溫度確定施工溫度。施工工序瀝青加熱溫度集料加熱溫度集料加熱溫度比瀝青溫度高10~30出料溫度貯存溫度貯料過程中溫度降低不超過10混合料廢棄溫度，高于運輸?shù)綀鰷囟龋坏陀跀備仠囟?，不低于正常施工低溫施工?nèi)部溫度，不低于正常施工低溫施工正常施工低溫施工開放交通的路表溫度，不高于以AC-20混合料和SMA-13混合料為例，采用招遠(yuǎn)和乳山的花崗巖作為集料，添加巖瀝青改性劑，AC-20摻量為0.6%,SMA-13摻量0.4%,抗剝落劑摻量為瀝青的1%。成型溫度(℃)成型溫度(℃)圖3成型溫度與空隙率關(guān)系曲線從試驗結(jié)果可以看出，普通瀝青混合料加入巖瀝青改性劑后會增大瀝青粘度，增加混合料施工難度，根據(jù)試驗結(jié)果(圖3)發(fā)現(xiàn)，混合料采用道路石油瀝青時，提高瀝青混合料出料和施工溫度5℃,以此達(dá)到壓實效果；采用改性瀝青的混合料出料和施工溫度較高，加入巖瀝青改性劑后對瀝青粘度影響較小，出料和施工溫度與公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中要求相同。6.3花崗巖瀝青混合料運輸花崗巖瀝青混合料的運輸按照J(rèn)TGF40中相關(guān)要求執(zhí)行。依據(jù)JTGF40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中相關(guān)規(guī)定設(shè)定花崗巖瀝青混合料攤鋪工藝。依據(jù)JTGF40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中相關(guān)規(guī)定設(shè)定花崗巖瀝青混合料碾壓工藝。本文件提出建議碾壓工藝，壓實工藝為：采用雙鋼輪壓路機(jī)初壓，膠輪壓路機(jī)或雙鋼輪壓路機(jī)隨后復(fù)壓，復(fù)壓過程適當(dāng)增加壓路機(jī)的碾壓次數(shù)，雙鋼輪壓路機(jī)終壓收光，采用小型振動壓路機(jī)碾壓路緣石或邊角位置。接縫處理及開放交通嚴(yán)格按照J(rèn)TGF40中相關(guān)要求執(zhí)行。7施工質(zhì)量管理與檢查驗收7.1花崗巖瀝青混合料路面施工質(zhì)量管理與驗證，按照J(rèn)TGF40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范對熱拌瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。7.2生產(chǎn)驗證和試驗段鋪筑后，應(yīng)于實體路面鉆芯取樣，對芯樣(二)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證本標(biāo)準(zhǔn)制定了花崗巖瀝青混合料的設(shè)計與施工方法，用花崗巖集料代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工工藝的石灰?guī)r和玄武巖，從混合料的材料和設(shè)計兩個方面解決因花崗巖集料與瀝青粘附性差導(dǎo)致的混合料水穩(wěn)定性能差的問題，通過試驗結(jié)果證明，按照本規(guī)程的方法進(jìn)行設(shè)計、施工的花崗巖瀝青混合料水穩(wěn)定性能夠滿足規(guī)范技術(shù)要求，打破酸性集料不能應(yīng)用于瀝青混合料的壁壘。此外，花崗巖母材成本更低，生產(chǎn)出的花崗巖集料價格較石灰?guī)r集料和玄武巖集料優(yōu)勢明顯，能夠大幅度降低工程施工成本，同時也緩解石灰?guī)r集料和玄武巖集料短缺與工程需求大的矛盾，增大工程在集料方面的可選范圍。(三)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益(1)經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)調(diào)研，花崗巖成品價格在80-100元/噸，按照100元/噸價格計算，石灰?guī)r集料到場價格大概120元/噸，玄武巖集料到場價格為220元/噸，按照高速公路雙向6車道路面結(jié)構(gòu)層4cm(SMA-13)+6cm 每公里路面大概需要使用1300噸玄武巖和4800噸石灰?guī)r，因此，在集料方面每公里路面可以節(jié)省25.2萬元，全面推廣后可為工程節(jié)(2)社會效益花崗巖的利用可以帶動當(dāng)?shù)丶仙a(chǎn)、加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成加工、銷售、運輸產(chǎn)業(yè)鏈，增加當(dāng)?shù)厝藛T就業(yè)，對改善民生、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)社會和諧進(jìn)步具有重要的社會效益。(3)生態(tài)效益花崗巖因