DB21-T 1402-2006 SBS改性瀝青混合料設計與施工技術規(guī)范

CSxXXXXXXXXX備案號：××××-××××DB×X遼寧省交通行業(yè)地方標準SBS改性瀝青混合料設計與施工技術遼寧省交通廳發(fā)布SBS是苯乙烯一丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的略語，是一種熱塑性橡膠類改性劑，能使瀝青的高低溫性能得到改善，近幾年在我國應用非常廣泛。我省于1998年開始引進該項技術，并在沈陽至山海關高速公路上修建了試驗路。2001年省交通廳正式立項對“SBS改性瀝青混合料應用于高速公路路面的技術”進行專題研究，所取得的成果在2002年我省竣工的丹東至本溪、盤錦至海城、錦州至阜新、錦州至朝陽高速公路的路面上全面推廣，取得了非常好的效果。為了系統(tǒng)總結(jié)我省SBS改性瀝青應用方面的經(jīng)驗和研究成果，規(guī)范SBS改性瀝青的設計與施工，積極穩(wěn)妥的推動這項技術在我省的應用，遼寧省交通廳決定編制“遼寧省SBS改性瀝青設計與施工技術規(guī)范”,由遼寧省交通勘測設計院承擔。本規(guī)范主要參考《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTGF40-2004,根據(jù)我省的氣候和交通條件，并借鑒遼寧省“SBS改性瀝青混合料應用于高速公路路面的技術研究”課題的科研成果進行編制。主要內(nèi)容包括：SBS改性瀝青及改性瀝青混合料的技術要求、SBS改性瀝青路面的施工工藝等?！兑?guī)范》由遼寧省交通勘測設計院主編，標準的管理權和解釋權歸遼寧省交通廳，日常的具體解釋和管理工作由遼寧省交通科學研究院負責。主編單位：遼寧省交通勘測設計院主要起草人：王奕鵬2術語、符號及代號…2.1術語…………2.2符號及代號………3改性瀝青………4SBS改性瀝青混合料…………………4.1粗集料…………4.2細集料4.3填料4.5SBS改性瀝青混合料的技術要求…………4.6SBS改性瀝青混合料壓實度要求……5.2施工準備…………5.7SBS改性瀝青混合料路面的接縫施工.5.8開放交通………附錄ASBS改性瀝青設計與施工技術規(guī)范條文說明.1.總則………2.術語、符號及代號…………3.改性瀝青………………4.SBS改性瀝青混合料………1 DB**/***-***1.0.1為適應遼寧省高速公路建設的需要，貫徹“精心設計、精心施工”的方針，推廣SBS改性瀝青在我省的使用，特制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于遼寧省高速公路和一級公路新建和改建項目的瀝青路面設計與施工，也可供二級和二級以下公路新建和改建項目參考。1.0.3本規(guī)范涉及的試驗方法應符合交通部有關試驗規(guī)程的規(guī)定。1.0.4SBS改性瀝青的應用應符合本規(guī)范的規(guī)定，其它未盡事宜應符合現(xiàn)行國家及部有關標準、規(guī)范—2—術語，符號及代號2術語、符號及代號2.1術語2.1.1改性瀝青摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細的橡膠粉或者其它材料等外摻劑(改性劑)制2.1.2SBS改性瀝青2.1.3粗集料2.1.4細集料合料，是指粒徑小于4.75mm的集料；對于最大公稱粒徑等于10mm的混合料，是指粒徑小于2.36mm2.1.5天然砂2.1.6機制砂2.1.7石屑采石場加工碎石時通過最小篩孔(通常為2.36mm或4.75mm)的篩下部分。2.1.8填料2.2符號及代號—3—術語，符號及代號表2.2符號及代號編號符號苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物，Styrene-Butadiene-StyreneBlockCopolymer的略語適合遼寧省的密級配瀝青混合料AK抗滑表層瀝青混合料瀝青瑪蹄脂碎石混合料，StoneMatrixAsphalt的略語壓實瀝青混合料的空隙率，即礦料及瀝青以外的空隙(不包括礦料自身內(nèi)部的孔隙)的體積占試件總體積的百分率，VolumeofAirVoids的略語VMA壓實瀝青混合料的礦料間隙率，即試件全部礦料部分以外的體積占試件總體積的百分率，VoidsinMineralAggregate的略語VFA壓實瀝青混合料的瀝青飽和度，即試件礦料間隙中扣除被集料吸收的瀝青以外的有效瀝青結(jié)合料部分的體積在VMA中所占的百分率，VoidsFilledwithAsphalt的略語VCAmix壓實瀝青混合料的粗集料骨架間隙率，即試件的粗集料骨架部分以外的體積占試件總體積的百分率，VoidsinCoarseAggregateofAsphaltMix的略語VCAoc搗實狀態(tài)下的粗集料松裝間隙率，VoidsinCoarseAggregate的略語TFOT瀝青的薄膜加熱試驗，ThinFilmOvenTest的略語RTFOT瀝青的旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗，RollingThinFilmOvenTest的略語瀝青的克利夫蘭杯開式閃點，CleavelandOpen-CupMethod的略語石料磨光值，PolishedStoneValue的略語瀝青的針入度指數(shù)，PenetrationIndex的略語 改性瀝青3改性瀝青3.1基質(zhì)瀝青好角生產(chǎn)SBS改性瀝青的基質(zhì)瀝青應與SBS改性劑有良好的配伍性，其質(zhì)量應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTGF40-2004中“道路石油瀝青技術要求”2-2氣候分區(qū)90號A級瀝青的標準，具體指標應符合表3.1的要求。如遇特殊情況，也可以采用其它標號的A級瀝青作為基質(zhì)瀝青，具體指標亦應符合上述規(guī)范的要求，好角檢測項目90號瀝青試驗方法針入度指數(shù)PI-1.5~+1.0延度10℃,5cm/min(cm)不小于延度15℃,5cm/min(cm)不小于軟化點TR&B(℃)不小于含蠟量(蒸餾法)(%)不大于溶解度(三氯乙烯)(%)不小于薄膜加熱損失(TFOT)163℃,5h質(zhì)量損失(%)不大于T0610獲T0609殘留針入度比25℃(%)不小于殘留延度10℃(cm)不小于8殘留延度15℃(cm)不小于注1:試驗方法按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(ITJ052-2000)規(guī)定的方法執(zhí)行。求取PI值時應采用5個溫度的針入度進行計算，并且相關系數(shù)不得小于0.997.注2:老化試驗以TFOT為準，也可以RTFOT代替。注3:PI值、60℃動力粘度、10℃延度為選擇性指標，可不作為施工質(zhì)量檢驗指標注3.2SBS改性劑3.2.1SBS改性劑生產(chǎn)者或供應商應提供產(chǎn)品的名稱、代號、標號與質(zhì)量檢驗單，以及運輸、貯存、3.2.2應根據(jù)不同的基質(zhì)瀝青與使用要求確定適宜的改性劑劑量。3.2.3SBS改性劑應選用知名廠家性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。3.2.4SBS改性劑應采用道路改性瀝青專用改性劑。3.2.5SBS改性劑應按產(chǎn)品所規(guī)定的條件貯存在室內(nèi)，保持干燥，注意通風和防火，并按進庫順序使—5—SBS改性瀝青可以在施工現(xiàn)場自行加工，也可選用質(zhì)量符合要求的成品改性瀝青，用于表面層改性瀝青的技術指標應符合表3.3中A類SBS改性瀝青的要求，中、下面層改性瀝青應符合B類SBS改性瀝青的要求。各項指標的試驗應按現(xiàn)行《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052-2000)規(guī)定的方法執(zhí)行。表3.3SBS改性瀝青技術要求表檢測項目瀝青種類試驗方法改性瀝青B類SBS改性瀝青針入度25℃,100g,5s(0.1mm)不小于T0604針入度指數(shù)PI不小于-0.2-0.6T0604延度5℃,5cm/min(cm)不小于T0605軟化點TR&B(℃)不小于T060633T0625T0611溶解度(三氯乙烯)(%)不小于T0607貯存穩(wěn)定性離析，48h軟化點差(℃)不大于T0661彈性恢復25℃(%)不小于T0662TFOT(或RTFOT)后殘留物質(zhì)量損失(%)不大于T0609或T0610針入度比25℃(%)不小于T0604延度5℃(cm)不小于T0605性回歸，在計算獲得參數(shù)A后由下式求得，但直線回歸的相關系數(shù)R不得低于0.997.求測定。3.4SBS改性瀝青的制備3.4.1SBS改性瀝青應采用高速剪切機或膠體磨生產(chǎn)。3.4.2SBS改性瀝青的加工過程一般包括改性劑的溶脹、磨細分散和發(fā)育三個階段，一般情況下，溶脹溫度應控制在165℃~175℃,分散溫度控制在170℃~180℃,發(fā)育溫度應控制在160℃~170℃,改性瀝青的加工時間、溫度、遍數(shù)等參數(shù)應根據(jù)不同基質(zhì)瀝青、改性劑以及加工設備的具體情況進行調(diào)整。生產(chǎn)前應制訂詳細的生產(chǎn)工藝、操作步驟及產(chǎn)品質(zhì)量控制與檢驗方法。3.4.3在現(xiàn)場加工SBS改性瀝青時，宜隨產(chǎn)隨用，需要短時間貯存時，應轉(zhuǎn)入貯存罐并進行不間斷的攪拌或泵送循環(huán)，在貯存期間改性瀝青不得降低使用效果。改性瀝青制作設備必須設有隨機采集樣品的取樣口，采集的試樣宜立即在現(xiàn)場灌模3.5成品SBS改性瀝青3.5.1工廠制作的成品SBS改性瀝青應附產(chǎn)品說明書，注明產(chǎn)品名稱、代號、標號、運輸與存放條件、使用方法、生產(chǎn)工藝、安全須知等。3.5.2外購的成品改性瀝青，在使用前應取樣融化檢驗是否有離析現(xiàn)象，確認無明顯的分離、凝聚等現(xiàn)象，且各項性能指標均符合要求時，方可使用。3.5.3成品SBS改性瀝青的貯存應符合規(guī)定的要求，貯存時間不得超過保質(zhì)期，經(jīng)檢驗確認已經(jīng)發(fā)生離析的改性瀝青不得使用。3.5.4成品改性瀝青到達施工現(xiàn)場后存貯在改性瀝青罐中。在施工過程中應定期取樣檢驗產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)離析等質(zhì)量不符要求的改性瀝青不得使用?！?—4.1粗集料4.1.1SBS改性瀝青混合料所使用的粗集料應潔凈、干燥無雜質(zhì)，質(zhì)量應符合表4.1.1的要求。表4.1.1瀝青混合料粗集料質(zhì)量技術要求指標技術要求試驗方法石料壓碎值(%)不大于TO316洛杉磯磨耗損失(%)不大于TO317表觀相對密度不小于2.6(2.5)T0304吸水率(%)不大于T0304堅固性(%)不大于8TO314細長扁平顆粒含量(%)不大于T0312水洗法<0.075顆粒含量(%)不大于T0310軟石含量(%)不大于T0320與瀝青粘附性(級)不小于4T0616、T0663磨光值PSV不小于TO321注1:表中括號外適用于SMA混合料，括號內(nèi)數(shù)字適用于SMA之外的其它瀝青混合料，注2:石料磨光值是為表面層需要而試驗的指標。4.1.2粗集料具有1個破碎面的顆粒含量應為100%,具有2個或2個以上破碎面的顆粒含量應不少于4.1.3粗集料應與瀝青有良好的粘附性，粘附性指標應符合表4.1.1的要求，當使用粘附性達不到要求的粗集料時，宜在混合料中摻加消石灰、水泥或?qū)⒓嫌蔑柡褪宜幚砗笫篂r青中摻加耐熱、耐水、長期性能好的抗剝落劑，使瀝青混合料的水穩(wěn)定性達到要求。4.2細集料4.2.1瀝青路面的細集料包括天然砂、機制砂、石屑。細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)，并有適當?shù)念w粒級配，其質(zhì)量應符合表4.2.1的要求。表觀相對密度堅固性含泥量(小于0.075mm的含量)砂當量亞甲藍值棱角性指標如2.5卡60大30試驗方法TO328TO340TO333TO334TO349TO3454.2.2表面層、中面層4.75mm以下的細集料必須采用機制砂：下面層當采用機制砂有困難時，也可使—8—SBS改性瀝青混合料用天然砂和優(yōu)質(zhì)石屑代替，但天然砂的用量不得超過集料總量的8%。4.2.3瀝青混合料的細集料宜將S14與S16組合使用。4.2.4機制砂應采用專用的制砂機制造，機制砂和石屑均應選用優(yōu)質(zhì)石灰石生產(chǎn)，機制砂或石屑的規(guī)格應符合4.2.4的要求。表4.2.4機制砂或石屑規(guī)格及級配要求表規(guī)格公稱粒徑通過下列篩孔(方孔篩，mm)的質(zhì)量百分率(%)90～1000～1590~10060～9040～752～2080～1000～104.2.5天然砂應采用河砂，砂的含泥量超過規(guī)定時應水洗后使用。其規(guī)格應符合表4.2.5的要求。開采天然砂必須取得當?shù)卣鞴懿块T的許可，并符合水利及環(huán)境保護的要求。表4.2.5天然砂規(guī)格及級配要求表類別通過下列篩孔(方孔篩，mm)的質(zhì)量百分率(%)粗砂90～100中砂細砂90～1004.3填料4.3.1面層用填料必須采用由石灰石磨細的礦粉。礦粉必須保持干燥、潔凈，能從礦粉倉中自由流出，瀝青混凝土拌和站除塵裝置回收的粉塵不得作為填料使用。面層用礦粉的各項指標應符合表4.3.1的指標技術要求試驗方法表觀密度(t/m3)不小于TO352含水量(%)不大于1T0103烘干法粒度范圍(%)<0.6mm<0.075mm90～100TO351外觀無團粒結(jié)塊親水系數(shù)TO353塑性指數(shù)TO354加熱安定性實測記錄TO3554.3.2拌和機回收的粉塵不得作為填料使用?！?—4.4SBS改性瀝青混合料的設計4.4.1SBS改性瀝青混合料的配合比設計應遵循《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)中關于熱拌瀝青混合料配合比設計的目標配合比、生產(chǎn)配合比及試拌試鋪驗證的三個階段，確定礦料級配4.4.2SBS改性瀝青混合料進行馬歇爾試驗時，其試驗溫度應較普通瀝青混合料提高10℃~20℃。4.4.3SBS改性瀝青混合料馬歇爾試驗的各項技術指標應符合表4.4.3的要求。試驗應遵照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052—2000)的有關規(guī)定進行。表4.4.3-1瀝青混合料馬歇爾試驗技術指標表層位擊實次數(shù)(次)穩(wěn)定度流值空隙率瀝青飽和度改性AK型兩面各75>8.0改性LAC型兩面各75>10.0試驗方法TO702TO709TO709T0708T0708 表4.4.3-2瀝青混合料礦料間隙率VMA指標要求表礦料間隙率VMA(%)不小于設計空隙率相應于以下公稱最大粒徑(mm)的最小VMA要求(%)345表4.4.3-3SMA馬歇爾試驗配合比設計技術要求表技術要求(改性瀝青)試驗方法試件成型方式馬歇爾雙面擊實50次T0702空隙率VV(%)3.5～4.5T0708粗集料骨架間隙率VCAaix+VCApRcT0708礦料間隙率VMA(%)卡17TO708瀝青飽和度VFA(%)75～85T0708最小油石比，合成集料的毛體積相對密度(%)T0708穩(wěn)定度(KN)TO70920～50T0709改性瀝青混合料應進行高溫穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能和水穩(wěn)定性能等試驗，其技術指標應符合表4.5的要求。其中高溫穩(wěn)定性能評定進行“瀝青混合料車轍試驗”,低溫抗裂性能評定進行“瀝青混合料彎曲試驗”,水穩(wěn)定性能采用“瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗”的48h浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和“瀝青混合料凍融劈裂試驗”的殘留強度比進行評價。表4.5-1SBS改性瀝青混合料配合比設計檢驗指標表層位浸水馬歇爾試驗(48h)殘留穩(wěn)定度動穩(wěn)定度(次/mm)凍融劈裂殘留強度彎曲試驗破壞應變-10℃50mm/min滲水系數(shù)表面層AK、LAC型中層、下層LAC型——試驗方法T0790TO719TO729T0728T0730表4.5-2SBS改性瀝青SMA配合比設計檢驗指標表技術要求試驗方法謝倫堡瀝青析漏試驗的結(jié)合料損失(%)≤0.1T0732肯塔堡飛散試驗的混合料損失(20℃,%)TO733車轍試驗動穩(wěn)定度(次/mm)TO719水穩(wěn)定性浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度(%)T0790T0729彎曲試驗破壞應變-10℃,50mm/min(μe)T0728滲水系數(shù)(ml/min)T07304.6SBS改性瀝青混合料壓實度要求瀝青路面各面層的壓實度以馬歇爾試驗密度為標準，其代表值表面層應達到98%以上，中下面層應達到97%以上，同時應保證路面成型后表面層實際的孔隙率低于6%。5.1一般規(guī)定5.1.2SBS改性瀝青混合料路面工程正式開工前，必須攤鋪100m~200m試驗路段，進行。試驗路試驗應開展如下工作：5.1.2.4檢測試驗路施工質(zhì)量，不符合要求時應找出原因，采取糾正措施，重新鋪筑試驗路，直到滿足要求為止?；旌狭?。5.2施工準備5.2.2正式施工前應準備好需用的改性瀝青混合料生產(chǎn)、運輸、攤鋪、壓實等設備，并進行必要的校驗工作。度的自動檢測和記錄設備，冷料倉的數(shù)量不宜少于6個，并且具有添加纖維、消石灰等外摻劑的設備。拌確定，一般不應少于45秒(其中干拌時間不少于5～10秒)。5.3.3SBS改性瀝青混合料的出廠溫度應控制在175℃~185℃,如果出料溫度高于195℃,應廢棄。合要求時不得使用，并應及時對拌和工藝進行調(diào)整。—12— 用量為混合料總量的0.3%~0.4%,摻加纖維的質(zhì)量允許誤差為±5%。纖維必須在噴灑改性瀝青前加入拌和缸中，纖維與粗細集料經(jīng)適當干拌后投入礦粉，總的干拌時間15秒，噴入瀝青后的濕拌時間50秒，保證纖維能充分均勻地分散在混合料中，并與瀝青結(jié)合料充分拌和。由于增加拌和時間，投放礦粉時間加長等原因而減少拌和機生產(chǎn)率的影響，應在計算拌和能力時充分考慮，以保證不影響攤鋪速度，造成停頓。SBS改性瀝青混合料宜隨拌隨用，若因生產(chǎn)或其它原因需要短時間貯存時，貯存時間不得超過24h,貯存期間溫降不應超過10℃,且不得發(fā)生結(jié)合料老化、滴漏以及粗細集料顆粒離析現(xiàn)象，SMA混合料只限當天使用。5.4SBS改性瀝青混合料的運輸5.4.1熱拌SBS改性瀝青混合料應采用較大噸位的自卸汽車運輸。5.4.2SBS改性瀝青混合料運輸車的運量應較拌合能力或攤鋪速度有所富余。運料車在開始運輸前，應在車廂及底板上涂刷一層隔離劑，使瀝青混合料不致與車廂粘結(jié)。5.4.3運料車裝料時，應通過前后移動運料車來消除粗細料的離析現(xiàn)象。一車料應至少分三次裝載，對于大型運料車，可分多次裝載。5.4.4混合料運輸過程中必須加以覆蓋，以防止混合料降溫超標和結(jié)殼。5.4.5運料車在運輸途中，不得隨意停歇。5.4.6運料車卸料必須倒凈，否則必須及時清除。5.4.7運料車到達現(xiàn)場后，應檢查瀝青混合料溫度，必須滿足攤鋪溫度要求。5.5SBS改性瀝青混合料的攤鋪5.5.1鋪筑SBS改性瀝青混合料前，應檢查確認下層的質(zhì)量，當下層質(zhì)量不符合要求時，不得鋪筑瀝青混合料。5.5.2熱拌SBS改性瀝青混合料應采用機械攤鋪，攤鋪機應符合下列要求：5.5.2.1具有自動或半自動方式調(diào)節(jié)攤鋪厚度及找平的裝置；5.5.2.2具有足夠容量的受料斗，在運料車換車時能連續(xù)攤鋪，并有足夠的功率推動運料車前進：5.5.2.3具有可加熱的振動熨平板或振動夯實等初步壓實裝置： SBS改性瀝青路面的施工工藝5.5.2.4攤鋪機寬度可調(diào)整。5.5.3SBS改性瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪。攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓，攤鋪速度應根據(jù)拌和機產(chǎn)量、施工機械配套情況以及攤鋪層厚度、寬度確定，一般控制在2~3m/min為宜。5.5.4SBS改性瀝青混合料的現(xiàn)場攤鋪溫度應不低于160℃。5.5.5SBS改性瀝青混合料攤鋪時，宜采用兩臺以上攤鋪機成梯隊作業(yè)進行聯(lián)合攤鋪，相鄰兩幅應有5cm~10cm寬度的攤鋪重疊，相鄰攤鋪機距離5～15m。5.5.6SBS改性瀝青混合料攤鋪時，宜采用攤鋪層前后保持相同高差的雪橇式攤鋪厚度控制方式進行找平。5.6SBS改性瀝青混合料的壓實及成型5.6.1SBS改性瀝青混合料的壓實應根據(jù)路面寬度、厚度、混合料類型、混合料溫度、氣溫、拌和、運輸、攤鋪能力等條件綜合確定壓路機數(shù)量、質(zhì)量、類型以及壓路機的組合、編隊等。5.6.2瀝青混凝土壓實層的最大厚度不宜大于10cm。5.6.3SBS改性瀝青混合料的壓實應在攤鋪以后緊接著進行，不得等到混合料冷卻之后碾壓。在初壓和復壓過程中，應采用同類壓路機并列成梯隊壓實，不宜采用首尾相接的縱列方式。5.6.4壓路機的碾壓段長度應根據(jù)攤鋪速度、氣候條件及混合料溫度確定。壓路機每次應階梯形的隨攤鋪機向前推進，使折回處不在同一橫斷面上。壓路機不得在未碾壓成型路段上停留、轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或加水。在當天成型的路面上，不得停放各種機械設備或車輛，不得散落礦料、油料等雜物。5.6.5SBS改性瀝青混合料的初壓溫度不得低于150℃,終壓溫度不得低于120℃,當采用SMA混合料時，終壓溫度不得低于130℃。5.6.6碾壓輪在碾壓過程中應保持清潔，有混合料粘輪時應立即清除。對鋼輪可涂刷隔離劑或防粘結(jié)劑，但嚴禁刷柴油。當采用向碾壓輪噴水的方式時，必須嚴格控制噴水量且呈霧狀，不得漫流，以防混合料降溫過快。輪胎壓路機開始碾壓階段，可適當烘烤，涂刷少量隔離劑或防粘結(jié)劑，也可少量噴水，并先到高溫區(qū)碾壓使輪胎盡快升溫，之后停止灑水。輪胎壓路機輪胎外圍宜加設圍裙保溫。5.6.7SMA混合料必須在攤鋪后在盡可能高的溫度狀態(tài)下碾壓，不得等候，不得在低溫狀態(tài)下反復碾壓，防止磨掉石料棱角，壓碎石料，破壞集料嵌擠。5.6.8SMA混合料宜