聚醚型聚氨酯混凝土路面鋪裝設計與施工技術規(guī)范

聚醚型聚氨酯混凝土路面鋪裝設計與施工技術規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了聚醚型聚氨酯混凝土鋪裝層的原材料、技術要求及配合比設計、鋪裝層結構設計、施工、質量控制與檢查驗收等內容。本文件適用于道路、橋梁及隧道鋪裝層耐久性要求高的新建、改擴建及維修養(yǎng)護工程。2規(guī)范性引用文件略3術語和定義略4原材料技術要求4.1礦料4.1.1聚醚型聚氨酯混凝土所用的粗集料、細集料和礦粉除應滿足表1、表2、表3所規(guī)定的要求外，其他試驗項目應符合JTGF40的有關規(guī)定。4.1.2粗集料技術要求應符合表1的規(guī)定。表1粗集料技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法石料壓碎值%≤22T0316洛杉磯磨耗損失%≤24T0317吸水率%≤1.5T0304堅固性%≤10T0314針片狀顆粒含量%≤5T0312水洗法＜0.075mm顆粒含量%≤0.8T0310軟石含量%≤2T0320注：試驗方法采用JTGE42相關規(guī)定。4.1.3細集料技術要求應符合表2的規(guī)定。表2細集料技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法吸水率%≤1.5T0330堅固性（＞0.3mm部分）%≤10T0340含泥量（小于0.075mm的含量）%≤2.0T0333砂當量%≥65T0334注：試驗方法采用JTGE42相關規(guī)定。4.1.4礦粉宜采用未風化的石料磨制而成，應干燥、潔凈，不應含泥土、雜質和團料，不宜采用回收粉。礦粉技術要求應符合表3的規(guī)定。表3礦粉技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法含水量%≤0.6T0103注：試驗方法采用JTG3430相關規(guī)定。4.2膠結料4.2.1聚醚型聚氨酯膠結料聚醚型聚氨酯膠結料技術要求應符合表4的規(guī)定。表4聚醚型聚氨酯膠結料技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法密度g/cm3實測GB/T4472吸水率%≤4GB/T1034拉伸強度（25℃）橋面MPa≥5.0GB/T16777道路及隧道MPa≥3.04.2.2催化劑催化劑宜采用乙酸苯汞，技術要求應符合表5的規(guī)定。表5催化劑技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法外觀-油狀液體目測性狀-不腐蝕，無刺激性氣味GB/T21604固體含量%≥99GB/T167774.3聚合物類防水黏結層材料聚合物類防水黏結層材料技術要求應符合表6和表7的規(guī)定。表6橋面聚合物類防水黏結層材料技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法黏結強度（25℃）MPa≥2.0JTG/T3364-02附錄B剪切強度（25℃）MPa≥4.0JTG/T3364-02附錄C斷裂伸長率%≥150GB/T16777透水性（0.3MPa，24h）-不透水表干時間（25℃）min≤100實干時間（25℃）h12~24表7道路及隧道聚合物類防水黏結層材料技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法黏結強度（25℃）MPa≥1.0JTG/T3364-02附錄B剪切強度（25℃）MPa≥3.0JTG/T3364-02附錄C斷裂伸長率%≥130GB/T16777透水性（0.3MPa，24h）-不透水表干時間（25℃）min≤100實干時間（25℃）h12~245配合比設計5.1技術要求5.1.1鋼橋面聚醚型聚氨酯混凝土性能應符合表8的規(guī)定。表8鋼橋面聚醚型聚氨酯混凝土技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法動穩(wěn)定度（60℃，0.7MPa）次/mm≥50000T0719低溫彎曲極限應變（-10℃，50mm/min）με≥12000T0715剩余凍融劈裂強度MPa≥1.0T0729滲水系數(shù)mL/min≤50T0730注：試驗方法按照JTGE20相關規(guī)定執(zhí)行。5.1.2混凝土橋面聚醚型聚氨酯混凝土性能應符合表9的規(guī)定。表9混凝土橋面聚醚型聚氨酯混凝土技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法動穩(wěn)定度（60℃,0.7MPa）次/mm≥30000T0719低溫彎曲極限應變（-10℃，50mm/min）με≥10000T0715剩余凍融劈裂強度MPa≥0.8T0729滲水系數(shù)mL/min≤50T0730注：試驗方法按照JTGE20相關規(guī)定執(zhí)行。5.1.3道路及隧道路面聚醚型聚氨酯混凝土性能應符合表10的規(guī)定。表10道路及隧道路面聚醚型聚氨酯混凝土技術要求試驗項目單位技術要求試驗方法動穩(wěn)定度（60℃,0.7MPa）次/mm≥25000T0719低溫彎曲極限應變（-10℃，50mm/min）με≥8000T0715剩余凍融劈裂強度MPa≥0.6T0729滲水系數(shù)mL/min≤50T0730注：試驗方法按照JTGE20相關規(guī)定執(zhí)行。5.1.4各項路用性能測試應在混凝土試件養(yǎng)生后進行。室內養(yǎng)生時，試件在室溫(20℃±5℃)中靜置時間不少于7d；采用烘箱加速養(yǎng)生時，先室內靜置24h~48h，再在溫度80℃±5℃、濕度30%±5%的條件下養(yǎng)生48h。5.2配合比設計5.2.1聚醚型聚氨酯混凝土配合比設計應按照JTGF40規(guī)定的方法進行。5.2.2聚醚型聚氨酯混凝土可采用PC-16、PC-13、PC-10三種類型，其級配應符合表11的規(guī)定。表11礦料推薦級配范圍級配類型通過下列篩孔（mm）的質量百分率（%）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075PC-1610090~10076~9260~8034~6220~4813~369~267~185~144~8PC-13-10090~10068~8538~6824~5015~3810~227~205~154~8PC-10--10090~10045~7530~5820~4413~229~236~164~85.2.3采用馬歇爾試驗進行配合比設計方法，其技術要求應符合表12的規(guī)定。表12馬歇爾試驗技術要求試驗指標單位技術要求擊實次數(shù)（雙面）次75試件尺寸mmΦ101.6×63.5穩(wěn)定度MSkN≥20流值FLmm2~5空隙率VV%2.0~3.5礦料間隙率VMA（%）設計空隙率（%）相應于以下最大公稱粒徑（mm）的最小VMA及VFA要求（%）1613.29.52.0≥11.5≥12.0≥13.03.0≥12.5≥13.0≥14.03.5≥13.0≥13.5≥14.5聚醚型聚氨酯飽和度VFA（%）65~7570~855.2.4目標配合比設計。按JTGF40中附錄B的方法，優(yōu)選礦料級配、確定最佳聚醚型聚氨酯膠結料用量。同時，應按照式（1）通過環(huán)境溫度、環(huán)境相對濕度和聚醚型聚氨酯混凝土施工容留時間確定催化劑用量。拌制的混合料應符合馬歇爾試驗技術要求和配合比設計檢驗要求，以此作為目標配合比，供拌和機確定各料倉的供料比例、進料速度及試拌使用。Y=2.48-0.04×T-0.01×H-0.01×t1（1）式中：Y—催化劑用量的數(shù)值，單位%；T—環(huán)境溫度的數(shù)值，單位℃；H—環(huán)境相對濕度的數(shù)值，單位%；t1—聚醚型聚氨酯混凝土施工容留時間的數(shù)值，單位min。5.2.5生產配合比設計。對間歇式拌和機，應按照JTGE42中T0302試驗方法取樣測試各料倉的材料級配，確定各料倉的配合比，供拌和機控制室使用。同時選擇適宜的篩孔尺寸和安裝角度，盡量使各料倉的供料大體平衡。并取目標配合比設計的最佳聚醚型聚氨酯膠結料用量OAC、OAC±0.3%等3個聚醚型聚氨酯膠結料用量進行試拌及馬歇爾試驗，通過室內試驗及從拌和機取樣試驗綜合確定生產配合比的最佳聚醚型聚氨酯膠結料用量，由此確定的最佳聚醚型聚氨酯膠結料用量與目標配合比設計的用量差值不宜大于±0.2%。對連續(xù)式拌和機可省略生產配合比設計步驟。5.2.6生產配合比驗證。按生產配合比設計結果進行試拌和試驗段鋪筑，并取樣進行馬歇爾試驗和路用性能驗證，同時檢測路面的空隙率等指標，并評價其是否滿足相關的技術要求，由此確定生產用的標準配合比、最佳壓實時機、機具組合、碾壓遍數(shù)等施工工藝。最佳壓實時機應根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度、環(huán)境相對濕度和催化劑用量，按式（2）綜合確定。t2=402.6-5.7×T-1.3×H-162.2×Y（2）式中：t2—最佳壓實時機的數(shù)值，單位min；Y—催化劑用量的數(shù)值，單位%；T—環(huán)境溫度的數(shù)值，單位℃；H—環(huán)境相對濕度的數(shù)值，單位%。6鋪裝層結構設計6.1結構設計原則6.1.1結構設計厚度應符合CJJ169、JTGD50以及JTG/T3364-02的要求。6.1.2聚醚型聚氨酯混凝土單層的最大厚度應根據(jù)其壓實特性確定，其公稱最大粒徑應與層厚相匹配。6.2推薦結構組合6.2.1橋面鋪裝層結構組合宜采用圖1或圖2的方案圖1橋面鋪裝單層結構圖2橋面鋪裝雙層結構6.2.2道路及隧道鋪裝層結構組合宜采用圖3或圖4或圖5的方案圖3道路及隧道鋪裝層雙層結構圖4道路及隧道鋪裝三層結構（用于上面層）圖5道路及隧道鋪裝三層結構（用于中面層）7鋪裝層施工7.1施工前的準備工作7.1.1聚醚型聚氨酯應置于干燥陰涼處，密封保存。7.1.2對于鋼橋面板應按相應的規(guī)范要求進行噴砂除銹和防銹處理。7.1.3對于水泥混凝土橋面板宜采用拋丸或精銑刨等方法處理，處理后的構造深度宜為0.4mm~0.8mm。7.2黏層施工7.2.1黏層施工應符合JTGF40要求。7.2.2黏層用SBS改性瀝青，應不低于Ⅰ-D級要求，灑布量宜為1.2kg/m2～1.5kg/m2，灑布完成后宜鋪設5mm～10mm預拌碎石，用量為5kg/m2～6kg/m2。7.2.3黏層用SBS改性乳化瀝青，應不低于PCR要求，軟化點不低于60℃，固體含量不低于60%。灑布量宜為0.3kg/m2～0.5kg/m2。7.3聚合物類防水黏結層施工7.3.1聚合物類防水黏結層施工前應保證橋面或路面干燥、潔凈、平整。7.3.2灑布區(qū)邊緣結構物表面應加以保護，以免受到污染。7.3.3聚合物類防水黏結材料宜采用自動灑布車作業(yè)，灑布應均勻、連續(xù)，對于小面積維修養(yǎng)護施工時，可采用人工涂刷。7.3.4鋼橋面聚合物類防水黏結層用量宜為0.4kg/m2～0.6kg/m2，路面及混凝土橋面聚合物類防水黏結層用量宜為0.6kg/m2～0.8kg/m2。7.3.5在防水黏結材料表干前宜撒布粒徑為5mm~10mm的預拌碎石（防水黏結材料用量宜為碎石質量的0.5%~1.0%），撒布量宜為5kg/m2~6kg/m2。7.3.6聚醚型聚氨酯混凝土攤鋪應在聚合物類防水黏結層表干后實干前進行，攤鋪前任何車輛與人員均不應進入防水黏結層區(qū)域。7.4聚醚型聚氨酯混凝土生產7.4.1生產過程可參照JTGF40中瀝青混合料拌制的有關規(guī)定進行。7.4.2礦料在使用前應經過干燥處理，并降至常溫，干燥集料的殘余含水率不應高于1%。7.4.3聚醚型聚氨酯混凝土宜采用瀝青混合料拌和設備在常溫下拌制。7.4.4催化劑應按照設計計量稱取，并在拌制前利用電動攪拌機與聚醚型聚氨酯膠結料混合均勻。7.4.5催化劑與聚醚型聚氨酯膠結料混合后的時間，作為聚醚型聚氨酯混凝土施工容留時間的起點，聚醚型聚氨酯混凝土拌制攤鋪后因固化強度過高不可壓實的時間。7.4.6拌制時宜先將礦料干拌30s，加入預混的催化劑與膠結料后宜再濕拌60s。7.4.7生產結束后，應立即采用干拌礦料的方式對拌缸進行防黏結清理。7.4.8在生產過程中應符合國家有關環(huán)境保護、廢棄物排放以及安全生產等方面的相關規(guī)定。7.5運輸7.5.1車輛應配備保溫防濕的覆蓋設施。7.5.2車廂內壁應保證潔凈，卸車后殘留物應及時清除。7.6攤鋪7.6.1在雨雪天氣和下承層溫度低于10℃時不宜施工。7.6.2宜在聚合物類防水黏結材料表干后、實干前進行鋪裝作業(yè)，不可全干后鋪筑。7.6.3合理組織生產、運輸及攤鋪施工，預留足夠的可碾壓時間。7.7碾壓7.7.1碾壓機具組合及參數(shù)應根據(jù)試驗路段確定，并根據(jù)氣候變化進行適時調整。7.7.2碾壓可參照JTGF40中瀝青混合料施工的有關規(guī)定并根據(jù)試驗段確定的方案進行。7.7.3不同溫度、濕度及催化劑用量下的最佳壓實時機宜按5.2.6式（2）計算，推薦壓實時間范圍為計算值±10min，終壓應在初壓后20min內完成。在20℃及30℃條件下，不同濕度及催化劑用量所對應的推薦壓實時間范圍見表13或表14。表1320℃時壓實時間范圍環(huán)境條件壓實時間范圍（min）相對濕度（%）催化劑用量（%）300.2207~2270.4175~195550.2175~1950.4142~162800.2142~1620.4110~130表1430℃時壓實時間范圍環(huán)境條件壓實時間范圍（min）相對濕度（%）催化劑用量（%）300.2150~1700.4118~138550.2118~1380.485~105800.285~1050.453~737.8接縫處理7.8.1施工應避免設置接縫，如因特殊原因需設置接縫時，宜采用45°~60°的斜接縫。7.8.2切縫前應預先畫線沿線切割，切縫后應清理廢棄物。7.8.3攤鋪混凝土前，縫壁應涂刷防水黏結材料。7.9養(yǎng)生及開放交通時間7.9.1聚醚型聚氨酯混凝土碾壓結束后一般應養(yǎng)生5d~7d，養(yǎng)生期間車輛不應通行。7.9.2開放交通時間宜根據(jù)不同溫度、濕度和催化劑用量按照式（3）計算。DK=1.5×10-3×T2+4.5×10-5×H2-1.6×C2-0.1×T-6.4×10-3×H+0.6×C+7.7（3）式中：DK—開放交通時間的數(shù)值，單位d；T—環(huán)境溫度的數(shù)值，單位℃；H—環(huán)境相對濕度的數(shù)值，單位%；C—催化劑用量的數(shù)值，單位%。7.9.3對于急需開放交通的項目，可通過調整催化劑用量來縮短開放交通時間。7.9.4在氣溫低于最低施工溫度10℃而又必須施工時，可通過調整催化劑用量及必要的養(yǎng)生手段和保護措施來確保工程質量。8施工質量控制與檢查驗收8.1一般規(guī)定8.1.1聚醚型聚氨酯混凝土鋪裝層施工應滿足JTGF40中施工質量管理與檢查驗收的相關要求。8.1.2所有與工程建設有關的原始記錄、試驗檢測及計算數(shù)據(jù)、匯總表格，應如實記錄和保存。8.2施工前的材料與設備檢查8.2.1各種材料都應在施工前以“批”為單位進行檢查，不符合本文件技術要求的材料不應進場。材料試樣的取樣數(shù)量與頻度按現(xiàn)行JTGF40規(guī)定進行。8.2.2施工前應檢查各種材料的來源和質量。8.2.3施工前應對拌合站、攤鋪機、壓路機等各種施工機械和設備進行調試，對機械設備的配套情況、技術性能、傳感器計量精度等進行檢查、標定。8.3施工中的質量控制與檢查驗收8.3.1各種原材料的檢測項目、檢測頻率及試驗方法應符合表15的規(guī)定。表15施工前原材料質量檢測的項目和頻率材料檢測項目檢測頻率試驗方法粗集料外觀，礦料品種每批目測顆粒組成（篩分）每批JTGE42T0302石料壓碎值每批JTGE42T0316洛杉磯磨耗損失每批JTGE42T0317吸水率每批JTGE42T0304堅固性每批JTGE42T0314針片狀顆粒含量每批JTGE42T0312水洗法＜0.075mm顆粒含量每批JTGE42T0310軟石含量每批JTGE42T0320磨光值PSV每批JTGE42T0321細集料顆粒組成（篩分）每批JTGE42T0327吸水率每批JTGE42T0330表觀密度每批JTGE42T0328堅固性（＞0.3mm部分）每批JTGE42T0340含泥量（小于0.075mm含量）每批JTGE42T0333砂當量每批JTGE42T0334礦粉表觀密度每批JTGE42T0352含水量每批JTG3430T0103外觀每批目測親水系數(shù)每批JTGE42T0353加熱安定性每批JTGE42T0355粒料范圍每批JTGE42T0351礦粉塑性指數(shù)每批JTGE42T0354膠結料密度每批GB/T4472吸水率每批GB/T1034表干時間（25℃）每批GB/T16777實干時間（25℃）每批拉伸強度（25℃）每批聚合物類防水黏結層材料黏結強度（25℃）每批JTG/T3364-02附錄B剪切強度（25℃）每批JTG/T3364-02附錄C斷裂伸長率每批GB/T16777透水性（0.3MPa，24h）每批表干時間（25℃）每批全干時間（25℃）每批注：對各種礦料是以同一料源、同一次購入并運至生產現(xiàn)場的相同規(guī)格材料為一“批”；對膠結料是指從同一來源、同一次購入的同一規(guī)格的聚醚型聚氨酯為一“批”。8.3.2施工過程中應按表16的規(guī)定進行質量檢查。表16鋪裝施工階段質量檢查要求檢查項目檢查頻度質量要求或允許偏差檢查方法鋼橋面噴砂除銹每2000m2測6點清潔度：≥Sa2.5級GB/T8923.1粗糙度：60μm~100μmGB/T13288.5水泥混凝土下承層表面拉毛每2000m2測6點構造深度宜為0.4mm~0.8mmJTG3450T0961防銹漆厚度每1000m2測3處80±10μmGB/T13452.2聚合物類防水黏結層材料灑布量每1000m2取3點±10%JTG3450T0982礦料級配，與生產設計標準級配的差0.075mm每日每機上、下午各1次±2%JTGE20T07252.36mm±3%4.75mm±4%膠結料用量，與生產配比的差逐盤在線檢測±0.3