《巖瀝青-膠粉復合改性瀝青混合料施工技術規(guī)程》征求意見稿+編制說明

1T/SDHTSXXXXX-XXXX巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料施工技術規(guī)程本文件提出了巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的材料與制備、配合比設計、施工與質量檢驗要本文件適用于各等級公路新建、改擴建及養(yǎng)護工程。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JTGE20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程JTGF40公路瀝青路面施工技術規(guī)范JTGF80/1公路工程質量檢驗評定標準JTG5142公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范JT/T533瀝青路面用纖維JT/T797路用廢胎橡膠粉JT/T860.5瀝青混合料改性添加劑第5部分：天然瀝青DB37/T2536巖瀝青路用技術要求3術語和符號3.1巖瀝青rockasphalt石油在巖石夾縫中經過自然界的綜合作用生產的瀝青類物質。3.2膠粉改性劑groundrubbermodifier2T/SDHTSXXXXX-XXXX由廢輪胎經過粉碎、磨細得到，并達到一定細度規(guī)格，用于改善瀝青材料性能的輪胎膠粉的統(tǒng)稱。3.3巖瀝青—膠粉復合改性瀝青rockasphalt—rubberpowdercompositemodifiedasphalt巖瀝青、膠粉、道路石油瀝青、穩(wěn)定劑等材料按照一定比例通過剪切、發(fā)育得到的瀝青膠結料。4材料與制備4.1基質瀝青基質瀝青與膠粉應有良好的配伍性，其質量應符合JTGF40的規(guī)定，宜采用70號或90號道路石油瀝青。4.2巖瀝青巖瀝青改性劑技術要求應符合JT/T860.5和DB37/T2536的規(guī)定。4.3膠粉改性劑4.3.1膠粉改性劑宜采用常溫磨碎或?；庸ざ?。4.3.2膠粉改性細度規(guī)格宜為30目—60目。4.3.3膠粉改性劑的物理、化學性能技術要求應符合JT/T797的規(guī)定。4.3.4膠粉改性劑應儲存在通風、干燥的環(huán)境中，并采取防火、防潮措施。4.4巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的加工4.4.1巖瀝青－膠粉生產復合改性瀝青宜在固定工廠集中加工；如加工設備和工藝條件符合要求，也可在拌和廠現(xiàn)場生產。4.4.2巖瀝青—膠粉復合改性瀝青應采用間歇式生產加工設備，加工設備生產能力不宜小于15t/h。4.4.3巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的主要加工設備應滿足表1的要求。表1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青主要加工設備—3T/SDHTSXXXXX-XXXX表1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青主要加工設備（續(xù)）4.4.4巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的加工工藝見圖1。圖1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青加工流程圖4.4.5巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的加工宜采用剪切工藝生產，儲存過程中應連續(xù)攪拌。4.4.6巖瀝青—膠粉復合改性瀝青加工溫度和時間應符合表2的規(guī)定。表2巖瀝青－膠粉復合改性瀝青加工溫度和時間—4.4.7現(xiàn)場生產的復合改性瀝青宜隨配隨用。生產設備應設有取樣口供隨機采集樣品用，采集的試樣宜立即在現(xiàn)場制樣檢測。4.5巖瀝青—膠粉復合改性瀝青4.5.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青中膠粉改性劑摻量不宜低于道路石油瀝青質量的20%，巖瀝青摻量宜為膠粉改性瀝青質量的10%—20%。4.5.2巖瀝青—膠粉復合改性瀝青技術要求應符合表3的規(guī)定。4T/SDHTSXXXXX-XXXX表3巖瀝青－膠粉復合改性瀝青技術要求針入度指數(shù)PI—軟化點TR&B℃℃%%℃%%—5配合比設計5.1一般規(guī)定5.1.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料應采用JTGF40推薦的設計方法，當采用其他設計方法時，應進行馬歇爾試驗及配合比設計檢驗，并報告不同設計方法的試驗結果。5.1.2巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料配合比設計時，應考慮巖瀝青成分對混合料級配的影響，具體計算方法見附錄A。5.2材料5.2.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料所使用的粗集料、細集料、填料應符合JTGF40的規(guī)定。5.2.2纖維穩(wěn)定劑技術要求應符合JT/T533的規(guī)定。5.3設計要求5.3.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料可用于連續(xù)級配和間斷級配，常用類型及規(guī)格見表4。表4巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料類型與規(guī)格5T/SDHTSXXXXX-XXXX5.3.2巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的礦料級配應在JTGF40推薦的級配范圍內，SMA—5瀝青混合料的礦料級配范圍應在JTG5142推薦的范圍內。5.3.3巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料配合比應按圖2進行設計。圖2配合比設計流程圖5.3.4巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的馬歇爾試驗技術指標應滿足JTGF40中的相關規(guī)定。5.3.5巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料應在配合比設計結果的基礎上，應按照JTGE20中試驗方法檢驗高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，結果應符合表5的規(guī)定。其他指標應符合JTGF40中聚合物改性瀝青的技術要求。表5巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料性能技術要求6施工與質量驗收6.1一般規(guī)定6T/SDHTSXXXXX-XXXX6.1.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的施工準備應按照JTGF40的規(guī)定執(zhí)行。6.1.2巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的施工溫度應根據實踐經驗并參照表6選擇，路面溫度低于10℃、氣溫低于15℃或寒冷季節(jié)與大風降溫天氣不得進行施工。表6巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的施工溫度>125℃>50℃6.2拌和巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料宜采用間歇式拌和機拌制。6.3運輸6.3.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的運輸車數(shù)量應與實際生產效率相匹配。6.3.2自卸卡車應配備覆蓋混合料的不透水篷布，宜采用多層式保溫篷布，篷布應遮蓋嚴密。6.3.3巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料運輸至現(xiàn)場后應配專人逐車檢測溫度，檢測結果應滿足表6要求。6.3.4巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的其他運輸要求應按照JTGF40的規(guī)定執(zhí)行。6.4攤鋪6.4.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料應采用攤鋪機攤鋪，不應在攤鋪面上進行人工補料等操作。6.4.2攤鋪機開工前應提前0.5h—1h預熱熨平板，預熱溫度宜為110℃—115℃。6.4.3當攤鋪寬度較寬時，宜采用多臺攤鋪機按梯隊作業(yè)的方式攤鋪。6.4.4應監(jiān)測卸入攤鋪機料斗前和熨平板后方攤鋪層混合料的溫度，攤鋪溫度應滿足表6要求，當巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料在卸入攤鋪機料斗前的溫度低于160℃時應予以廢棄。6.4.5巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的其他攤鋪要求應按照JTGF40的規(guī)定執(zhí)行。6.5壓實及成型7T/SDHTSXXXXX-XXXX6.5.1巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料路面施工配備的壓路機數(shù)量應與攤鋪能力相匹配。6.5.2巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的碾壓溫度應符合表6的要求，并遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的要求。6.5.3壓路機應以慢而均勻的速度碾壓，并符合表7的要求。表7壓路機碾壓速度366.5.4其他壓實要求應按照JTGF40的規(guī)定執(zhí)行。6.6接縫處理及開放交通巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料路面的施工接縫及施工完成后路面的開放交通條件應按照JTGF40的規(guī)定執(zhí)行。6.7質量管理與檢查驗收巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料路面施工質量與檢查驗收，按照JTGF40和JTGF80/1的相關規(guī)定執(zhí)行。8T/SDHTSXXXXX-XXXX附錄A（規(guī)范性）巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料體積指標計算方法A.1目的與適用范圍本方法適用于確定巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的體積指標。A.2計算方法A.2.1在巖瀝青改性劑摻量確定的條件下，用級配設計確定的填料用量減去巖瀝青改性劑中的灰分，為填料實際用量。填料實際用量ma按式（1）計算。式中：Pa——填料實際配比（%）Pb——級配設計填料配比（%）Pra——巖瀝青改性劑灰分的外摻比例（%）A.2.2按式（2）計算礦料的合成毛體積相對密度γsb。式中：P1、P2、…、Pn——各種礦料成分的配合比，P1、P2+…+Pn=100、γ2…γn——各種礦料相應的毛體積相對密度，無量綱γra——巖瀝青改性劑灰分的毛體積相對密度，無量綱A.2.3按式（3）計算礦料的合成表觀相對密度γsa。...................（1）...................（2）...................（3）式中：γ1、γ2…γn——各種礦料按試驗規(guī)程方法測定的表觀相對密度，無量綱γra——巖瀝青改性劑灰分按試驗規(guī)程方法測定的表觀相對密度，無量綱A.2.4按照JTGF40附錄B中公式B.5.6—2、B.5.6—3和B.5.6—4計算合成礦料有效相對密度γse。9A.2.5巖瀝青改性劑中膠結料的相對密度按照公式（4）計算。式中：γrb——巖瀝青改性劑中膠結料的相對密度，無量綱γam——巖瀝青改性劑的相對密度，無量綱γra——巖瀝青改性劑中灰分的相對密度，無量綱Pra——巖瀝青改性劑中灰分含量（%）A.2.6計算瀝青混合料最大理論相對密度。T/SDHTSXXXXX-XXXX...................（4）（1）針對密級配瀝青混合料，按照公式（5）計算混合料的最大理論相對密度γt。式中：...................γt——混合料最大理論相對密度，無量綱Pa——瀝青混合料油石比（%）Prb——巖瀝青改性劑中膠結料外摻量，以礦料質量的百分數(shù)計（%）γse——礦料的有效相對密度，無量綱γa——瀝青的相對密度（25℃),無量綱γrb——巖瀝青改性劑中膠結料的相對密度，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γt。式中：...................PX——纖維用量，以礦料質量的百分數(shù)計（%）γX——纖維相對密度，無量綱A.2.7混合料試件各項體積指標空隙率VV、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA按照JTGF40附錄B的方法計算。巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料施工技術規(guī)程編制說明根據山東公路學會《關于發(fā)布第二批山東公路學會標準立項計劃的通知》（魯公學會〔2024〕8號《巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料施工技術規(guī)程》為團體標準制定項目。山東高速建設管理集團有限公司：負責制定總體技術路線；設計工藝驗證；組織協(xié)調；具體負責編制前言、1范圍、2規(guī)范性引用文件、3術語和定義。山東高速濟南繞城西線公路有限公司：負責建設管理，項目應用；具體負責編制6施工與質量驗收，審核1范圍、2規(guī)范性引用文件。山東高速路用新材料技術有限公司：負責施工材料生產；具體負責編制4材料與制備，審核3術語和定義，審核前言、3術語和定義。山東高速工程檢測有限公司：負責施工工藝設計；具體負責編制5配合比設計、6施工與質量驗收、附錄A。本標準的制訂原則是依據GB/T1.1—2020給出的原則和有關標準、政策法規(guī)進行編制的。制訂本標準時充分考慮到滿足我國的技術發(fā)展和生產需要，充分體現(xiàn)行業(yè)進步和發(fā)展趨勢，符合國家產業(yè)政策，推動行業(yè)技術水平提高。標準文本格式、條款主要是根據GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》進行編制。1.協(xié)調性原則。充分做好資料調研工作，做好與相關標準、規(guī)范的協(xié)調、銜接，保證本標準與《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）、《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20）等相關行業(yè)標準統(tǒng)一性。2.可操作性原則。結合現(xiàn)有室內試驗研究及已完工的實際工程，起草的條文應明晰、規(guī)范，便于工程應用，試驗方法內容應詳細、明確，可操作性強。3.成熟性原則。標準須進行充分技術論證或試驗驗證，并在實際工程中加以驗證，確保標準制訂內容依據充分，理論正確，驗證可信，確保技術成熟性、可靠性。4.指標合理性原則。標準中的指標應具有明確的針對性、實用性和現(xiàn)實性。5.代表性和先進性原則。標準必須能夠滿足道路工程對封層的基本性能要求，同時也必須結合實際工程，確保標準內容據實可行；同時能夠引導封層工程質量的改進、完善，進而有利于行業(yè)的持續(xù)進步。1.前期準備階段（2020年8月～2024年1月）2020年8月，依托山東省交通科技項目《基于軟硬瀝青界面增強的高性能橡膠瀝青混凝土開發(fā)與成套應用技術研究》課題提出的巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料路面，應用巖瀝青—膠粉復合改性瀝青代替SBS改性瀝青用作瀝青路面筑路材料，并于2023年5月起陸續(xù)鋪筑試驗段2處，通車運營后，經跟蹤檢測路面各項指標評價等級均為優(yōu)秀，經受住了夏季高溫多雨、冬季低溫多雪氣候的驗證，證明該技術方案的可行性。2024年1月，由編制單位向山東公路學會提出申請的《巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料施工技術規(guī)程》標準獲得山東公路學會批準立項。編制組結合現(xiàn)階段主管部門的發(fā)文、要求以及工程應用等進行了深入分析和研究，完成已有標準、文獻資料的收集、分析和總結。2.立項及起草階段（2024年1月～2024年5月）2024年1月，明確工作后立即成立了編制組，基于軟硬瀝青界面增強的高性能橡膠瀝青混凝土開發(fā)與成套應用技術研究的實際工作，收集研究課題成果資料和相關工程應用資料，進行梳理和分析，經編制組內部討論、審議和修改，于2024年5月完成草稿。3.初審階段（2024年5月～2024年7月）在充分調研和分析總結的基礎上，編制組在草稿的基礎上確定標準的各項技術指標，經過討論和改進，形成初稿，于2024年7月5日組織初稿審查會，根據審查會專家意見對標準內容進行了修改完本規(guī)程主要技術內容的依據主要為《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50）、《公路工程瀝青及瀝青青路面技術標準》（CJJ/T273）、《巖瀝青路用技術要求》（DB37/T2536）的有關規(guī)定，結合課題研究內容與試驗路的結果而確定。本規(guī)程提出了巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的材料與制備、配合比設計、施工與質量檢驗要求。具體的技術內容及依據說明如下：1.巖瀝青改性劑本部分依據《瀝青混合料改性添加劑第5部分：天然瀝青》（JT∕T860.5）和《巖瀝青路用技術要求》（DB37/T2536）規(guī)定了巖瀝青的技術要求，巖瀝青應滿足表1技術要求。表1巖瀝青技術要求—目℃%℃%2.膠粉改性劑本部分依據JT/T797規(guī)定了膠粉改性劑的技術要求。依據CJJ/T273增添了膠粉改性劑細度的技術要求。采用熒光顯微鏡在800x下對不同細度膠粉復合改性瀝青在不同發(fā)育時間下粒度進行了測試，試驗結果如下表所示。表2不同發(fā)育時間下膠粉粒度試驗結果3.巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的加工（1）設備調研了山東省主要瀝青生產廠家的瀝青加工設備，對各組成部分的設備規(guī)格參數(shù)進行了統(tǒng)計，經數(shù)學統(tǒng)計分析，提出了復合改性瀝青生產設備的工藝參數(shù)要求，山東省95%的設備具有生產復合改性瀝青的能力。（2）加工結合不同細度膠粉改性劑的發(fā)育時間，本部分提出了巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的流程及其各工藝的要求，復合改性瀝青加工過程中首先將膠粉通過膠體磨，對其進行粉磨，后進入預混罐使膠粉與基質瀝青進行充分混合，進入發(fā)育罐對其進行發(fā)育，發(fā)育過程中加入穩(wěn)定劑等外加劑和巖瀝青，發(fā)育完成后進入儲存罐。復合改性瀝青儲存過程中應進行連續(xù)攪拌，防止離析。此外，為保證復合改性瀝青充分發(fā)育對各加工過程的溫度進行規(guī)定。4.巖瀝青—膠粉復合改性瀝青本部分主要依據室內試驗結果得出，不同巖瀝青摻量下復合改性瀝青各指標試驗結果如表3—5所示，不同巖瀝青摻量下復合改性瀝青的PG分級試驗結果如圖1—3所示。表3巖瀝青—膠粉（20%）復合改性瀝青試驗結果5針入度指數(shù)PI—559653℃55℃5%5%5℃5%5%558644表4巖瀝青—膠粉（25%）復合改性瀝青試驗結果5針入度指數(shù)PI—5598652℃55℃5%5%5℃5%5%559754表5巖瀝青—膠粉（30%）復合改性瀝青試驗結果5針入度指數(shù)PI—558654—℃55℃5%5%5℃5%5%5599663圖1復合改性瀝青中膠粉改性劑摻量為20%下的PG分級試驗結果圖2復合改性瀝青中膠粉改性劑摻量為25%下的PG分級試驗結果圖3復合改性瀝青中膠粉改性劑摻量為30%下的PG分級試驗結果1.一般規(guī)定對巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料的配合比設計方法及依據進行了說明，其應符合JTGF40的相關規(guī)定。此外提出了巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料體積指標計算方法。巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料設計過程中應考慮巖瀝青灰分對混合料級配的影響，具體計算方法如下：（1）在巖瀝青改性劑摻量確定的條件下，用級配設計確定的填料用量減去巖瀝青改性劑中的灰分，為填料實際用量。填料實際用量ma按式（1）計算。式中：Pa——填料實際配比（%）Pb——級配設計填料配比（%）Pra——巖瀝青改性劑灰分的外摻比例（%）（2）按式（2）計算礦料的合成毛體積相對密度γsb。.......................（1）式中：P1、P2、…、Pn——各種礦料成分的配合比，P1、P2+…+Pn=100、γ2…γn——各種礦料相應的毛體積相對密度，無量綱γra——巖瀝青改性劑灰分的毛體積相對密度，無量綱（3）按式（3）計算礦料的合成表觀相對密度γsa。式中：γ1、γ2…γn——各種礦料按試驗規(guī)程方法測定的表觀相對密度，無量綱γra——巖瀝青改性劑灰分按試驗規(guī)程方法測定的表觀相對密度，無量綱（4）按照JTGF40附錄B中公式B.5.6—2、B.5.6—3和B.5.6—4計算合成礦料有效相對密度γse（5）巖瀝青改性劑中膠結料的相對密度按照公式（4）計算。（4）式中：γrb——巖瀝青改性劑中膠結料的相對密度，無量綱γam——巖瀝青改性劑的相對密度，無量綱γra——巖瀝青改性劑中灰分的相對密度，無量綱Pra——巖瀝青改性劑中灰分含量（%）（6）計算瀝青混合料最大理論相對密度。1）針對密級配瀝青混合料，按照公式（5）計算混合料的最大理論相對密度γt。（5）式中：γt——混合料最大理論相對密度，無量綱Pa——瀝青混合料油石比（%）Prb——巖瀝青改性劑中膠結料外摻量，以礦料質量的百分數(shù)計（%）γse——礦料的有效相對密度，無量綱γa——瀝青的相對密度（25℃),無量綱γrb——巖瀝青改性劑中膠結料的相對密度，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γt。式中：PX——纖維用量，以礦料質量的百分數(shù)計（%）γX——纖維相對密度，無量綱（7）混合料試件各項體積指標空隙率VV、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA按照JTGF40附錄B的方法計算。2材料巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料所用集料和填料性能應符合JTGF40的要求，瀝青瑪蹄脂碎石用纖維應符合JT/T533的要求。3設計要求本部分主要依據《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）規(guī)定了復合改性瀝青混合料可應用的類型，結合JTG5142中相關內容增加了巖瀝青—膠粉復合改性瀝青的應用類型砂粒式瀝青混合料（SMA—5），以推動巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料在養(yǎng)護工程中的應用。復合改性瀝青混合料配合比設計流程與常規(guī)瀝青混合料設計相比存在一定的差異，本部分對復合改性瀝青混合料配合比設計流程進行了優(yōu)化，提出了巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料配合比設計流程，如圖4所示。圖4復合改性瀝青混合料配合比設計流程復合改性瀝青混合料類型應按照公路等級、氣候條件、交通條件等進行選擇，混合料最佳瀝青用量應根據馬歇爾試驗確定，對10種類型的混合料，每種混合料采用粗、中、細三種級配進行車轍動穩(wěn)定度試驗，試驗結果如圖5和圖6所示。圖5巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料動穩(wěn)定度試驗結果圖6巖瀝青—膠粉復合改性瀝青混合料低溫試驗結果本部分主要依據《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTGF40）進行編寫，根據工程應用過程中可能出現(xiàn)的問題，增加了相關注意事項，由于膠粉改性瀝青的溫度敏感性較強，在總結相關工程經驗的基礎上，提出了各施工環(huán)節(jié)中的溫度范圍。以AC—20混合料和SMA—13復合改性瀝青混合料為例，擊實成型溫度與瀝青混合料馬歇爾試樣孔隙率間的關系圖如圖7所示。圖7擊實成型溫度與空隙率關系曲線從試驗結果可以看出，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，根據試驗結果（圖7）發(fā)現(xiàn)，混合料采用復合改性瀝青生產制備混合料時，提高瀝青混合料出料和施工溫度5℃,以此達到壓