PR改性沥青混合料施工指导意见.docx

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PR改性沥青混合料施工指导意见

PR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

中面层

上面层

类型

方筛孔尺寸（mm）

AC

13型

AC

20型

26.5

100

100

19.0

100

90-100

16.0

100

78-92（

74～90）

13.2

90-100

62-80（

62～82）

9.5

68-85

（60～80）

50-72（

50～70）

4.75

38-68

（30～53）

26-56（

32～46）

2.36

24-50

（20～40）

16-44（

22～36）

1.18

15-38（15～30）

12-33（

16～28）

0.6

10-28（

10～23）

8-24（

10～22）

0.3

7-20（

7

～18）

5-17（

6～16）

0.15

5-15（

5

～12）

4-13（

4～12）

0.075

4-8

3-7

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%。

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

质量损失（%）

不大于

±0.6

薄膜加热试验163℃，5h

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/cm

3）

不小于

1.01（规范为实测）

动力粘度（绝对粘度，

60℃）（Pa.s）

不小于

180

2、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

AC13C

AC20C

检测频率

压碎值

不大于（％）

20

28

每1000

吨检

（g/cm3）

毛体积密度

实测

实测

测1

次

视密度

不小于（g/cm

3）

2.60

2.50

吸水率

不大于（％）

2.0

2.0

对沥青的粘附性

不小于

5级

4级

坚固性

不大于（％）

12

12

细长扁平颗粒含量

不大于（％）

10

18

风化石或白晶石含量

不大于（%）

3

5

水洗法小于0.075mm

颗粒含量不大于

1

1

（％）

软石含量

不大于（％）

3

5

洛杉矶磨耗值

不大于（％）

25

30

每5000

吨检

磨光值

不小于（BPN）

42

/

测1

次

（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

毛体积

水洗法＜0.075mm

亚甲蓝值

颗粒含量

密度

≥

≤12%

≮70%

≯5g/kg实测

≯12.5%

2.5g/cm

3

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

含水量

亲水

塑性

加热安

粒度范围（％）

（g/cm

3

）

（%）

系数

指数

外观

<0.6m

<0.15m

<0.075m

定性

m

m

m

≥2.5

≤1

<1

<4

无团粒

100

90～100

75～100

实测

结块

（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/cm

3；

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

（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）

两面各75

稳定度（KN）

≥8.0

流值（0.1mm）

AC

13C

20~40

空隙率（%）

型

AC

20C

4~6

型

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为4%、5%、6%时，分别为14、15、16

（VMA，％）当AC-13C马歇尔试件设计空隙率

，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。

2、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rsb和合成表观相对密度

rsa：

rsb

100

p1

p2

pn

r1

r2

rn

rsa

100

p1

p2

pn

r1'

r2'

rn'

式中：

rsb——矿料的毛体积相对密度；

rsa——矿料的表观相对密度；

p1、p2、⋯⋯、pn——各种矿料成分配合比，其和为

100；

r1

、r2

、⋯⋯、rn

——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；

r1

'

、r2'

、⋯⋯、rn'

——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

pa或沥青用量pb：

pa

pa1

sb1

sb

pa

pb100sb100

式中：

pa——预估的最佳油石比（与矿料总量的百分比），％；

pb——预估的最佳沥青用量（占混合料总量的百分数），%;pa1——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；

sb1——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：

式中：

se

100pb

se

100pb

tb

合成矿料的有效相对密度；

pb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。

rf

VV1100

rt

rf

VMA1ps100

rsb

VFAVMAVV100

VMA

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；

ps——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，

ps100pb，％；

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，

并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度和稳定度曲线出现峰值。

如果没

有涵盖设计空隙率的全部范围，试验必须扩大沥青用量范围重新进行。

根据试验曲线的走势，取相应于密度最大值的沥青用量a1、稳定度最大值

的沥青用量a2和目标空隙率的沥青用量a3，沥青饱和度范围的中值的沥青用

量a4，按下式取四者的平均值作为最佳沥青用量初始值OAC1。

OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4

如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，按下式取

三者的平均值作为最佳沥青用量初始值OAC1。

OAC1=（a1+a2+a3）/3

对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰值（最大值经常

在曲线的两端）时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量

a3

做为

OAC1

，但

OAC1

必须介于

OACmin～OACmax

的范围内，否则应重新进行配合比设计。

以各项指标均符合技术标准（不含

VMA

）的沥青用量范围

OACmin

～

OACmax

的中值作为

OAC2

。

按下式取中值

OAC2

。

OAC2=

（OACmax

+OACmin

）/2

如果最佳沥青用量的初始值

OAC1

在

OAC

max

和OACmin

之间，则认为设

计结果是可行的，可取

OAC1

和

OAC2

的中值作为目标配合比最佳沥青用量

OAC。

把计算的OAC和绘制的各项指标曲线对比，检验OAC所对应的空隙率是否在4.0%～6.0%范围内及VMA值是否符合JTGF40-2004中关于最小VMA

值的要求，且OAC宜位于VMA凹形曲线最小值的贫油一侧。

当空隙率不是整

数时，最小VMA按内插法确定，并结合气候特点论证地取用，其对应的试件空

隙率在设计范围内。

在绘制的各曲线上，检查相应于此OAC的其它各项指标是否符合马歇尔试

验技术标准。

如果以上各项指标均能符合要求，再根据实践经验和实体工程的公

路等级、气候条件、交通情况，调整确定最佳沥青用量OAC。

就以此OAC作

为目标配合比设计的最佳沥青用量。

按下式计算最佳沥青用量时沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含

量，检验此时粉胶比。

se

sb

100

pba

b

se

sb

pbepb

pba

ps

100

式中：

pba——沥青混合料中被矿料吸收的沥青比例（以矿料质量为

100），％；

pbe——沥青混合料中有效沥青用量（以沥青混合料质量为

100）％；

se——矿料有效相对密度；

sb——矿料毛体积相对密度；

b——沥青相对密度（25℃/25℃）；

pb——沥青含量，％；

ps——矿料占沥青混合料总质量的百分率，即ps100pb，％。

按照下式计算最佳沥青用量条件下沥青混合料的粉胶比，宜符合0.6～1.6

的要求。

p0.075

FB

pbe

式中：

FB——粉胶比；

p0.075——矿料级配中0.075mm筛通过量（水洗法，以矿料质量为

100），％；

pbe——有效沥青含量（以沥青混合料质量为100），％。

e、残留稳定度试验和冻融劈裂试验检验。

按以上确定的配合比和最佳沥青

用量制备沥青混凝土试件，检验残留稳定度和劈裂强度比必须满足表六规定。

f、动稳定度与低温小梁弯曲试验检验。

按以上确定的配合比和最佳沥青用量制备沥青混凝土试件，检验动稳定度与低温小梁弯曲破坏应变必须满足要求。

（2）生产配合比设计阶段

a、确定各热料仓矿料和矿粉的用量。

从二次筛分后进入各热料仓的矿料取

样进行筛分，根据筛分结果，通过计算以确定各热料仓矿料和矿粉的用料比例，

供拌和机控制室使用。

进行生产配合比设计时，生产级配与目标级配应接近，并

符合表一的规定，生产配合比与目标配合比的马歇尔试件的体积性质指标应一

致。

同时，选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，并反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。

b、确定最佳油石比。

取目标配合比设计的最佳油石比OAC和OAC±0.3%三个油石比进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验，综合确定生产配合比的最佳油石比，由此确定的生产配合比的最佳油石比与目标配合比设计的结果相差宜在+0.2％范围内。

c、残留稳定度试验、冻融劈裂试验检验。

按以上确定的生产配合比，用室内小型拌和机拌制沥青混合料，成型试件，检验残留稳定度、冻融劈裂强度比必须满足表六的规定。

3、关于沥青混凝土马歇尔室内试验中几点统一做法

（1）进行目标配合比设计和生产配合比设计时，制备试件的混合料，需采用小型沥青混合料拌和机拌和，以模拟生产实际情况。

（2）每组试件个数一律用6个。

（3）沥青混合料试件密度试验方法：

上、中面层沥青混合料统一用表干法的毛体积密度。

（4）沥青混合料理论最大相对密度，按每天总量控制算得平均油石比用计算法获得，并与生产配合比设计值进行验证，差值应不大于0.005，否则应查找

原因，论证后取值。

（5）试件的配料、拌和均应单个进行，以确保试验结果的一致性。

五、做好沥青工作面的检查、清扫与裂缝处治

1、按要求检查下层面层的完整性以及下面层与基层表面的粘结性。

2、对下层面层表面浮动矿料应扫至路面以外，表面杂物亦清扫干净。

灰尘应提前冲洗，用鼓风机吹干净。

表七粘层用改性乳化沥青的技术要求

项

目

技术