哈尔滨市抗凝冰沥青路面技术导则.docx
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哈尔滨市抗凝冰沥青路面技术导则.docx
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哈尔滨市抗凝冰沥青路面技术导则
哈尔滨市抗凝冰沥青路面技术导则
(试行)
2017年11月
前言
本导则是根据哈尔滨市城乡建设委员会的要求,由哈尔滨市市政工程设计院组织有关单位进行编制。
在编制过程中,编制组经认真调查研究,结合黑龙江省严寒地区气候特点及其实践经验,依据有关国家文件、国家标准及其施工指南,在广泛征求意见的基础上编制而成。
本导则由哈尔滨市城乡建设委员会科技处负责管理,由哈尔滨市市政工程设计院负责具体技术内容的解释,各单位在执行过程中请注意积累资料、收集信息,发现需要修改及补充之处,请及时向哈尔滨市市政工程设计院反映,以便今后编制标准时参考。
哈尔滨市市政工程设计院地址:
哈尔滨市道里区四方台大道2101号,邮政编码:
联系电话:
0451-,。
主编单位:
哈尔滨市市政工程设计院
参编单位:
交通运输部科学研究院
江苏路俊新材料科技有限公司
北京京联路通科技有限公司
哈尔滨市市政工程质量检测咨询中心
主要起草人:
郭锋钢姚天宇袁韬白成玉张德平朱宝林
李连久王强吕佳王山山惠嘉江睿南
柴智王肇国王京花衡思怀李宏伟郝举英
张焕鑫
主要审查人:
朱卫中马松林王今朝刘锐人王殿文王黎明
目次
1总则
为指导哈尔滨市抗凝冰沥青混合料在道路工程中的应用,达到减少路面结冰,形成小雪即融,大雪易清,抑制暗冰的市政道路条件,提高城市道路行车安全度,制定本导则。
本导则规定了抗凝冰沥青混合料用材料的要求、配合比设计、路面施工工艺及质量要求等,适用于哈尔滨市城乡道路的新建、改(扩)建及维修养护工程,可以作为哈尔滨市抗凝冰沥青路面工程设计、生产、施工与质量检测的依据。
抗凝冰沥青混合料的拌制及其摊铺施工必须符合国家环境和生态保护的规定。
抗凝冰沥青混合料的设计、拌制、运输及施工除应遵照本导则的专门规定外,同时还应符合现行国家及行业有关标准、规范和法规的规定。
2术语及代号
术语
抗凝冰改性剂Anti-icingModifier
沥青混合料拌制过程中加入并经过盐化作用,可使沥青混合料路面具有融化小雪或使得大量冰雪堆积时在道路表面形成界面作用而易于清除的改性剂。
抗凝冰沥青混合料Anti-icingAsphaltMix,AAM
通过一定工艺及方法掺入抗凝冰改性剂的沥青混合料。
代号
SBS——苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,Styrene-Butadiene-StyreneBlockCopolymer的缩写
AAM——含有抗凝冰改性剂的沥青混合料,Anti-icingAsphaltMix的缩写
3材料
一般规定
抗凝冰沥青混合料使用的各种材料应与普通热拌沥青混合料相一致。
进行抗凝冰沥青混合料生产时可采用成品SBS改性沥青。
拌制抗凝冰沥青混合料使用的基质沥青宜采用90号石油沥青。
抗凝冰沥青混合料使用的粗、细集料可就地取材、就近取材,粗集料必须由经过专业机构进行石质鉴定的采石场生产。
对不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。
粗集料
粗集料应选用坚硬、无风化、表面粗糙洁净石料,其形状接近立方体,其技术指标应符合表的规定。
表粗集料质量技术指标
指标
单位
技术要求
试验方法①
上面层
其他层次
压碎值,不大于
%
26
28
T0316
洛杉矶磨耗损失,不小于
%
28
30
T0317
表观相对密度,不小于
—
T0304
吸水率,不大于
%
T0304
与沥青粘附性,不小于
%
5级
4级
T0616
坚固性,不大于
%
12
12
T0314
针片状含量(混合料)不大于
其中粒径大于,不大于
其中粒径小于,不大于
%
15
12
18
18
15
20
T0312
水洗法<颗粒含量,不大于
%
1
1
T0310
软石含量,不大于
%
3
5
T0320
磨光值,不小于
40
/
T0321
注:
①按照现行行业标准《公路工程集料试验规程》JTJ058规定的方法执行。
对受热易变质的集料,宜采用经拌和机烘干后的集料进行检验。
粗集料要求使用反击破式破碎机加工的碎石,并应有二级除尘设备。
上面层用集料,有两个或两个以上破碎面颗粒比例应不少于90%。
当采用酸性或中性石料时,为改善石料与沥青的粘附性或者沥青混合料的水稳性,宜掺加2%的水泥或消石灰粉代替部分填料。
抗凝冰沥青混合料中使用的粗集料规格按表的规定生产和使用。
表抗凝冰沥青混合料用粗集料规格
规格
名称
公称
粒径
(mm)
通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)
106
75
63
53
S1
40~75
100
90~100
-
-
0~15
-
0~5
S2
40~60
100
90~100
-
0~15
-
0~5
S3
30~60
100
90~100
-
-
0~15
-
0~5
S4
25~50
100
90~100
-
-
0~15
-
0~5
S5
20~40
100
90~100
-
-
0~15
-
0~5
S6
15~30
100
90~100
-
-
0~15
-
0~5
S7
10~30
100
90~100
-
-
-
0~15
0~5
S8
10~25
100
90~100
-
0~15
-
0~5
S9
10~20
100
90~100
-
0~15
0~5
S10
10~15
100
90~100
0~15
0~5
S11
5~15
100
90~100
40~70
0~15
0~5
S12
5~10
100
90~100
0~15
0~5
S13
3~10
100
90~100
40~70
0~20
0~5
S14
3~5
100
90~100
0~15
0~3
上面层抗凝冰沥青混合料中以上的粗集料应采用玄武岩、石灰岩等硬质石料。
细集料
细集料应干燥、洁净、无风化,不含杂质,有适当的级配范围,可以采用天然砂、机制砂或石屑。
当采用石屑、机制砂时,石屑应清洁、干净,筛孔以下颗粒不应超过8%,其规格应符合表的规定。
表细集料规格要求
规格
公称粒径
(mm)
水洗法通过各筛孔的质量百分数(%)
S15
0~5
100
90~100
60~90
40~75
20~55
7~40
2~20
0~10
S16
0~3
-
100
80~100
50~80
25~60
8~45
0~25
0~15
当采用机制砂时,应采用专业的机制砂生产设备进行生产,并采用优质的碱性石料为原材料,其级配应符合表中0mm~3mm的规格要求。
当采用机制砂、石屑作为细集料时,应采用石灰岩轧制,以砂当量(适用于0mm~)或亚甲蓝值(适用于0mm~或0mm~)表示时,其质量要求应符合表的规定。
表细集料质量要求
项目
单位
质量要求
试验方法①
表观相对密度,不小于
—
T0328
坚固性(>部分),不大于
%
12
T0340
含泥量(<的含量),不大于
%
3
T0333
砂当量,不小于
%
60
T0334
亚甲蓝值,不大于
g/kg
25
T0349
棱角性(流动时间),不小于
s
30
T0345
注:
①按照现行行业标准《公路工程集料试验规程》JTJ058规定的方法执行。
填料
抗凝冰沥青混合料中采用矿粉作为填料时,矿粉必须采用碱性石料磨细,且应干燥、洁净,堆放时应采取防潮、防水措施,当矿粉有结团、结块等现象时不得使用。
抗凝冰沥青混合料中采用的矿粉应符合现行行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1规定的质量要求,且粒径规格应满足抗凝冰沥青混合料的要求,其主要技术指标应符合表的规定。
表矿粉主要技术指标
指标
技术要求
试验方法①
表观密度,不小于(t/m3)
T0352
含水量,不大于(%)
1
T0103烘干法
粒度范围(%)
<
100
T0351
<
90~100
<
75~100
外观
无团粒结块
—
亲水系数,小于
1
T0353
塑性指数,小于(%)
4
T0354
加热安定性
不开裂、不翘曲
T0355
注:
①按照现行行业标准《公路工程集料试验规程》JTJ058规定的方法执行。
抗凝冰沥青混合料中采用的矿粉严禁使用回收粉。
改性沥青
抗凝冰沥青混合料中采用的沥青宜为SBS改性沥青贮运、使用及存放过程中应有良好的防水措施,并应避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青罐中。
改性沥青采用SBS
-C级,其技术指标应符合表的规定。
表SBS
-C改性沥青技术标准
序号
试验项目
单位
技术指标
试验方法①
1
针入度(25℃,100g,5s)
60~80
T0604
2
针入度指数PI
不小于
T0604
3
软化点TR&B
不小于
℃
55
T0606
4
延度(5℃,5cm/min)
不小于
cm
30
T0605
5
运动粘度(135℃)
不大于
Pa·s
T0625
6
闪点COC
不小于
℃
230
T0611
7
溶解度(三氯乙烯)
不小于
%
99
T0607
8
弹性恢复(25℃)
不小于
%
65
T0622
9
储存稳定性离析,48h软化点差
不大于
℃
T0661
10
密度(15℃)
g/cm3
实测记录
T0603
TFOT(或RTFOT)后残留物
11
质量损失
不大于
%
±
T0610
针入度比(25℃)
不小于
%
60
T0604
残留延度(5℃,5cm/min)
不小于
cm
20
T0605
注:
①按照现行行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052规定的方法执行。
抗凝冰改性剂
在抗凝冰沥青混合料中采用的抗凝冰改性剂宜采用含有盐化作用的降低冰点组份、缓释组份、抗腐蚀组份、增强组份、缓冲组份等各类组份组成的复合外加剂。
抗凝冰改性剂的物理指标应符合表的规定。
表抗凝冰改性剂的物理指标
项目
指标
密度(g/ml)≥
颗粒度(mm)
熔点(℃)≥
260
溶液PH值
8-10
抗凝冰改性剂除应符合第条和第条的规定外,尚应符合如下规定:
1具有长久的路面抗凝冰功效,且路面冰点温度不得高于-25℃(注:
通过实验确定),能有效阻止路面在下小雪时候的结冰,且在中等或大雪时能够在路面与冰雪层表面形成界面层;
2具有降低冬季路面管理养护成本的作用;
3适合各类沥青路面,不影响沥青混合料的各项性能指标,并满足现行沥青路面施工技术规范的要求。
4具有绿色环保的功能,掺入抗凝冰混合料中在雨雪的作用下溶出时不会对道路周边的植被、土壤、水源等造成不利影响;
5对于环保要求较高的道路环境,采用的抗凝冰改性剂应有效保护桥梁等含有钢筋的混凝土构件的作用,防止出现钢筋腐蚀;
6抗凝冰改性剂在加入沥青混合料拌制时不得在拌合站或施工时产生额外的有毒有害气体,以免对环境及现场人员造成伤害。
4抗凝冰沥青混合料的配合比设计
配合比设计原则
抗凝冰沥青混合料配合比设计应符合现行行业标准《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40的规定。
在进行抗凝冰沥青混合料配合比设计时应采用工程实际使用的原材料进行试配,试配前应进行原材料检验,合格后方可进行。
抗凝冰改性剂检测时,可控制密度、颗粒度、熔点等物理指标。
抗凝冰改性剂的用量宜以不降低沥青混合料的路用性能为标准。
抗凝冰沥青混合料配合比设计应在优选矿料级配、确定设计油石比,进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验等检验条件均符合要求后方可进行。
确定目标配合比可以作为拌合站各个冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用的依据。
按配合比设计原则确定的目标配合比,应考虑沥青路面在服役状态下的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗滑性能、耐久性能和水稳性能等功能要求。
抗凝冰改性剂适用于粗型密集配的沥青混凝土,添加量一般为沥青混合料质量的5%~6%,并将沥青混合料的空隙率控制在2%~3%,同时沥青含量适当提高%~%,矿粉含量下调2%,拌和机应设置二级除尘装备。
生产配合比试调
按照目标配合比确定好冷料比例及进料速度后,在热料仓取料进行材料的级配试验。
热料仓材料的级配试验应符合下列规定:
1在热料仓取料时应分别将每个热料仓的热料放出,用装载机接下放到硬化的场地充分拌匀,取有代表性的热料进行级配筛分,确定热料仓的配合比。
2取目标配合比设计的油石比及±%等三个油石比进行马歇尔试验和试拌,通过室内马歇尔试验和拌和机取样试验,综合确定生产配合比设计的最佳油石比及标准密度,由此确定的最佳油石比与目标配合比设计的结果的差值不宜大于±%。
3抗凝冰沥青混合料按试调配合比进行生产时,应选择适宜的筛孔尺寸和安装角度,以使各热料仓的供料大体平衡。
生产配合比验证
拌合站生产人员按试调后的配合比结果进行试拌、铺筑试验段,并经专业检测机构取样进行验证,同时从试验段钻芯检测试调后配合比空隙率大小,由此确定生产用的标准配合比。
试拌试铺时,建设单位、施工单位、监理单位等有关各方面应派人员到场。
由此确定的标准配合比,施工前应按有关规定进行报批,经批准后方可实施。
经批准后的标准配合比矿料合成级配中,至少应包括、、及公称最大粒径筛孔的通过率接近配料级配范围的中值,并避免在~处出现“驼峰”。
对确定的标准配合比,在实际施工中若检验在~处出现较大误差时,有必要再次进行车辙试验和水稳定性检验。
施工级配允许波动范围的确定
根据标准配合比及第6章的质量管理要求中各筛孔的允许波动范围,拌合站应制定施工用的级配控制范围,用以检查抗凝冰沥青混合料的生产质量。
施工级配控制范围应符合表的规定。
经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意更改,生产过程中应加强跟踪检测,严格控制进场原材料的质量,如遇原材料发生变化并经检测抗凝冰沥青混合料的骨料级配、技术指标不符合要求时,应重新进行配合比设计。
5施工工艺及技术要求
一般规定
抗凝冰沥青混合料的拌和、运输、摊铺等阶段的工艺过程与普通沥青混合料相同。
抗凝冰沥青混合料不得在雨、雪天气及环境最高温度低于5℃条件下施工。
城市主干路、快速路不宜在环境最高温度低于10℃条件下施工。
开始摊铺的前一天要进行测量放样,按摊铺机宽度与传感器间距,一般在直线上间隔为10m,在平曲线上为5m,做出标记,并打好厚度控制线支架,根据松铺系数算出松铺厚度,决定控制线高度,挂好控制线。
用于摊铺机摊铺厚度控制线钢丝的拉力应不小于800N。
原材料的储存
抗凝冰沥青混合料生产前应对生产所需粗、细集料堆放场地进行硬化处理,且粗、细骨料应分类堆放,并插上标志牌,标明骨料的产地、规格,应采用分层堆放的方法,逐层向上堆放以防止离析;同时,应对细集料采用毡盖或棚盖等措施进行防护,以防受潮。
抗凝冰沥青混合料生产所用的袋装矿粉应存放在室内,码放整齐,保持干燥不结块,码垛之间应留有空隙,以便空气自由流动。
对于散装矿粉,矿粉车进入拌合站后应及时泵入矿粉仓,泵入时不得在雨天进行作业。
沥青混合料拌合站必须将不同来源、不同标号的沥青分开存放,不得混杂,应配备200吨以上沥青储存能力。
现场加工的改性沥青可采用高速剪切法进行生产,其储存时间不宜超过24h。
抗凝冰沥青混合料生产
抗凝冰沥青混合料生产时应采用间歇式自动拌和机拌制,每一阶段抗凝冰沥青混合料拌和前,均需对拌合站的计量设备进行标定、检修与维护,避免发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度过快或过慢及掺加量不准等问题。
抗凝冰改性剂掺加时,可采用人工掺加的方式,有条件的拌合站,可采用抗凝冰改性剂与矿粉预混合的方式用矿粉仓储存,添加时剂量应准确。
抗凝冰沥青混合料在正式拌和前,需对拌合站进行生产配合比试调,严格按目标配合比设定冷料比例进行配料,并应控制冷料仓流量;而各料仓的固定流量可以根据拌和机的生产能力和目标配合比进行计算,冷料比例不得随意变动;通过选择拌合站不同振动筛孔尺寸,使其与拌和的混合料类型相匹配,拌和机振动筛的等效筛孔尺寸应符合表的规定,以保证热料仓供料均匀,以不溢料、不等料为原则,确定各热料仓的比例关系。
表拌和机振动筛的等效筛孔尺寸(mm)
标准筛筛孔(mm)
16
19
振动筛筛孔(mm)
3
6
11
16
19
21
31
在正式生产过程中每盘混合料的实际配合比及温度应逐盘打印,加强对热料仓料的取样、抽检与筛分;并且应对混合料进行抽样检验,以控制混合料级配和油石比。
抗凝冰沥青混合料生产过程中应设专职质检员目测拌和料表观质量,出机的拌和料应均匀一致,无花白料、无结团成块或粗细集料离析现象,如出现生产温度和表观质量不符合规定时,应作废料处理,同时查明原因。
拌合站生产过程中应具有打印出生产记录的装置,且能够打印生产温度、计算矿料级配、油石比、铺装层厚度的平均值、标准差和变异系数等技术参数,以便对产品的配比进行总量控制,并作为施工质量检验的依据。
抗凝冰沥青混合料的生产工艺应符合下列规定:
1抗凝冰沥青混合料生产时应严格按照确定的生产配合比进行配料,不得随意更改。
2矿料、沥青的加热温度及混合料的拌和温度应根据所用沥青的粘温曲线和实践经验确定。
拌和时间需经试拌确定,原则是无白料、结团和离析。
3制备抗凝冰沥青混合料时,抗凝冰改性剂应采取湿拌的方式添加。
工艺流程应符合图的要求。
拌和8~10s
SBS改性沥青
粗集料
细集料
湿拌25~30s
抗凝冰改性剂
拌和5~15s
后出料
矿粉
加热
图抗凝冰沥青混合料干拌拌和工艺图
经过试拌及试验路段施工确认后得到批准的混合料拌和工艺不得更改,如确需更改,应经有关技术部门同意后方可进行。
拌和机停止作业前均用部分不含矿粉、沥青的热料进行洗仓。
抗凝冰沥青混合料在生产过程中如发现任何异常情况,应立即停机查找原因并通知摊铺现场,在未找到发生异常的原因并解决前,不得恢复施工。
抗凝冰沥青混合料的运输
抗凝冰沥青混合料应采用大吨位自卸车运输,但不得超载运输;为保证抗凝冰沥青混合料及时运至摊铺现场,应配备足够的运输车辆,每小时运力应大于拌合站的生产量。
拌合站的运输车辆应保持有效的运输效率,不得使抗凝冰沥青混合料中途冷却而无法施工。
运输车辆每次使用前后必须清扫干净,并在车厢板上涂刷隔离剂或防粘剂,涂刷量应保持车厢底部无余液积聚。
运输车辆每次卸料时应倾倒干净,尤其是对于采用SBS改性沥青拌制的抗凝冰混合料,更应及时清除,防止硬结。
拌合站向运输车放料时,宜采用分堆放料方式进行装料,每次装料以一斗计量,装料时汽车宜前后移动,分三堆放料,以减少粗集料的分离现象。
运输车辆从装入混合料起至开始摊铺为止,运料及等待时间不宜超过。
运输车辆装满抗凝冰沥青混合料后应在平整坚实的道路上行驶,以免混合料离析。
抗凝冰沥青混合料运输时应加盖苫布保温、防雨、防污染。
沥青混合料的摊铺
抗凝冰沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收,并检查混合料的拌和质量及温度,对不符合温度要求或已经结成团块、遭雨淋湿的混合料不得铺筑在道路上,应作废弃料处理。
抗凝冰沥青混合料摊铺前应进行车辆编排工作,开始摊铺时在施工现场等候卸料的运输车不应少于3辆,施工过程中摊铺机前方应有运输车在等候卸料,以保证连续摊铺。
抗凝冰沥青混合料摊铺前应对摊铺设备进行全面检修,以确保正常施工。
施工前应将工作面清扫干净,未按规定喷洒封层、粘层或质量不合格时,不得进行摊铺作业。
抗凝冰沥青混合料在摊铺前应由相关人员检查确认作业面达到清洁无杂物和粘(封)层油洒布的质量合格后,方可进行摊铺作业。
进行作业的摊铺机应具有自动或半自动调节厚度及找平装置,且具有振动熨平板或振动夯等初步压实装置。
摊铺机开工前应提前~1h预热熨平板,预热温度不应低于100℃。
铺筑抗凝冰沥青混合料时,宜采用两台摊铺机前后错开10m~20m的长度,呈梯队方式同步摊铺,两幅之间应有30mm~60mm宽的重叠宽度,上下层的搭接宜错开200mm以上。
当采用一台摊铺机全幅摊铺时,其摊铺质量应与梯队方式同步摊铺的质量一致。
采用移动式自动找平装置控制摊铺厚度,虚铺系数应在~之间,具体数据应根据试验段的路面状况确定,摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度、路拱、横坡等指标,达不到要求时,应立即进行调整。
抗凝冰沥青混合料摊铺时,摊铺机应调整到最佳状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板与送料器的转速相匹配。
摊铺机熨平板必须拼接紧密,不得有缝隙,防止卡入料将路面拉出条痕。
摊铺机行走速度应适当,以便与拌合站供应能力相匹配。
铺装面层混合料摊铺时,摊铺机行走速度依据拌和能力控制在min~min范围内。
摊铺机作业时,禁止摊铺机在所有铺装层面上急转弯。
沥青面层施工应组织严密、配合得当,混合料应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变更速度或中途停顿。
施工管理人员应密切注意拌合站、运输车辆及摊铺机、压路机之间的协调统一,保证拌合站的供应能力、运输车辆的运输能力与摊铺设备的铺装能力相匹配,确保摊铺施工连续均衡地进行。
当气温低于10℃时,不得进行热拌混合料摊铺,如必须摊铺时,应采取特殊措施,以保证摊铺时混合料的温度,采用SBS改性沥青拌制的抗凝冰沥青混合料的摊铺温度不得低于125℃,并随时检测混合料的温度;当遇到下雨或下层潮湿的情况时,不得进行摊铺抗凝冰沥青混合料作业,对未经压实即遭雨淋以及未达到压实度要求即已冷却结硬的混合料,应予以报废。
抗凝冰沥青混合料的碾压
抗凝冰沥青混合料的碾压应掌握“紧跟、慢压、强振”的原则,做到高温碾压、及时碾压。
压路机的碾压路线及方向不应突然改变而导致混合料推移。
初压时应采用重型轮胎压路机或振动压路机碾压,并紧跟摊铺机进行。
初压时驱动轮在前,静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶并振动碾压。
当采用轮胎压路机进行碾压时,宜在轮胎上少量涂抹3:
1的水与柴油(植物油)混合物;当采用钢轮压路机进行碾压时,宜在钢轮表面均匀洒水。
抗凝冰沥青混合料的碾压工艺应根据试验段试铺确定,试铺长度可控制在50m以
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