DB3201∕T 1108-2022 钢渣沥青路面施工技术指南(南京市).pdf

ICS 93.080.10 CCS P 66 3201 南京市地方标准 DB 3201/T 11082022 钢渣沥青路面施工技术指南 Technical guidlines for construction of steel slag asphalt pavement 2022 - 07 - 08 发布 2022 - 07 - 11 实施 南京市市场监督管理局 发 布 DB 3201/T 11082022 I 目次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 原材料 . 2 4.1 钢渣 . 2 4.2 细集料 . 2 4.3 沥青 . 3 4.4 矿粉 . 3 4.5 纤维稳定剂 . 3 4.6 其它材料 . 3 5 配合比设计 . 3 5.1 一般规定 . 3 5.2 混合料类型与级配范围确定 . 5 5.3 原材料检测 . 5 5.4 钢渣替代方式及比例确定 . 5 5.5 级配确定与修正 . 5 5.6 油石比确定 . 5 5.7 室内性能检验 . 5 5.8 其他要求 . 5 6 路面施工 . 5 6.1 一般规定 . 5 6.2 混合料拌制 . 5 6.3 混合料运输 . 6 6.4 混合料摊铺与碾压 . 6 6.5 其他要求 . 6 7 质量检查与验收 . 6 附录 A（资料性） 体积换算方法 . 7 A.1 一般规定 . 7 A.2 换算方法 . 7 附录 B（资料性） 沥青浸渍法 . 8 B.1 试验设备 . 8 B.2 试验步骤 . 8 DB 3201/T 11082022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由南京市交通运输局提出并归口。 本文件起草单位：南京市公路事业发展中心、南京市路桥工程有限公司、江苏东交智控科技集团股份有限公司、南京拓典再生资源有限公司。 本文件主要起草人：赵文政、成文、赵喆、应后强、李华、刘云波、林梅、汪婷、顾建波、王捷、黄沁、张金康、黄辉、刘武、陆生华、朱艳艳、张勇、叶炜、胡佳、王鹏、徐后生、孙圣懿、赵松、郑晓娟、朱鹏程、葛凯骏、王玮、罗雨兵、岳元、颜磊、王兵。 DB 3201/T 11082022 1 钢渣沥青路面施工技术指南 1 范围 本文件提供了钢渣沥青路面原材料、配合比设计、路面施工、质量管理等各环节的技术指导。 本文件适用于各等级公路新建、改扩建及养护工程中钢渣沥青路面施工。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 6566-2010 建筑材料放射性核素限量 GB/T 24175-2009 钢渣稳定性试验方法 HJ/T 299-2007 固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法 JTG E20-2011 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG E42-2005 公路工程集料试验规程 JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范 JT/T 533-2020 沥青路面用纤维 JT/T 1086-2016 沥青混合料用钢渣 YB/T 804-2009 钢铁渣及处理利用术语 YB/T 4188-2015 钢渣中磁性金属铁含量测定方法 YB/T 4328-2012 钢渣中游离氧化钙含量测定方法 DB32/T 1087-2008 江苏省高速公路沥青路面施工技术规范 T/CHTS 10046-2021 高性能沥青路面施工技术指南 3 术语和定义 YB/T 804-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 钢渣 steel slag 以转炉钢渣为原料，经稳定化处理、破碎、筛分而成的集料。 3.2 钢渣沥青混合料 steel slag asphalt mixture 由钢渣替代部分或全部矿质集料，与矿粉、沥青等拌和而成的沥青混合料。 3.3 钢渣粗集料 steel slag coarse aggregate 经稳定化处理、破碎、分级后作为粗集料用于道路等工程的钢渣。在沥青路面材料中，钢渣粗集料是指粒径大于2.36 mm的钢渣集料。 DB 3201/T 11082022 2 4 原材料 4.1 钢渣 4.1.1 钢渣集料宜采用经热闷法处理，并陈化 12 个月以上的转炉钢渣。 4.1.2 钢渣集料加工筛网应根据沥青混合料类型和级配进行合理布置，可设置“鄂式破碎机（一破）+反击式破碎机或圆锥式破碎机（二破）”的破碎工艺对钢渣进行二次加工。 4.1.3 成品钢渣集料应颗粒洁净、干燥、无杂质，其粒径规格应符合 JTG F40-2004 中表 4.8.3 和 JT/T 1086-2016 中表 1 的规定。 4.1.4 应采用粒径大于 2.36 mm 的钢渣作为沥青混合料的粗集料。 4.1.5 钢渣粗集料物理力学性能指标应符合表 1 规定。 表1 钢渣粗集料物理力学性能指标 检测项目 单 位 高速公路及一级公路 其他等级公路及城镇道路 试验方法 表面层 其他层次 表观相对密度 2.9 2.9 2.9 T 0304 压碎值 % 20 24 28 T 0316 高温压碎值 % 24 T/JSTERA 21 洛杉矶磨耗损失 % 26 28 28 T 0317 针片状颗粒含量（混合料） 9.5 mm 集料 9.5 mm 集料 % 15 18 T 0312 12 15 18 20 磨光值（PSV） 42 42 42 T 0321 沥青黏附性 级 5 5 5 按照JTG E20-2011中T 0616方法试验 吸水率 % 3 3 3 T 0307 水洗法0.075 mm颗粒含量 % 1.0 1.0 1.0 T 0302 浸水膨胀率 % 1.8 GB/T 24175 4.1.6 钢渣粗集料化学性能指标应符合表 2 规定。 表2 钢渣粗集料化学性能指标 检测项目 单 位 技术要求 试验方法 镉含量 % 0.005 HJ/T 299 锌含量 % 5.0 HJ/T 299 游离氧化钙 % 3.0 YB/T 4328 金属铁含量 % 2.0 YB/T 4188 放射性核素限量 内照射指数 1.0 GB 6566 外照射指标 4.2 细集料 DB 3201/T 11082022 3 应优选石灰岩类细集料进行钢渣沥青混合料生产。细集料技术要求应符合JTG F40-2004中4.9的规定。 4.3 沥青 钢渣沥青混合料可采用SBS改性沥青，也可采用道路石油沥青，其技术要求应符合JTG F40-2004中4.24.7的规定。 4.4 矿粉 应采用石灰岩等碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉应干燥、洁净，其技术要求应符合JTG F40-2004中4.11的规定。 4.5 纤维稳定剂 在钢渣沥青混合料中添加的纤维稳定剂宜选用木质素纤维、 矿物纤维等， 纤维稳定剂的技术指标应符合JT/T 533-2020的规定。 4.6 其它材料 掺入钢渣混合料的其它材料，其技术指标应符合JTG F40-2004的规定。 5 配合比设计 5.1 一般规定 5.1.1 钢渣沥青混合料配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。 5.1.2 钢渣沥青混合料目标配合比设计可按照图 1 的设计流程进行。其中，AC 类沥青混合料和 SMA 类沥青混合料设计由马歇尔试验设计和沥青混合料性能检验两部分组成； Superpave 热拌沥青混合料设计由旋转压实仪式试验设计和沥青混合料性能检验两部分组成。 DB 3201/T 11082022 4 确定沥青混合料类型规范规定的矿料级配范围确定设计级配范围原材料性能检测初选3组矿料级配钢渣天然级配分析钢渣掺量修正钢渣有效密度检测初选油石比成型马歇尔试件预估空隙率为4%时的体积指标，确定混合料级配确定钢渣替换集料范围及替换比例成型旋转试件，计算体积指标测试试件毛体积密度，确定理论最大相对密度计算体积指标，进行马歇尔试验确定最佳油石比确定最佳油石比，验证N初始、N设计、N最大下的压实度室内性能检验AC类和SMA类Superpave类 图1 钢渣沥青混合料配合比设计流程 DB 3201/T 11082022 5 5.2 混合料类型与级配范围确定 根据 JTG F40-2004 中附录 A 的规定，按照 “1-4-1 夏炎热冬温潮湿分区”的气候特征，并结合道路使用要求、交通量等因素，确定沥青混合料合理的级配范围。其中， AC 类和 SMA 类沥青混合料级配范围可参照 JTG F40-2004 中的 5.3.2 规定进行确定；Superpave 类沥青混合料级配确定可参照 T/CHTS 10046-2021 中的 4.2 进行确定。 5.3 原材料检测 根据本文件第4章中的相关规定对原材料进行检测，满足要求后方可进行配合比设计。 5.4 钢渣替代方式及比例确定 5.4.1 对钢渣成品集料进行筛分试验，分析钢渣天然级配。 5.4.2 根据所用钢渣的天然级配特点确定替代沥青混合料的大致粒径范围。 5.4.3 在确定钢渣替代粒径范围后，对于每档集料中钢渣的替代量，可以制备 20%、40%、60%、80%和100%五种替代量下的沥青混合料，并根据混合料的路用性能确定钢渣集料的最佳替代量。 5.5 级配确定与修正 5.5.1 在级配设计时，应采用体积法对级配进行换算修正，具体方法可参照附录 A。 5.5.2 采用沥青浸渍法测试钢渣集料有效密度，然后计算出钢渣沥青混合料的最大理论相对密度，具体方法可参照附录 B。 5.6 油石比确定 5.6.1 AC 类和 SMA 类沥青混合料油石比可参照 JTG F40-2004 中的附录 B 和附录 C 规定进行确定。 5.6.2 Superpave 类沥青混合料油石比可参照 T/CHTS 10046-2021 中的第 4 章进行确定。 5.7 室内性能检验 5.7.1 AC 类和 SMA 类沥青混合料按照 JTG F40-2004 中 B.7 进行室内性能检验。 5.7.2 Superpave 类沥青混合料按照 T/CHTS 10046-2021 中 4.2.5 进行室内性能检验。 5.7.3 按照 JTG E42-2005 中 T 0348 的试验方法，检验钢渣沥青混合料的体积稳定性，要求膨胀率不得超过 1.5%。 5.8 其他要求 钢渣混合料生产配合比设计和生产配合比验证可参考 JTG F40-2004 中 5.3 和 DB32/T 1087-2008中 10.4 的规定。 6 路面施工 6.1 一般规定 6.1.1 钢渣集料应覆盖堆放，料场地坪必须硬化，并具有良好的排水系统，避免材料被污染。 6.1.2 各类规格的钢渣集料应用墙体隔开，以免相互混杂。 6.2 混合料拌制 DB 3201/T 11082022 6 6.2.1 钢渣沥青混合料生产温度宜采用规范要求的上限值。 6.2.2 拌和时间由试拌确定， 应使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料， 并以沥青混合料拌和均匀为度。钢渣沥青混合料拌和过程中，宜将集料干拌时间延长 5 s15 s，湿拌时间延长 10 s20 s。 6.3 混合料运输 6.3.1 采用水银温度计或数字显示插入式热电偶温度计检测混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于 150 mm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面大于 300 mm。 6.3.2 在运输过程中，运料车应用篷布覆盖，卸料过程中应保持继续覆盖，直到卸料结束，方可取走篷布。 6.3.3 宜采用“双层篷布+棉被”的覆盖方式，并将篷布覆盖至运料车侧翼板。 6.4 混合料摊铺与碾压 6.4.1 摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按中、下面层 2 m/min3 m/min、上面层 2 m/min4 m/min 予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。 6.4.2 初压宜使用双钢轮振动压路机进行施工，宜碾压 3 遍以上。 6.5 其他要求 沥青路面其他施工工艺应符合 JTG F40-2004 中第 5 章的规定。 7 质量检查与验收 钢渣沥青路面施工过程中的质量管理应符合 JTG F40-2004 中第 11 章的规定。 DB 3201/T 11082022 7 A A 附录A （资料性） 体积换算方法 A.1 一般规定 体积换算方法是指在对两种密度差值比较大的集料进行配合比设计时， 将混合料级配曲线的通过率理解为集料体积通过率，然后对两种集料密度差值进行体积与质量之间的换算。 A.2 换算方法 体积法换算思路为： 先假设钢渣与普通集料的密度相差不大， 即两种集料在混合料中替换时所占的比重一样；集料颗粒之间的相互作用是以毛体积（包含实体、开口空隙和闭口空隙）的形式进行填充， 利用各种集料的毛体积相对密度按照设计配合比计算出每种集料在各种掺量下的质量分量； 根据第步计算每种集料在各种掺量条件下的质量分量， 计算得到每种集料换算之后的质量配合比， 即试验所用的实际配合比。 体积法具体换算方法如表A.1所示。 表A.1 体积法换算方法 矿料类型 体积配合比（%） 钢渣掺量（%） 钢渣质量占比 （%） 普通集料质量占比（%） 换算后质量配合比（%） 钢渣 普通集料 1 P1 m1 P1*a1*m1 P1*b1*(1-m1) P1*a1*m1/M*100 P1*b1*(1-m1)1/M*100 2 P2 m2 P2*a2*m2 P2*b2*(1-m2) P2*a2*m2/M*100 P2*b2*(1-m2)/M*100 3 P3 m3 P3*a3*m3 P3*b3*(1-m3) P3*a3*m3/M*100 P3*b3*(1-m3)/M*100 4 P4 m4 P4*a4*m4 P4*b4*(1-m4) P4*a4*m4/M*100 P4*b4*(1-m4)/M*100 5 P5 m5 P5*a5*m5 P5*b5*(1-m5) P5*a5*m5/M*100 P5*b5*(1-m5)/M*100 合计 100 M1 M2 注： m1、m2、m3、m4、m5为钢渣按照体积法换算的掺量比率，a1、a2、a3、a4、a5为钢渣集料毛体积相对密度，b1、b2、b3、b4、b5为普通集料毛体积相对密度，M=M1+M2，即M为按照体积法计算的钢渣质量占比之和M1与普通集料质量占比之和M2的和 DB 3201/T 11082022 8 B B 附录B （资料性） 沥青浸渍法 B.1 试验设备 钢勺、不锈钢容器、水中重法试验仪器、烘箱。 B.2 试验步骤 B.2.1 称取钢勺加容器的质量m1以及钢勺加容器在水中质量m2。 B.2.2 用钢勺将500 g1000 g沥青混合料装入的容器中， 准确称取装有钢勺以及沥青混合料的容器总质量m3。 B.2.3 将装有钢勺及沥青混合料的容器放入165 （非改性沥青140 ）的烘箱中2 h去除水分，然后将相同沥青倒入容器中，沥青需没过集料，并充分搅拌排除气泡。 B.2.4 重新将装有钢勺及沥青混合料的容器放入165 （非改性沥青140 ）的烘箱中，2 h后取出，每15 min进行搅拌，1 h后观察表面是否有气泡。若无气泡，则取出冷却至室温。 B.2.5 称取装有钢勺、沥青及沥青混合料的容器总质量m4及水中质量m5。 B.2.6 计算沥青混合料最大理论相对密度t。 =()()/ (1) 式中： a 沥青相对密度； m1 钢勺加容器的质量； m2 钢勺加容器在水中质量； m3 钢勺以及沥青混合料的容器总质量； m4 钢勺、沥青及沥青混合料的容器总质量； m5 钢勺、沥青及沥青混合料的容器水中质量。