DB37∕T 1390-2009 公路工程沥青路面矿料技术标准(山东省).pdf

DB37 山东省地方标准DB37/T1390-2009 公路工程沥青路面矿料技术标准Technical Standard of Aggregate for Highway Asphalt Pavement 2009-12-21发布2010一03一01实施山东省质量技术监督局发布山东省地方标准公路工程沥青路面矿料技术标准Technical Standard of Aggregate for Highway Asphalt Pavement DB37/T1390一2009主编单位:山东省交通运输厅比准部门:山东省质量技术监督局实施日期2010年03月01日人民交通出版社2009 北京-l.L.且-国目IJ1=1 为进一步规范全省交通基础设施建设和管理行为，全面提升建设管理水平，按照交通工作实现标准化、规范化、集约化、人本化管理的目标要求，山东省交通运输厅提出并主持编制了本标准。自20四;纪80年代末以来，我国公路建设尤其是高速公路建设得到了快速发展，截至2008年底，我国二级及以上公路里程己突破35万公里，其中高速公路里程已超过6.1万公里，仅山东省高速公路里程就超过4200公里。由于大规模公路建设与养护，对石料资源需求量很大，而且高等级公路建设与养护对石料性质和质量要求很高。山东省是我国的一个经济大省，对自然资源消耗和环境影响很大，有限的天然河砂资源逐渐匮乏，而且短期内不可再生。因此，合理利用有限的石料资源是坚持科学发展观、建设资源节约型、环境友好型社会的重要内容，具有显著的现实意义。路面沥青混凝土是由沥青、集料和填料组成的，其中矿料质量一般占沥青泪凝土总质量95%左右。当前我国沥青己实现大规模生产加工，其质量比较稳定。另一方面，沥青路面施工设备及机械化水平也比较高，严格施工与管理可以达到较高的质量水平。但我国目前的公路石料加工多为小型企业，作坊式、粗放式生产，集料质量是沥青路面早期损坏的主要原因之一。为此，山东省交通厅公路局等单位在山东省交通科技项目的支持下，历时3年多的持续科研攻关、广泛调研、大量试验和实体工程应用基础上，总结并制定了本技术标准。本标准由山东省交通运输厅归口并提出。编写单位:山东省交通厅公路局交通部公路科学研究院山东省公路建设集团有限公司山东省公路工程技术研究中心本标准主要起草人:杨永JI陋、刘振洁、高雪池、梁奎基、赵先鹏、刘清泉、张锋。各有关单位在标准使用过程中，若发现存在不当之处或有好的意见和建议，请及时函告山东省交通运输厅公路局，以便修订时参考，联系地址:山东省济南市舜耕路19号，邮编2500020TT 目录1总则.1 2引用标准.2 3术语与符号.3 4分类与规格.6 5技术要求.8 6检验规则.口7标志、储存和运输.14 附录:粗集料颗粒指数Iap试验方法.15 附录B:粗集料形状特性指数试验方法.16 本标准用词说明.20 条文说明.21 1总则1.0.1为适应山东省公路建设与养护需要，规范石料、生产与应用，保证沥青路面矿料质量，制定本标准。1.0.2本标准适用于山东省各级新建和改建公路的沥青路面矿料的质量控制，石中加工企业的质量控制可参照执行。1.0.3沥青路面矿料除应符合本标准外，尚应符合国家和交通运输部颁布的现行有关标准、规范的规定。2引用标准F列标准所包含的条文，通过在本技术标准中引用而成为本标准的条文。JTG E42 公路工程集料试验规程JTG D50 公路沥青路面设计规范JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG F8011 公路工程质量检验评定标准2 3术语与符号3.1术语3.1.1集料Aggregate在沥青混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、机制砂、七屑、天然砂等。3.1.2粗集料Coarseaggr吨ate在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于沥青混合料公称最大粒径0.22倍的畔石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣、钢渣等。3.1.3细集料Fineaggregate 在沥青混合料中，细集料是指粒径小于沥青混合料公称最大粒径。.22倍的机制砂、石屑、天然砂等。3.1.4填料Filler加入沥青混合料中起到填料作用的符合规格要求的矿物质粉末，填料可为磨细石粉、消石灰粉、水泥、粉煤灰等。3.1.5表观相对密度Apparentspecific density 单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量，它与同温度水的密度之比值即为表观相对密度。3.1.6表干相对密度(饱和面干毛体积密度)Saturatedsurface-dry specific density 单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口、开口孔隙体积等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的饱和面干质量，它与同温度水的密度之比值即为表干相对密度。3.1.7毛体积相对密度Bulkspecific density 单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口、开口孔隙体积等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的干质量，它与同温度水的密度之比值即为毛体积相对密度。3.1.8堆积密度Accumulateddensity 单位体积(含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量，分为干燥状态下的干堆密度与潮湿状态下的温堆密度。3 3.1.9石料压碎值Crushedstone value 按规定方法测得的石料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规粒径的石料质量百分率表示。3.1.10石料磨耗值矶learedstone value 按规定方法测得的石料抵抗磨耗作用的能力，以磨耗试验后小于规定粒径的石料质量百分率表示。3.1.11有伞料磨光值Polishedstone value 按规定方法测得的石料抵抗轮胎磨光作用的能力，即石料被磨光后用摆式仪测得的摩擦系数。3.1.12集料间隙率Percentageof voids in aggregate 集料的颗粒之间壁隙体积占集料总体积的百分比C3.1.13集料颗粒指数Particleindex in aggregate 根据集料间隙率按给定的公式计算得到的值，用来表征集料的轮廓形状、棱角性和表面绞理特性。3.1.14粗集料针片状颗粒Flatand elongated particle in co盯seaggregate 指粗集料中细长的针状与扁平的片状颗粒。当颗粒形状的诸方向中的最小厚度(或直径)与最大长度(或宽度)的尺寸之比小于规定比例时，属于针片状颗粒。3.1.15集料形状指数Formindex in aggregate 沿每个集料颗粒轮廓边缘相对于该颗粒形心每隔一定角度半径与前一个角度半径之差的绝对值，与该颗粒轮廓边缘相对于该颗粒形心前一个角度半径比值后的累加值。3.1.16集料棱角性指数Angularityindex in aggregate 沿每个粗集来斗颗粒轮廓边缘每隔二角度的半径与该颗粒等效外接圆半径之差的绝对值，与该颗粒等效外接圆半径比值后的累加值:或沿每个粗集料颗粒轮廓边缘每隔二定角度的梯度方向角与该颗粒轮廓边缘相对于该颗粒形心前三个角度的梯度方向角之差绝对值后的累加值。4 3.2符号本技术标准各种符号及意义详见表3.2.1。表3.2.1符号及意义编号符号意义3.2.1 Iap 集料颗粒指数3.2.2 FI 集料形状指数3.2.3 AI 集料半径法指数3.2.4 AIgm 集料梯度法指数5 4分类与规格4.0.1岩石分类为:岩浆岩、沉积岩和变质岩，由岩石加工的沥青路面矿料分类为:粗集料、细集料和矿粉。4.0.2粗集料应按一定的粒径规格加工，加强粗集料生产、储存、运输与使用各环节的管理，保证粗集料的颗粒级配稳定性。粗集料规格应满足表4.0.2中的要求。4.0.3细集料)业技一定的粒径规格加工，加强细集料生产、储存、运输与使用各环节的管理，保证细集料的颗粒级配稳定性。高速公路和一级公路沥青路面细集料宜将表4.0.2的S14与S16组合使用，矿粉规格应满足表4.0.3的要求。表4.0.3细集料规格要求规格公称粒径通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)名称(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 S15 。5100 90100 6090 4075 2055 740 220 。8S16 。3100 80100 5080 2560 845 525 。10注:加工有屑国啧水抑制扬尘工艺时，同注意含粉量不得超过表中的规定。4.0.4矿粉规格应满足表4.0.4的要求。表4.0.4矿粉规格要求通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)公路等级试验方法0.6 0.15 0.075 高速公路、二级公路100 90100 7595 T0351 其他等级公路100 90100 75100 6 表4.0.2粗集料规格要求规格名公称粒径通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)称(mm) 75 63 53 37.5 31.5 26.5 19 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 S2 4060 100 90100 . 。15. 。5S3-2 3050 100 90100 。15. 。5S3-1 3040 100 90100 。15. 。5S5-2 2030 100 90100 . 。15. 。5S5-1 2025 100 90100 。15. 。5S9 1020 100 90100 . 。15。5S10 1015 100 90100 。15。5S12 510 100 90100 。15。5S14 35 100 90100 。15。37 5技术要求5.1粗集料5.1.1粗集料应选取优质岩石加工，其料源应符合表5.1.1的技术要求。表5.1.1粗集料料源技术要求高速公路及二级公路指标单位其它等级公路试验方法表面层其它层次压碎值% 26 28 30 T 0316 磨耗值% 28 30 2.60 2.50 2.45 T0304 吸水率% 2.0 3.0 3.0 T 0304 坚固性% 12 12 T 0314 软弱颗粒含量% 3 5 42 T 0321 5.1.3粗集料与沥青的粘附性应符合表5.1.3的要求。8 表5.1.3粗集料与沥青的粘附性技术要求雨量气候区2(湿润区)试验方法年降雨量(mm)1000500 高速公路、一级公路表面层5 T 0616 粗集料与沥青的粘附性高速公路、一级公路其它层次4 T0663 及其它等级公路各层次5.1.4粗集料加工应符合表5.1.4的技术要求。表5.1.4粗集料加工技术要求高速公路及一级公路二级公其它等指标单位试验方法表面层其它层次路级公路轮混合料针片状颗12 14 20 粒含量廓粒径大于9.5mm% 10 12 T 0312 形粒径小于9.5mm15 18 状轮廓形状指数FI1.6 1.7 1.9 见附录B棱颗粒指数Iap% 1830 1831 1835 1840 见附录A角半径法指数AI1216 1217 1218 1220 i性见附录B梯度法指数Am1519 1520 1521 1523 水洗法0.075mm颗粒% 0.8 0.8 1.0 T 0310 /吕个、主呈三主L 注:粗集料轮廓形状优先J+l十片状颗粒含量，有条竹:0才选J-B轮廓形状指数FT;粗集料棱角性优先山颗粒指数Iap，有条件时选用半径法指数A1rm或梯度法指数AI!;m; 对S14粗集料针片状颗粒含量可不予要求，2.50 2.45 T 0328 坚固性% 30 T 0345 棱角性(问|琼率)% 3446 30 T0344 ;可F伞甲蓝直g/kg 1.5 2.3 65 60 50 T0334 注:流动时间法试验简单、易精确控制，优先采用:细集料同时采用亚甲蓝值与砂当量控制。5.2.3机制砂应采用专用的制砂机加工，优先选用石灰岩等优质碱性石料加工，亦可选用低酸性硬质岩(如玄武岩等)加工，其规格应符合S16要求。5.3填料5.3.1矿粉应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到，矿粉质量应符合表5.3.1的要求。表5.3.1矿粉质量要求工页目高速公路、一级公路其它等级公路试验方法ov l 表观相对密度t/m3 2.50 2.45 T 0352 含水量% 1 1 T 0103烘干法外观无团粒结块亲水系数1 T 0353 塑性指数% 4 T 0354 加热安定性实测记录T 0355 5.3.2其他类型填料规格应符合表4.0.4中的要求，其质量也应符合表5.3.1的要求。11 6检验规则6.1检验项目6.1.1粗集料出厂检验项目为颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状含量。6.1.2细集中出厂检验项目为颗粒级配、棱角性(流动时间法)、砂当量。6.1.3矿粉出厂检验项目为颗粒级配、含水量、外观。6.1.4型式检验项目为本标准第5章所规定的所有技术要求，有下列情况之一时，应对矿料进行型式检验:1)新产品投产和老产品转产;2)原来斗资源或牛产工艺发牛伞变化;3)正常生产，每半年一次;4)国家质量监督机构要求检验。6.2批组规则6.2.1粗集料按同品种、规格、适用等级及日产量不超过1000t，每600t为一批，不足600t亦为二批1日产量在10002000t之间，每1000t为一批，不足1000t亦为一批。日产量超过20001，每2000t为一批，不足2000t亦为二批。6.2.2细集料按同品种、规格、适用等级及日产量不超过400t，每250t为一批，不足250t亦为二批:日产量在400800t之间，每400t为二批，不足400t亦为二批。日产量超过800t，每800t为二批，不足800t亦为二批。6.2.3矿粉按同品种、规格、适用等级及日产量不超过100t，每50t为二批，不足50t亦为一批;产量在100200t之间，每100t为一批，不足100t亦为二批。日产量超过200t，每200t为一批，不足200t亦为一批。6.3抽样取样位置、方法和取样量应符合JTGE42 (JTG F40-2004)按公称最大粒径将沥青混合料分为NMAS=5mm、10mm、13mm、16r口m、20mm、25mm和30mmo表4.0.2中粗集料的粒径规格可以满足这八种公称最大粒径的沥青混合料矿料级配组配要求，建议NMAS=20mm沥青混合料用粗集料的粒径规格为S9、S12和S14, NMAS=25mm沥青混合料用粗集料的粒径规格为S5-1、S9、S12和S14，NMAS=30mm沥青混合料用粗集料的粒径规格为S5-2、S12和S14。石料加工企业应根据与业主签订的合同，供应路面层次相应的公称最大粒径沥青混合料用粗集料的粒径规格加工。4.0.3本条规定了沥青路面细集料必须由具有生产许可证的石料加工企业生22 产，根据细集料砂当量与0.075mm筛孔通过半的关系，适当提高了细集料中的0.075mm筛孔通过率要求。明确了细集料生产、储存、运输与使用各环节的管理要求，以提高细集料的颗粒级配稳定性。4.0.4本条规定了沥青路面矿粉必须由具有生产许可证的石料加工企业或水泥厂生产，矿粉细度、洁净度与干燥度影响沥青混合料拌和时的分散均匀性，适当提高了高速公路、二级公路沥青路面矿粉中的0.075mm筛孔通过率要求。5技术要求5.1.4我国公路行业二贯注重石料的料源质量，往往忽略了石料的加工质量，目前的公路石料加工多为小型企业，作坊式、粗放式生产，质量不稳定，突出表现在:粒形不规则、棱角性差、针片状颗粒含量高、材料脏、粉尘多、级配不规格(包括离析问题)等，这正是影响沥青路面质量的关键所在。本条规定了沥青路面粗集料的加工技术要求，提出了粗集料棱角性、水洗法0.075mm颗粒含量的技术要求。1)粗集料针片状颗粒含量试验结果表明，采用5:1作为粗集料针片状颗粒定义标准，其试验结果很小甚至几乎为0，考虑到试验误差和偶然性，导致不同料源、加工方法和规格的粗集料针片状颗粒含量无法比较，因此没有实际控制意义;采用3:1定义标准能够明显民分不同粗集料针片状颗粒含量，且具有明显的相关性:采用4:1定义标准的试验结果，常与目前普遍认为3:1定义标准较合理的试验结果相反。因此，采用粗集料最长部分与最薄部分之比3:1作为针片状颗粒的定义标准O通过石灰岩与玄武岩粗集料针片状颗粒含量试验研究与综合分析，修订了本条粗集料针片状颗粒含量技术要求，根据石灰岩和玄武岩粗集料轮廓形状指数FI与针片状颗粒含量的换算系数，提出了本条粗集料轮廓形状指数FI技术要求。这同样适用于其他类型岩有加工的粗集料。23 2)粗集料棱角性(颗粒指数Iap)美国SHRP计划研究认为对粗集料棱角性指标要求很重要，不仅影响沥青:昆合料的强度和抗变形能力，而且影响沥青路面抗车辙、疲劳等性能，但对粗集料棱角性指标仅有破碎面要求。由于轧制碎石的破碎面很容易达到这一要求，因此该指标是针对破碎砾石的破碎面要求。美国ASTMD3398提出一种表征粗集料轮廓形状、棱角性和表面纹理的颗粒指数Ia。分析表明，粗集料颗粒指数Ia是一个综合性指标，不仅包含粗集料轮廓形状特性，而且包含粗集料棱角性和表面纹理特性。试验结呆表明，该颗粒指数Ia对料源、加T方法和集料规格变化较敏感，但数直差别不太大，难以明显区分不同粗集料棱角性的差异。因此通过大量试验与分析，提出ASTMD3398改进计算法颗粒指数Iap来表征粗集料棱角性。试验结果表明，采用美国ASTMD3398颗粒指数Ia改进法计算粗集料颗粒指数Iap，不仅可以明显区分不同粗集料棱角性的差异，而且可以区分不含针片状颗粒时的粗集料棱角性的差异，因此，可用作粗集料棱角性的表征指标。通过石灰岩与玄武岩粗集料棱角性试验研究与综合分析，提出了本条粗集料棱角性颗粒指数Iap技术要求。根据粗集料棱角性半径法指数A1rm和梯度法指数Algm与颗粒指数Iap的换算系数，提出了本条粗集料棱角性半径法指数A1rm和梯度法指数Algm技术要求。这同样适用于其他类型岩石加工的粗集料。3)粗集料水洗法O.075mm颗粒含量试验结果表明，不论是石灰岩还是玄武岩，由于干燥的粗集料不容易粘附粉尘，粗集料水洗法O.075mm颗粒含量很难进行真实的 比较，只有雨淋后才能看出显著的差别。总体而言，配备水洗系统的加工工艺生产的粗集料产生粉尘最少，经水洗后O.075mm颗粒含量最小。通过石灰岩与玄武岩粗集料水洗法O.075mm颗粒含量试验研究与综合24 分析，修订了本条粗集料水洗法O.075mm颗粒含量技术要求。这同样适用于其他类型岩石加工的粗集料。4)粗集料中的泥块含量是由加工生产过程中管理不善造成的，是完全可以避免的。因此在本标准的注中增加了不得含有泥块的条款。5.2.2本条规定了沥青路面细集料的加工技术要求，提出与修订了细集料棱角性技术要求，细化了细集料洁净度指标的技术要求。1)细集料棱角性通常用关键性筛孔来区分粗细集料，沥青混合料公称最大粒径三20mm的关键性筛孔为4.75mm，公称最大粒径20mm的关键性筛孔为2.36mm，故细集料通常包括0-5mm和0-3mm。其中0-5mm细集料棱角性既不能用间隙率法也不能用流动时间法测定，因为这两种规格料不能自由的从锥形漏斗开口处流出，即使采用流动时间法漏斗开口为16mm也不能自由的流出。因此，采用间隙率方法表征细集料。-5mm棱角性时，试验前筛除2.36mm以上粗颗粒。由于细集料间隙率与流动时间具有显著的线性相关性，表明这两个指标均可用于表征细集料棱角性。由于流动时间法试验简单、易精确控制，建议优先采用流动时间表征机制砂棱角性。不论是间隙率法还是流动时间法，口J以断定不同料源和加工方法的石灰岩0-3mm细集料棱角性差别不大，同一料源采用不同加工方法生产的玄武岩0-3mm细集料棱角性差别较大，但不同料源采用同力口工方法生产的玄武岩0-3mm细集料棱角性差别不大。石打石生产力口工的机制砂棱角性都最小、粒形最好，对提高沥青混合料性能很有利，尤其是抗车辙性能，这与国外研究结果相一致。而顿破+反击破生产力口工的机制砂山皮与片状较多、粒形不规则，使其棱角性都偏大，这对提高沥青混合料性能并非有利。因此，机制砂间隙率U和流动时间S存在二取值范围O通过细集料棱角性试验研究与综合分析，并参照美国Superpave集料标准和欧洲际准EN933-6，修订了高速公路、一25 级公路沥青路面细集料流动时间S的合理限值，提出了其他等级公路沥青路面细集料流动时间S的合理限值，以及沥青路面细集料间隙率U的合理限值。这同样适用于其他类型岩石加工的细集料。2)细集来斗洁净度指标砂当量和亚甲蓝值是表征细集料洁净度的两个主要指标，前者反映细集料中的塑性细粒含量，无法测定出其粘性士和石粉的含量，后者适用于确定细集中中是否存在膨胀性粘士，测定其含量以判定细集料的洁净程度。因此，采用砂当量和亚甲蓝值双指标表征。-3mm细集料洁净程度，其试验方法分别参见我国新版公路工程集料试验规程)(JTG E42-2005) 中的T0334-2005和T0349-20050 从细集料砂当量与亚甲蓝值相关性分析可得知，石灰岩0-3mm细集料砂当量与亚甲蓝值具有显著的线性相关性，但玄武岩0-3mm细集料砂当量与ff甲蓝值不具有线性相关性，这说明砂当量反映细集料中的塑性细粒含量，无法测定出其粘性土和石粉各自的含量，丽亚甲蓝值可以确定细集料中是否存在膨胀性粘士，可以测定出其膨胀性粘土的含量，更适合用于表征细集料洁净度O通过细集料洁净度指标试验研究与综合分析，修订了高速公路、一级公路沥青路面细集料砂当量和亚甲蓝值的合理限值，提出了其他等级公路沥青路面细集料亚甲蓝值的合理限值，明确了细集料洁净度应采用砂当量和亚甲蓝值双指标控制标准。26