DB15_T 2886-2023复合岩沥青高模量沥青改性剂应用技术规范.pdf

ICS 93.080.01 CCS P 66 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 28862023 复合岩沥青高模量沥青改性剂 应用技术规范 Technical specification for application of composite-rock asphalt high modulus asphalt modifier 2023-02-27 发布 2023-03-27 实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发 布 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 基本规定.1 5 材料要求.2 6 混合料配合比设计.3 7 施工.6 8 复合岩沥青高模量沥青混合料质量检测.7 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。本文件由内蒙古路桥集团有限责任公司提出。本文件由内蒙古自治区交通运输厅归口。本文件起草单位：内蒙古路桥集团有限责任公司、内蒙古路桥工程技术检测有限责任公司、内蒙古农业大学、内蒙古路之冠科技发展有限责任公司，兴安盟交通运输事业发展中心、内蒙古公路交通投资发展有限公司兴安分公司。本文件主要起草人：吴平、李永翔、米世忠、李军、仲原、乔志、王永忠、关永成、贾俊、曾格仁钦、宋国林、牛昌昌、田璐、张新路、韩子龙、杨亚雄、龚占德、于敏、何永、牛斌、仲绍杰、王志婷、贾佩科、徐晓莹、李娇、李晓燕、陈静。复合岩沥青高模量沥青改性剂应用技术规范 1 范围 本文件规定了复合岩沥青高模量沥青改性剂的材料要求、混合料配合比设计、施工和质量检测等内容。本文件适用于各等级公路沥青路面。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。JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。复合岩沥青高模量沥青改性剂 composite rock asphalt high modulus modified asphalt additives 采用天然岩沥青通过复配纳米材料制备成的沥青混合料高模量改性剂。复合岩沥青高模量沥青混凝土 composite rock asphalt high modulus modified asphalt mixture 通过添加复合岩沥青高模量沥青改性剂制备的，15、10 Hz动态模量大于等于14000 MPa的高模量沥青混凝土。“干法”工艺 “dry process”technology 在拌合过程中将复合岩沥青高模量沥青添加剂直接加入拌缸拌合的工艺。4 基本规定 复合岩沥青高模量沥青改性剂储存时应注意通风和防潮，如需长时间存放应避免阳光直射。复合岩沥青高模量沥青改性剂采用“干法”工艺添加。复合岩沥青高模量沥青混合料拌合，宜采用专用设备添加复合岩沥青高模量沥青改性剂，配置的计量装置精度不低于 0.01 kg。5 材料要求 复合岩沥青高模量沥青混合料使用的沥青、集料和矿粉等原材料均应满足 JTG F40 的相关要求。复合岩沥青高模量沥青改性剂原材料性能要求：复合岩沥青高模量沥青改性剂由岩沥青和无机类纳米粉末混合制备而成。无机类纳米粉末（主要有纳米氧化钛、纳米氧化硅、纳米氧化锌等），掺量占复合岩沥青高模量沥青改性剂总质量的 0.5%2.0%。岩沥青和无机类纳米粉末应满足表 1、表 2 技术要求，复合岩沥青高模量沥青改性剂应满足表 3 技术指标要求。表1 岩沥青技术要求 技术指标 单位 技术要求 试验方法 颜色 黑色或黑褐色 目测 粒度组成 1.18 mm筛孔通过率%100 JTG E20 T0327 0.15 mm筛孔通过率 80 沥青含量%75 T0735 灰分%80 T8074 平均粒径 nm 20 GB/T 19627 堆积密度 g/cm3 0.30.4 T0331 烧失量%1.8 T0735 表3 复合岩沥青高模量沥青改性剂技术要求 技术指标 单位 技术要求 试验方法 颜色 灰褐色 目测 粒度组成 1.18 mm筛孔通过率%100 T0327 0.15 mm筛孔通过率 80 有机质含量%70 T0735 灰分%30 T0614 加热损失%1.5 T0608 含水率%0.5 T0332 闪点 230 T0611 密度 g/cm3 1.301.50 T0614 6 混合料配合比设计 一般规定 6.1.1 复合岩沥青高模量沥青改性剂掺量应根据工程所属的地区气候、路面组合设计和交通组成等因素综合确定。掺量宜为 0.9%1.5%，结合混合料测试结果进行适当调整，但复合岩沥青高模量沥青改性剂掺量应小于 1.8%。6.1.2 复合岩沥青高模量沥青混合料设计，应遵循 JTG F40 中关于热拌沥青混合料配合比设计的要求进行三阶段设计，确定矿料级配和最佳沥青用量。6.1.3 复合岩沥青高模量沥青改性剂可用于 AC 和 SMA 两种级配类型的沥青混合料，级配范围应符合JTG F40 相关要求。目标配合比 6.2.1 按 JTG F40 给出的方法对沥青混合料目标配合比进行设计，确定矿料配合比和最佳油石比。6.2.2 采用基质沥青确定基准目标配合比。在基准目标配合比设计的基础上，拟定复合岩沥青高模量沥青改性剂掺量初始值 a0，以 a0为中心，分别增大减小 0.3%掺量，以三种改性剂掺量分别进行马歇尔试验，重新确定最佳沥青用量；并对三种掺量的混合料进行高温性能、低温性能和水稳定性能进行测试，最终根据测试结果综合分析确定最佳的复合岩沥青高模量沥青改性剂掺量。设计流程如图 1 所示。图1 复合岩沥青高模量沥青改性剂掺量确定流程 6.2.3 复合岩沥青高模量沥青混合料目标配合比采用“干法”工艺拌和。具体拌和顺序和要求如下:a)将预热的目标级配集料加入到拌和机中,干拌时间应大于等于 30 s；b)按掺配比例将复合岩沥青高模量沥青改性剂加入拌和锅中拌和,拌和时间应大于等于 30 s；c)加入沥青拌和，拌和时间应大于等于 60 s；d)加入矿粉再拌和，拌和时间应大于等于 60 s；e)将拌合好的沥青混合料按照压实温度进行试件成型。6.2.4 拌和温度应较同标号的基质沥青混合料高 10 20。复合岩沥青高模量混合料性能要求 复合岩沥青高模量沥青混合料应满足表4表7的技术指标要求。表4 AC 级配复合岩沥青高模量沥青混合料马歇尔试验技术标准 试验项目 单位 技术要求 试验方法 马歇尔试件双面击实次数 次 75 T0702 空隙率 VV%35 T0705 矿料间隙率 VMA，不小于%15 T0705 沥青饱和度 VFA%6080 T0705 马歇尔试验稳定度 MS，不小于 kN 10.0 T0709 流值 FL mm 24 T0709 表5 AC 级配复合岩沥青高模量沥青混合料性能技术要求 试验项目 单位 技术要求 试验方法 残留稳定度，不小于%90 T0709 冻融劈裂强度比，不小于%85 T0729 动稳定度，不小于（60，0.7 MPa）次/mm 6000 T0719 动稳定度，不小于（70，1.0 MPa）次/mm 2500 T0719 低温弯曲破坏应变，不小于（-10）2800 T0715 渗水系数，不大于 ml/min 120 T0730 动态模量(15 0.5，10 Hz0.1 Hz)MPa 14000 T0738 动态模量(45 0.5，10 Hz0.1 Hz)MPa 4500 T0738 疲劳寿命 次 106 T0739 注 1：动态模量试验分别在 15 0.5 和 45 0.5，10 Hz0.1 Hz 频率条件下进行。注 2：疲劳试验在 15 0.5，10 Hz0.1 Hz 频率、230 控制应变条件下进行。表6 SMA 级配复合岩沥青高模量沥青混合料马歇尔试验技术标准 试验项目 单位 技术要求 试验方法 马歇尔试件双面击实次数 次 50 T0702 空隙率 VV%24 T0705 矿料间隙率 VMA，不小于%17 T0705 沥青饱和度 VFA%7585 T0705 马歇尔试验稳定度 MS，不小于 kN 6.0 T0709 流值 FL mm 24 T0709 谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失，不大于%0.1 T0732 肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验，不大于%15 T0733 注 1：对集料坚硬不易击碎，通行重载交通的路段，也可将击实次数增加为双面 75 次。注 2：对高温稳定性要求较高的重交通路段或炎热地区，设计空隙率允许放宽到 4.5，VMA 允许放宽到 16.5(SMA-16)或 16(SMA-20)，VFA 允许放宽到 70。表7 SMA 级配复合岩沥青高模量沥青混合料性能技术要求 试验项目 单位 技术要求 试验方法 残留稳定度，不小于%90 T0709 冻融劈裂强度比，不小于%85 T0729 动稳定度，不小于（60，0.7 MPa）次/mm 6000 T0719 动稳定度，不小于（70，1.0 MPa）次/mm 3000 T0719 低温弯曲破坏应变，不小于（-10）2800 T0715 渗水系数，不大于 ml/min 80 T0730 动态模量(15 0.5，10 Hz0.1 Hz)MPa 14000 T0738 动态模量(45 0.5，10 Hz0.1 Hz)MPa 4500 T0738 疲劳寿命 次 106 T0739 注 1：动态模量试验分别在 15 0.5 和 45 0.5，10 Hz0.1 Hz 频率条件下进行。注 2：疲劳试验在 15 0.5，10 Hz0.1 Hz 频率、230 控制应变条件下进行。生产配合比设计与验证 复合岩沥青高模量沥青混合料应按照JTG F40给出的方法进行生产配合比设计。7 施工 拌合 7.1.1 施工前应对沥青拌和楼进行调试，复合岩沥青高模量沥青改性剂添加设备应采用密闭输送管直接与拌和锅相连，传感器计量精度应进行检查、标定。7.1.2 混合料应在沥青拌和厂（场、站）按照以下方法进行：a)拌和时：先将预热后的集料打入拌和楼内，之后通过专用添加设备将复合岩沥青高模量沥青改性剂打入拌和楼内与集料干拌 8 s10 s；b)采用拌和机械“干法”工艺拌制，拌和时间；AC 级配为 35 s40 s；SMA 级配为 40 s45 s；c)最后将符合配合比用量的沥青和矿粉分别打入拌和楼内拌和。7.1.3 复合岩沥青高模量沥青混合料出料温度应较同标号的基质沥青混合料高 10 15。运输 按照JTG F40相关规定执行。摊铺 按照JTG F40相关规定执行。碾压 按照JTG F40相关规定执行。8 复合岩沥青高模量沥青混合料质量检测 材料与设备检查 8.1.1 各种材料都应在施工前以“批”为单位进行检查，不符合本标准技术要求的材料不应进场。对各种矿料是以同一料源、同一次购入并运至生产现场的相同规格材料为一“批”；对沥青是指从同一来源、同一次购入且储入同一沥青罐的同一规格的沥青为一“批”。材料试样的取样数量与频度按现行试验规程的规定进行。8.1.2 每 30 t 复合岩沥青高模量沥青改性剂应进行筛分、含水量和灰分试验一次，每 60 t 复合岩沥青高模量沥青改性剂应进行一次全面质量检测，应符合表 3 中复合岩沥青高模量沥青改性剂各项技术要求。施工过程检测 复合岩沥青高模量沥青混合料的检测频度、质量要求应符合表8的规定。表8 复合岩沥青高模量沥青混合料的检测频率和质量要求 项目 检测频率及方法 质量要求 试验方法 连续级配 间断级配 复合岩沥青高模量添加剂投放精度 逐盘测量记录，每天取平均值评定 5%传感线检测 混合料外观 逐盘检测 观察混合料离析、有无花白料、冒烟、油团等现象 目测 出料温度 逐车检测 符合本文件要求 人工检测 沥青用量 逐盘检测 0.3%自动采集 抽提试验，每天12次-0.1 +0.3%S T0721、T0722 矿料级配 逐盘检测 符合级配要求 自动采集 空隙率、稳定度、流值 抽提试验，每天 12 次 符合本文件及设计文件要求 T0725 每天 l2 次 T0702、T0709 动态模量(15 0.5，10 Hz0.1 Hz)必要时 符合本文件及设计文件要求 T0738 动态模量(45 0.5，10 Hz0.1 Hz)必要时 符合本文件及设计文件要求 T0738 其他 本文件其他检测指标按照规范JTG F40执行。