城市道路环保净味废胎胶粉改性沥青路面施工技术规范

1城市道路环保净味废胎胶粉改性沥青路面施工技术规范本文件规定了环保净味废胎胶粉及其改性沥青的术语和定义、材料、技术要求、试验方法、检验规则、路面施工和质量管理的要求。本文件适用于由各种废旧轮胎为原料，采用符合国家循环经济要求工艺制造的不同粒径的道路用环保净味废胎改性沥青的生产、检验、道路施工、质量管理和验收。本文件适用于城市道路废胎胶粉沥青路面施工，其它道路可参照执行。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/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB/T2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序GB/T3516-2006橡胶溶剂抽出物的测定GB/T4498.1-2013橡胶灰分的测定GB/T5330-2003工业用金属丝编织方孔筛网GB/T6038-2006橡胶试验胶料配料、混炼和硫化设备及操作程序GB/T11147-2010沥青取样法GB/T14837-2018橡胶和橡胶制品热重分析法测定硫化胶和未硫化胶的成分第3部分：抽提后烃橡胶、卤化橡胶、聚硅氧烷类橡胶GB/T19208-2020硫化橡胶粉JT/T797-2011路用废胎硫化橡胶粉JT/T798-2011公路工程废胎胶粉橡胶沥青JTG/TF20-2015公路路面基层施工技术细则JTGE20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》释义手册JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范3术语和定义3.1废胎胶粉由废轮胎经过粉碎加工而成的一种颗粒状或粉末、具有一定细度规格的橡胶粉。3.2环保净味废胎胶粉是指对经过特殊处理在全施工过程中无刺激性气味的废胎胶粉。3.3环保净味废胎胶粉改性沥青2是指由环保净味废胎胶粉、基质沥青和改性剂（SBS或SBR等)按一定比例高温拌和得到的符合技术要求的胶结料。3.4数目目数指物料的粒度或粗细度，是指筛网在1英寸线段内的孔数。4技术要求4.1基质沥青基质沥青可选用符合JTGF40相关规定的A级70号或90号道路石油沥青。4.2环保净味废胎胶粉4.2.1一般规定选用宜常温粉碎的斜交胎胶粉，技术要求应符合表一的规定。4.2.2外观废胎橡胶粉应质地均匀，不应含有目测可见的木屑、金属、砂砾、玻璃等非橡胶组分的杂质。4.2.3粒径胶粉颗粒粒径宜在0.18mm~0.6mm（30目~80目）范围内。4.2.4性能要求环保净味废胎胶粉产品性能应符合表1要求。表1环保净味废胎胶粉技术要求12345密度（g/cm3）67894.3改性剂改性剂可采用SBS或SBR等聚合物材料，应满足国家相关规范技术要求。4.4环保净味废胎胶粉改性沥青环保净味废胎胶粉改性沥青产品性能应符合表2要求。3表2环保净味废胎胶粉改性沥青技术要求123456748h软化点差(℃)5检验规则5.1检验分类环保净味废胎粉改性沥青检验分为进场原材料检验、出场检验和型式检验。5.1.1进场原材料检验生产前应对原材料取样检测，每批环保净味废胎胶粉进场前应根据表一的相关要求，提供相对密度、水分、金属含量、纤维含量、筛余物等物理指标以及灰分、丙酮抽出物、炭黑含量、橡胶烃含量、硫含量等化学指标的检测报告。5.2抽样方法5.2.1环保净味胶粉抽样方法（1）抽样方案环保净味橡胶粉进场前抽取样品包数按表3执行。每包取样数量均匀，取样总量不小于1500g。表3抽样的最小数量369a以吨包装的硫化橡胶粉的抽样数量按供货商和客户的协议标准执行（2）试样采集方法从抽取的样品胶粉包装袋的缝合口处，用带柄的不锈钢采样勺以每包大约均等的数量取样于样品容器中，取样后将包装袋口缝合。将从各样品包中采集的胶粉样品在容器内混合，以获得均匀的试样。5.2.2环保净味废胎胶粉改性沥青样方法4对于成品废胎胶粉改性沥青，宜采用便携式黏度计进行现场黏度检测和废胎胶粉改性沥青中挥发性硫化物含量测试。间歇式生产方式，每罐抽检一次；连续式生产方式，每隔1h抽检一次。每次检测平行试验不少于3个样本。6道路施工6.1一般规定6.1.1施工最低气温不应低于15℃,大风、降雨天气不得施工。6.1.2铺筑前应保证下卧层表面干燥、洁净、界面粗糙、结构完好。6.1.3正式施工前，应铺筑试验段，确定施工工艺参数。6.2施工准备6.2.1铺筑沥青面层前，应检查基层或下卧沥青层的质量，不符合要求的不得铺筑面层。下卧层被污染时，必须清洗或铁刨后方可铺筑沥青混合料。6.2.2沥青加工及混合料施工温度应根据改性沥青黏度及气候条件，参照表4综合确定。表4沥青及混合料施工温度范围工序控制温度(℃)沥青加热温度集料加热温度190-200混合料出料温度混合料废弃温度≥200混合料摊铺温度≥160初压温度≥15碾压终了温度≥906.3配合比设计6.3.1改性沥青混合料宜采用间断级配，工程设计级配范围可参照表5确定。表5矿料级配范围型通过下列筛孔（mm）的质量百分比（%）WRAC-20WRAC-16WRAC-13WRAC-10056.3.2改性沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验方法，其技术要求应符合表6的规定。当采用其他设计方法时，应按本标准规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验。表6混合料技术要求指标单位技术要求击实次数次75（双面）稳定度kN≥8流值mm2~5设计空隙率Va%沥青饱和度VFA%70~85表6混合料技术要求（续）指标单位技术要求4%时）%相应于以下公称最大粒径（mm）的VMA要求≥14≥14.5≥159.5≥166.3.3应在规定的条件下，进行车辙、浸水马歇尔、冻融劈裂、低温弯曲和渗水等试验，各项技术要求应符合表7的规定。表7混合料路用性能技术要求检验项目技术要求试验方法车辙试验动稳定度（次/mm）≥4500JTGE20T0719浸水马歇尔试验残留稳定度（%）JTGE20T0709冻融劈裂试验残留强度比（%）JTGE20T0729低温弯街试验破坏应变(με)≥2500JTGE20T0715渗水试验渗水系数（ml/min）JTGE20T07306.4混合料的拌制66.4.1混合料宜釆用间歇式拌和设备拌和，每盘拌和时间不少于50s,其中干拌时间不少于15s。6.4.2混合料宜即产即用.存储过程中降温幅度不应大于10℃。6.5混合料的运输与摊铺6.5.1混合料运输过程中应覆盖保温。运料车到达施工场地后，应逐车检测温度，严禁使用不符合施工温度要求的混合料。6.5.2摊铺过程中，运料车应在摊铺机前方1m~3m处空挡等候，避免撞击摊铺机。6.5.3混合料摊铺宜采用大功率、抗离析摊铺机单机全幅摊铺或多台摊铺机梯队同步摊铺。6.6混合料的压实及成型6.6.1混合料各阶段压实应遵循紧跟、慢压的原则，碾压温度应符合表2的规定。6.6.2碾压速度和碾压温度应根据试验段试压确定，碾压段长度初压为10m~20m.、复压及终压为20m~50m。6.6.3钢轮、胶轮压路机组合方式及碾压遍数应根据试验段试压确定，压路机数量不宜少于5台。6.7路面施工接缝6.7.1路面施工接缝应紧密、平顺，不得形成明显的接缝离析。6.7.2上、下层的纵向接缝应错开15cm（热接缝）或40cm（冷接缝）以上。相邻两幅或上、下层的横向接缝应错开100cm以上。6.7.3接缝施工釆用3米直尺检验。7施工质量管理与检查验收7.1施工前材料检查7.1.1施工前应对原材料取样检测，每批路用废胎胶粉逬场前应根据JT/T797的相关要求，提供相7.1.2路用废胎胶粉进场后应按每200t的频率抽检化学指标，按每生产班次的频率抽检物理指标。7.1.3废胎胶粉的掺量应按照设计掺量，允许正误差2%,不允许岀现负误差。对于成品废胎胶粉复合改性沥青，宜釆用便携式黏度计进行现场黏度检测和橡胶沥青挥发性硫含量检测。釆用间歇式生产，每罐抽检一次；釆用连续式生产，每隔1h抽检一次。每次检测平行试验不少于3个样本。7.2施工过程中质量管理与检测环保净味废胎胶粉改性沥青路面施工过程检査项目和检査频率应符合JTGF40的相关规定。77.3工程验收阶段工程质量检查与验收’每2000平方米检测1组路面密实状况，质量标准应符合表8的规定。表8沥青路面密实状况检查与验收标准DE控制指标F上面层G层H压实度(%)IJ≥98KL≥97MNO空隙率(%)PWRAC-13.WRAC-16.WRAC-20RTU≤7VWWRAC-10XY4-6ZAA—8A.1概述门尼粘度计自1934年Mmooney发表文章以来，已有70余年的历史，已广泛应用于橡胶工业的科研工作和工艺控制，自合成橡胶大量发展以后，门尼粘度已成为合成橡胶的重要指标。我国于1976年列为国家标准。门尼粘度计与压缩性塑性计比较，它更接近于实际工艺条件，而且制备试样简易，精确度较好。缺点是机械零部件容易磨损，试样与转子之间容易打滑。因此，对模腔和转子的规格以及外观有严格的要求。门尼粘度值正是衡量和评估橡胶加工性能的重要指标之一。橡胶的门尼粘度值与其可塑性是密切相关的。粘度值高，表明橡胶分子量大，可塑性差；反之则说明橡胶分子量小，可塑性好。合理地控制橡胶门尼粘度值，有利于橡胶的混炼、压延、挤出、注射和模压硫化等加工工艺。从而，硫化橡胶可获得良好的物理机械性能。A.2实验仪器及测试原理A.2.1实验仪器生胶或混炼胶门尼粘度的测定是采用圆盘剪切粘度计来进行的。门尼粘度计由转子、模腔、加热控温装置、顶出转子装置和转矩测量系统组成。仪器的主要结构见图2-6，主要尺寸见表2-4。9转子带有矩形断面沟槽的花纹，转动速度为0.209rad/s±0.002rad/s(2.00r/min±0.02r/min)。试验中一般使用大转子，但试样的粘度较高或超出仪器的量程范围时，允许使用小转子。两种转子所得的试验结果是不相等的，不能互相比较，但是在比较橡胶性能时得出相同的结论。模腔分带有辐射状V形沟槽模体和带有矩形断面沟槽模体两种。两种模腔可能得出不同的试验结果。加热控温系统应能使上下模体闭合时，空模腔内有转子的情况下，模腔温度恒定在试验温度的±0.5℃范围内。表A.1仪器主要部件的尺寸（mm）A.2.2测试原理在规定的试验条件下，将生胶或混炼胶填充在模腔与转子之间。转子在充满橡胶的模腔内转动对试样加以一定的剪切力，观测橡胶对所加力矩的抵抗能力。通过转矩测量系统测定橡胶对转子转动时所施加的转矩，并将规定的转矩作为门尼粘度的计量单位。门尼粘度计所得到的转矩值(N·m)就是门尼粘度值(M)，即100M＝8.30N·m(84.6kgf·cm)。因此一个门尼值单位等于0.083N·m的转矩。门尼粘度值严格地说应该叫做门尼转矩值，但是已经标准化了。A.3试样制备及实验条件A.3.1试样制备试样的制备方法和试验前的试样调节都会影响门尼值，因此应严格按照测定方法中规定的程序进行。生胶试样按照GB/T15340中的有关规定制备。混炼胶试样应按照GB/T6038和有关橡胶材料标准规定的方法制备。生胶样品的制备：从实验室样品称取250±5g试料，将开炼机辊距调制1.3±0.15mm（合成橡胶样品辊距调至1.4±0.1mm），辊温保持在70±5℃（合成胶辊温保持在50±5℃),将试料过辊10次，使实验室样品均匀。第2～9次过辊时，将胶片打卷后把胶卷一端放入辊筒再次过辊（合成橡胶采取对折放入辊距散落的固体全部混入胶料中；第10次过辊后下片，冷却停发待用。注：顺丁橡胶、三元乙丙橡胶辊筒表面温度为35±5℃;氯丁橡胶辊筒表面温度为20±5℃,辊距为0.4±0.05mm过辊二次；某些丁腈橡胶辊筒表面温度为50±5℃,辊距为1.0±0.1mm。门尼粘度实验用试样应由两个直径约50mm，厚度为6mm的圆形胶片组成（在已经制备好的生胶或混炼胶片上裁取在其中一个胶片的中心打一个直径约8mm的孔，以便转子插入。确保试验充满模腔。注意裁取的胶片上应尽可能排除气泡，以免在转子和模腔形成气穴，影响测试结果。试样裁好后应在标准温度（23℃±2℃)下调节至少30min，并在24h内试验。A.3.2试验条件除非在有关材料标准中另有规定，试验应在100℃±0.5℃温度下进行，试样先预热1min，再测试4min，读数。丁基橡胶、卤化丁基橡胶和三元乙丙橡胶的试验温度采用125℃,丁基橡胶类的读数时间采用8min。A.4实验步骤1、把模腔和转子预热到试验温度，并使其达到稳定状态。门尼粘度计在空腔运转时，门尼值记录器上的门尼值应在0±0.5范围内。检查模腔和转子上有无遗留胶料，要给予及时清理。2、打开模腔，将转子插入带孔胶片的中心孔内，并将转子放入模腔中，再把另一块胶片放在转子上面，迅速关闭模腔预热试样。测定低粘度或发粘试样时，可以在试验与模腔、转子之间衬以0.03mm厚的聚酯薄膜，以便清除试验后的试样。这种薄膜可能会影响试验结果。3、试验预热1min时，转子转动（4min）。所获得的数值为该试样的门尼粘度值，如不是连续记录，则应在规定的读数时间前30s内观察刻度盘上的门尼值。4、打开模腔（自动控制的设备到时间自动打开模腔），取出转子，将转子上胶料取下，清理模腔内和转子上的余胶，将转子插回模腔。5、打印记录的曲线和各种实验结果。A.5试验结果表示一般试验结果应按如下形式表示：式中：50M—粘度，以门尼值为单位；L—大转子1—预热时间，1min4—转动时间，4min100℃—试验温度。测定值精确到0.5个门尼值。用不少于两个试验结果的算术平均值表示样品的门尼值。两个试验结果的差值不得大于2个门尼值，否则应重复试验。B.1试样制备b)塑炼工艺、混炼工艺见表B.2、表B.3.d)硫化条件：硫化温度：142℃±1℃;硫化时间：8min、10min、15min。表B.1混合胶结料试验配方烟片胶表B.2天然胶的塑炼条件/mm/℃烟表B.3混炼工艺条件称CUCVCWCZDADBCXDC油B.2测定按GB/T2941对试样进行调节后，拉伸强度、拉断伸长率试验按GB/T528的规定进行，用Ⅰ型试样。《橡胶全硫含量的测定(第1部分):氧瓶燃烧法(GB/T4497.1-2010/ISO6528-1:1992)》C.1原理在盛有过氧化氢吸收液且充满氧气的燃烧瓶中引燃试样,其中有机物的碳、氢被氧化,硫的氧化物被过氧化氢溶液吸收转化为硫酸,有时吸收液需通过离子交换柱以除去干扰离子。吸收液以钍试剂或钍试剂和次甲基蓝为指示剂,用高氯酸钡标准溶液滴定。C.2测定C.2.1燃烧氧燃烧瓶放在安全罩内,伸长的滤纸放在红外引燃器聚焦线上,确保滤纸不接触烧瓶的内壁。如用电子引燃器,应将氧烧瓶中的点火器与相应线路连接。点燃滤纸使之燃烧完全,当试样和纸完全燃尽后,将氧燃烧瓶从安全罩中移出并检查炭黑沉积物,如果有炭黑存在,应重新试验(燃烧的目的是在高温状态下,使滤纸和试样能完全燃烧)。当燃烧完成后,如使用搅拌器,把密封的氧燃烧瓶放在磁力搅拌器上,搅拌1h。如不用搅拌器,把氧燃烧瓶放置2h,让吸收液充分吸收燃烧生成的气体,可不时摇动氧燃烧瓶加快吸收。C.2.2消除干扰物质如果没有干扰离子，将氧燃烧瓶中的吸收液倒入250mL的烧杯或烧瓶中，用5mL蒸馏水洗氧燃烧瓶的内壁和样品夹持器。并将洗涤液收集在同一250mL的烧杯或烧瓶中，再重复洗两次。吸收液和洗涤液收集在一个100mL锥形瓶中煮沸，让过量的过氧化氢分解，让溶液蒸发到(5~10)mL然后进行滴定。如有干扰离子,将溶液通过阳离子交换柱。让溶液以每秒2~3滴的速度通过交换柱，滴到250mL烧瓶中。调节旋阀。每次用5mL蒸馏水洗涤烧瓶内壁、瓶塞和铂筐共三次，每次洗涤液依次通过交换柱收集在同一容器中，洗涤最后可在压力或真空下进行。C.2.3滴定在烧瓶中加一定量的2-丙醇使溶液中醇的体积分数为70%~90%,放入搅拌棒，并将烧瓶置于搅拌器上。若用钍试剂溶液，加2~3滴钍试剂溶液，若使用高强度灯，将燃烧瓶或烧杯放在高强度灯光束上。用高氯酸钡标准溶液滴定待测溶液，用微量滴定管逐滴地滴定到终点(呈稳定的粉红色)。读取高氯酸钡标准滴定溶液的体积，确到0.01mL，快接近终点时,每2s~3s加入一滴并每加一滴后都要混合完全。如用钍试剂/次甲基兰溶液，加一滴钍试剂溶液和足够的次甲基兰溶液直到溶液的颜色由橙色变为黄色。不要加过量的次甲基兰,它能使溶液带有绿色。用高氯酸钡溶液由微量滴定管逐滴地滴定至终点(呈稳定的粉红色)。读取高氯酸钡溶液的体积精确到0.01mL。快接近终点时，每2s~3s加入一滴并每加一滴后都要混合完全。C.3计算全硫含量以硫的质量分数Ws计,按式(1)计算：（1）Vb———空白试验所需高氯酸钡标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)；Vt———滴定试样所需高氯酸钡标准滴定溶液的体积,单位为毫升(mL)；c———高氯酸钡标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L)；m2———试样的质量,单位为克(g))；0.0321———相当于1mmol的硫的质量,单位为克每毫摩(g/mmol)。只要满足重现性要求，可取两次测定的算术平均值作为测定的结果。平均值精确至全硫的0.05%。D.1使用范围沥青中的挥发性硫化物含量。D.2规范性引用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GB/T11147石油沥青取样法JTGE20公路工程沥青及沥青混合料试验规程JT/T797路用废胎硫化橡胶粉JT/T798公路工程废胎胶粉橡胶沥青GB/T3516—2006橡胶溶剂抽出物的测定D.3方法原理当废胶胎粉沥青中的硫化物受热挥发，会与硝酸银溶液反应生量，可以计算出废胶胎粉改性沥青当中挥发性硫化氢的含D.4仪具与材料技术要求D.4.1挥发性硫化物检测装置装置由薄膜加热烘箱改造完成，由氮气罐、薄膜加热烘箱及洗脱装置三部分构成，装置图如图1。其中氮气瓶体积为40L，带阀门，控制流量为50ml/min。吸收瓶采用250ml磨口三角瓶，采用聚四氟乙烯软管连接。图1挥发性硫化物检测装置D.4.2薄膜加热烘箱形状和尺寸如图2,标称温度范围200℃,控温的准确度为1℃,装有温度调节器和可转动的圆盘架(图3)。圆盘直径360mm～370mm上有浅槽4个,供放置盛样皿,转盘中心由一垂直轴悬挂于烘箱的中央,由传动机构使转盘水平转动,速度为55r/min±1r/min。门为双层,两层之间应留有间隙,内层门为玻璃制,只要打开外门,即可通过玻璃读取烘箱中温度计的读数。烘箱应能自动通风,为此在烘箱上下部设有气孔,下部气孔供氮气进入，下部气孔供气体逸出。图2薄膜加热烘箱（单位：mm）图3圆盘架图4盛样皿EG.4.6溶剂，分析纯汽油和三氯乙烯等。EG.4.7其他，过滤器、干燥器等D.5方法与步骤D.5.1准备工作D.5.1.1将洁净、烘干、冷却后的盛样皿编号，称其重量（m0）。D.5.1.2按JT