《多聚磷酸改性沥青混合料应用技术指南》

ICS号

CCS号

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的团体标准编号

多聚磷酸改性沥青混合料应用技术

指南

TechnicalGuideforApplicationofPolyphosphoricAcid

ModifiedAsphaltMixture

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

1总则

1.0.1为规范多聚磷酸改性沥青路面混合料的设计和施工，提高其质量，制定本指南。

1.0.2本指南适用于各等级公路新建、改建和养护工程的沥青路面。

1.0.3多聚磷酸改性沥青混合料的设计和施工，除应符合本指南的规定外，尚应符合

有关法律法规及国家、行业现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1多聚磷酸Polyphosphoricacid

多聚磷酸(Polyphosphoricacid，PPA),一种无机酸，由磷酸通过分子间脱水交联形成

不同聚合度的混合酸，可用于沥青改性。

2.1.2PPA单独改性沥青PPAmodifiedasphaltalone

以道路石油沥青为原料，加入一定比例PPA，通过搅拌，使其均匀地融为一体而形成的

混合物。

2.1.3PPA复合改性沥青PPAco-modifiedasphaltwithothermodifiers

以道路石油沥青为原料，加入一定比例PPA，复配橡胶、塑料等聚合物类改性剂，通过

搅拌、剪切、溶胀发育等方式，使其均匀地融为一体而形成的混合物。

2.1.4PPA改性沥青混合料PPAmodifiedasphaltmixture

由矿料与PPA改性沥青拌和而成的混合料。

2.2符号

PPA——多聚磷酸

PPA-A——多聚磷酸单独改性沥青

PPA-C——多聚磷酸复合改性沥青

2

3材料

3.1一般规定

3.1.1PPA改性沥青路面使用的原材料必须经过质量检验，合格后方可使用

3.1.2沥青或改性沥青、集料、矿粉等原材料，如施工技术文件对其要求无特殊说明

时，其技术指标应符合JTGF40给出的相关要求。

3.1.3PPA的运输、存储安全性要求应符合现行《中华人民共和国安全生产法》《常用

化学危险品贮存通则》（GB15603）等国家关于安全生产管理的有关法规、标准的规定。

3.2PPA

3.2.1PPA为无色透明或略带浅黄色的稠状液体。PPA技术要求应符合表3.2.1的规

定。

表3.2.1PPA技术要求

项目单位技术要求

总磷（以P2O5计）的质量分数，不小于ω/%68

聚合磷，ω/%，不小于ω/%20

氟化物（以F计）的质量分数，不大于ω/%0.5

氯化物（以Cl计）的质量分数，不大于ω/%0.5

比重（20℃），不小于g/cm31.8

3.3PPA改性沥青

3.3.1基质沥青技术要求应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）的相

关规定。

3.3.2PPA-A改性沥青中PPA掺量宜为0.2%~1.2%。PPA-C改性沥青中PPA掺量宜在

0.8%~1.5%。可结合当地气候和交通条件，并根据试验检测结果对PPA及其他改性剂掺量做

适当调整。

3.3.3PPA改性沥青技术要求应符合表3.3.3.1及3.3.3.2的有关规定。

表3.3.3.1PPA-A改性沥青技术要求

技术要求

试验项目单位试验方法

基质沥青类型

70#90#

3

针入度（25℃，100g，5s）0.1mm40-6060-80T0604

针入度指数—-1.5~+1.0T0604

软化点TR&B，不小于℃4947T0606

延度（10℃，5cm/min），不小于cm1525T0605

60℃动力粘度，不小于Pa•S200160T0620

闪点，不小于℃260T0611

溶解度，不小于%99.5T0607

TFOT（或RTFOT）后残留量

质量变化，不大于%±0.8T0610/T0609

残留针入度比（25℃），不小于%6361T0611

残留延度（10℃），不小于cm46T0605

表3.3.3.2PPA-C改性沥青技术要求

试验项目单位技术要求试验方法

针入度（25℃，100g，5s）0.1mm40-60T0604

针入度指数，不小于—-0.4T0604

延度（10℃，5cm/min），不小于cm50T0605

软化点TR&B，不小于℃60T0606

运动粘度，不大于Pa•S3T0620

储存稳定性离析，48h软化点差，不大于℃2.5T0661

TFOT（或RTFOT）后残留量

质量变化，不大于%±1.0T0610/T0609

残留针入度比25℃，不小于%65T0611

残留延度（10℃）,不小于cm15T0605

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4混合料设计

4.1混合料类型

多聚磷酸改性沥青适用于各种级配的混合料类型。各混合料类型应符合现行《公路沥青

路面施工技术规范》（JTGF40）的相关规定。

4.2混合料设计方法及技术要求

4.2.1PPA改性沥青混合料设计宜采用马歇尔方法进行，具体设计指标按照现行《公

路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）的规定执行。当采用其他方法时，应进行马歇尔试验

及各项配合比设计检验，并报告试验结果。

4.2.2PPA改性沥青中的材料掺量应按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型

等，结合当地工程经验及经济性等因素综合确定。

4.2.3PPA改性沥青混合料应在配合比设计的基础上进行各种使用性能检测，各种类

型混合料的配合比设计和有关性能应符合JTGF40的有关规定。否则，应更换材料或重新进

行配合比设计。

4.2.4PPA改性沥青混合料车辙试验动稳定度技术指标应符合表4.2.4的规定，遇炎

热、重交通、特重交通，连续长、陡坡路段及有其它特殊要求的路段时，还应满足结构的功

能及设计要求。

表4.2.4PPA改性沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求

气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度（次/mm）

＞3020~30＜20

试验

七月平均最高气温（℃）3.夏凉

1.夏炎热区2.夏热区方法

及气候分区区

1-11-21-31-42-12-22-32-43-2

PPA-A改性沥青混合料，

100012008001000800T0719

不小于

PPA-C改性沥青混合料，

30004000250030002500T0719

不小于

4.2.5PPA改性沥青混合料水稳定性技术指标应符合表4.2.5的规定。

表4.2.5PPA改性沥青混合料水稳性能技术要求

气候条件与技术指标相应于下列气候分区的技术要求（%）试验方法

5

＞1000500~1000250~500＜250

年降雨量（mm）及气候分区

1.潮湿区2.润湿区3.半干区4.干旱区

浸水马歇尔试验残留稳定度技术要求

PPA-A改性沥青混合料，不小于8075T0709

PPA-C改性沥青混合料，不小于8580T0709

冻融劈裂试验的残留强度比技术要求

PPA-A改性沥青混合料，不小于7570T0729

PPA-C改性沥青混合料，不小于8075T0729

4.2.6PPA改性沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术指标应符合表4.2.6的规定。

表4.2.6PPA改性沥青混合料低温性能技术要求

气候条件与技术指标相应于下列气候要求破坏应变（με）试验方法

＜-37.0-21.5~-37.0-9.0~-21.5＞-9.0

年极端最低气温（℃）及分区冬严寒区（1）冬严寒区（2）冬冷区（3）冬温区（4）

1-11-21-22-23-21-32-31-42-4T0715

PPA-A改性沥青混合料，不小于260023002000

PPA-C改性沥青混合料，不小于300028002500

4.2.7PPA改性沥青混合料试件渗水系数技术指标应符合表4.2.7的规定

表4.2.7PPA改性沥青混合料试件渗水系数技术要求

技术要求渗水系数（ml/min）试验方法

PPA-A改性沥青混合料，不大于

120T0730

PPA-C改性沥青混合料，不大于

4.3配合比设计方法

4.3.1配合比设计按马歇尔方法，确定满足各项技术指标要求的矿料级配和最佳沥青

用量。配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段。

4.3.2PPA改性沥青混合料试件应按照《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》（JTG

6

E20）的要求制作。

4.3.3目标配合比、生产配合比、生产配合比验证参照JTGF40，技术指标参照4.2.2。

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5施工工艺

5.1拌和

5.1.1PPA改性沥青混合料的生产依照JTGF40有关规定生产，控制参数见表5.1.1。

5.1.1PPA改性沥青混合料生产控制温度

项目温度（℃）

集料加热温度170~180

PPA改性沥青加热温度160~170

混合料出料温度160~170

混合料废弃温度＞195

5.2运输、摊铺及碾压

PPA改性沥青混合料的运输、摊铺及碾压应符合JTGF40的有关规定。

5.3开放交通及其他

5.3.1施工路段路面表面温度降至50℃以下，方可开放交通。

5.3.2交通开放前后，应对道路做好保护、保洁工作，不应在沥青路面上堆放土、砂

石、砖等建筑材料，也不应在成型路面停车检修。

5.3.3开放交通初期，应通过设置交通指示牌等措施控制交通流量和车辆行驶速度，

并应警示过往车辆不应急刹车、急转弯等。

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6施工质量控制

6.1施工前检测

各种材料应在施工前以“批”为单位进行检查。PPA以同一厂家、同一生产组批的改性

剂为一“批”，其他材料的“批”、取样数量与检查频度应符合JTGF40的有关规定。应按照

表6.1规定的检查项目与频率对PPA进行抽样检查。

表6.1PPA材料检查项目与频次

材料项目检查频次

总磷（以P2O5计）的质量分数每批一次

氟化物（以F计）的质量分数每批一次

PPA聚合磷每批一次

氯化物（以Cl计）的质量分数每批一次

比重（20℃）每批一次

6.2施工过程中的质量控制

应按表6.2规定的检查项目与频度对混合料进行抽样检查。

表6.2抽查项目及频率

项目检查频度及单点检验评价方法试验方法

每台拌和机每天1〜2次，以4〜6个试

马歇尔试验:空隙率、稳定度、流值JTGE20中T0702、T0709

件的平均值评定

浸水马歇尔试验每周一次（试件数同马歇尔试验）JTGE20中T0702、T0709

车辙试验每周一次（以3个试件的平均值评定）JTGE2O中T0719

冻融劈裂试验必要时JTGE20中T0729

低温弯曲试验必要时JTGE20中T0715

6.3包装、储存与运输

6.3.1检验

PPA在出厂前需要进行检验，其技术指标应符合表3.2和表3.3的要求。一般情况下，

以同一厂家、同一规格、同一等级的PPA每50t作为一个批次进行两次抽检，每批次不足50

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t时也应至少抽检一次。

6.3.2包装

PPA可采用塑料桶、IBC吨桶或ISOTank包装，塑料桶、IBC吨桶应符合GB18191和GB/T

19161的要求。产品灌装后，桶口应加内盖和外盖严格密封。每桶净含量由供需双方协商确

定。

6.3.3储存

PPA应储存在阴凉、通风库房内，储存区地面应进行防腐处理。储存过程中，不应与碱

类、易燃物品、氧化剂等共贮，贮存区应配备泄露应急处理设备和合适的收容材料。

6.3.4运输

PPA运输过程中应确保容器无泄漏、不倒塌和坠落。不应与碱性物品、易燃物品、氧化

剂等混运。运输车辆应配备泄露应急处理设备。运输途中应防雨淋、防高温和日晒、装卸时

要轻拉轻放，放置容器破裂发生泄露。

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附录A(规范性附录)

PPA中五氧化二磷（P2O5）含量测定

A.1方法提要

在酸性溶液中多聚磷酸根全部转化为正磷酸根，正磷酸根与喹钼柠酮沉淀剂反应生成黄

色磷钼酸喹啉沉淀,通过过滤，洗涤，干燥，称量,即可求出五氧化二磷的含量。

A.2试剂

A.2.1硝酸（AR）盐酸（AR）

A.2.2混合酸将一体积的盐酸缓缓注入四体积的硝酸中，混合均匀，使用时配制。

A.2.3喹钼柠酮沉淀剂；

溶液A-称取70g钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)于400mL烧杯中,用100mL水溶解；

溶液B-称取60g柠檬酸(C6H8O7·H2O)于1000mL烧杯中,用100mL水溶解。加入85mL

硝酸(AR)；

溶液C-将溶液A加到溶液B中,混匀；

溶液D-将35mL硝酸(AR)和100mL水在400ml烧杯中混匀,加5mL喹啉；

溶液E-将溶液D加到溶液C中,混匀。静置过夜,用玻璃坩埚或滤纸过滤，于滤液中加

入280mL丙酮(AR)，用水稀释至1000mL。将该沉淀剂置于暗处,避光避热。

A.3仪器

A.3.1玻璃砂芯坩埚:4号，滤板孔径为5μm-15μm，容积30mL。

A.3.2烘箱:附温度自动控制器，应保持180±2℃。

A.4分析步骤

称取约0.7g试样,精确至0.0001g,置于150mL烧杯中,分别加入20mL混合酸和20mL

水，混匀，盖上表面皿，于电炉上加热30min，冷却，转移至500mL容量瓶中，用水稀释至

刻度，摇匀。用移液管移取10mL溶液至400毫升烧杯中，加10mL(1+1)硝酸和100mL水，

盖上表面皿，于电炉上加热至微沸，取下烧杯，加入50mL喹钼柠酮沉淀剂，继续温和地加

热至微沸。立马取下烧杯，冷却至室温。用预先干燥至恒重的玻璃坩埚抽滤，将上层清液滤

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完，然后以倾泻法洗涤沉淀1-2次，（每次用水约25mL）将沉淀全部转移至坩埚中,再用水

洗涤5-6次。将玻璃砂芯坩埚连同沉淀置于180±2℃烘箱内，干燥至恒重（45min以上）,

取出置于干燥器中冷却30min,称量。同时做空白试验。

注：分析完毕后，坩埚中沉淀先用水冲洗，再用1+1氨水溶液洗涤（氨水溶液可以保留

再用）。

A.5结果计算

五氧化二磷含量以五氧化二磷(P2O5)的质量分数ω1计,数值以%表示,按式(1)计算:

(mm)0.03207

12100(1)

m

式中：

m1-试验样品溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值,单位为克(g)；

m2-空白试验溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值,单位为克(g)；

m-试验样品的质量的数值,单位为克(g)；

0.03207-磷钼酸喹啉换算为五氧化二磷的系数。

取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。两次平行测定结果的绝对差值不大于

0.3%。

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附录B(规范性附录)

聚合磷的测定

B.1方法提要

溶液中和到pH=7～8，以阻止试液中的聚合形式的磷发生转变。试样中的正磷酸盐在锑

盐存在下，与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸，该化合物全部被抗坏血酸还原成蓝色络合物，于

波长700nm处测吸光度值。

B.2试剂和溶液

B.2.1抗坏血酸溶液100g/L

溶解10g抗坏血酸于水中，稀释至100mL。

此溶液转移至棕色瓶中，在避光处可以稳定几周，如不变色可长时间使用。

B.2.2钼酸盐溶液

溶解13g钼酸铵于100mL水中，另外溶解0.35g酒石酸锑钾于100mL水中，在不断搅拌

下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL（1+1）硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。

B.2.3P2O5标准储备溶液1mg/mL

称取1.9156g于110℃干燥2小时的基准磷酸二氢钾，加5mL（1+1）H2SO4，加水溶解并

稀释至1000mL，混匀。

B.2.4P2O5标准使用液10µg/mL

准确吸取B.2.3溶液10.0mL，用水稀释至100mL，混匀，使用时现配。

B.3仪器

B.3.1实验室常用仪器设备

B.3.2分光光度计：带3cm石英比色皿。

B.4分析步骤

B.4.1标准曲线的绘制

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分别取1.0、2.0、5.0、8.0、10.0mL磷标准使用液（B.2.4）于50mL容量瓶中，加水

至25mL，分别于各容量瓶中加入1mL抗坏血酸溶液（B.2.1），混匀，30s后加2.0mL钼酸盐

溶液（B.2.2），充分混匀，室温下放置15min，用3cm比色皿，于700nm波长下，以空白做

参比，测吸光度。以各标准溶液的P2O5含量（µg）为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制

工作曲线。

如果显色时室温低于13℃，可在20～30℃水浴上显色15min。

B.4.2分析步骤

称取0.5g样品（精确至0.0002g），置于100mL烧杯中，加水溶解，用5%NaOH调节至

pH至7～8，定容于250mL容量瓶。取一定体积溶液于50mL容量瓶中，其余步骤同标准曲线

绘制,10min内完成测定。从工作曲线上查得磷的含量。

B.4.3空白试验

除不加试样外，其他步骤同样品测定。

B.4.4分析结果的表述

样品中正磷酸盐（以P2O5计）的质量分数（X），数值以％表示，按式（1）计算：下式

计算：

(mm)106

X10