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文档简介

ICS93.080

CCSP25

45

广西壮族自治区地方标准

DB45/TXXXX—2021

高速公路热拌沥青混合料

超薄磨耗层技术规范

Technicalspecificationforultra-thinwearlayerofhotmixasphaltmixture

forexpressway

(征求意见稿)

2021-XX-XX发布2021-XX-XX实施

广西壮族自治区市场监督管理局  发布

DB45/TXXXX—2021

高速公路热拌沥青混合料

超薄磨耗层技术规范

1范围

本文件规定了高速公路沥青路面热拌沥青混合料超薄磨耗层技术的术语和定义、符号、基本规定、

结构组合、材料、沥青混合料、施工及质量控制的要求。

本文件适用于广西境内高速公路沥青路面养护维修工程及新建高速公路抗滑表层,作为热拌沥青混

合料密级配超薄磨耗层和开级配超薄磨耗层的设计、施工、质量控制等技术依据,其他工程可参照执行。

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。

GB175通用硅酸盐水泥

JTGE20公路工程沥青及沥青混合料试验规程

JTGF40公路沥青路面施工技术规范

JTGE42公路工程集料试验规程

JTG3450公路路基路面现场测试规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

热拌沥青混合料超薄磨耗层ultra-thinwearlayerofhotmixasphaltmixture

使用沥青、矿料、填料或外掺剂,经拌和站高温拌制而成,铺筑于道路表面、厚度一般为2cm~2.5

cm且具有良好抗滑性能的薄层沥青混合料,简称超薄磨耗层。

3.2

密级配超薄磨耗层denselygradedultra-thinwearlayer

采用骨架密实型级配,最大公称粒径为9.5mm或7.2mm,设计空隙率不大于6%的超薄磨耗层。

3.3

开级配超薄磨耗层opengradingultra-thinwearlayer

采用骨架空隙型级配,最大公称粒径为9.5mm或7.2mm,设计空隙率为18%~25%的超薄磨耗层。

3.4

1

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橡胶沥青asphaltrubber

废胎胶粉与沥青按照一定比例掺配、拌和、发育,生成的符合技术要求的沥青胶结料,其中废胎胶

粉与沥青的质量比应不低于18%。

3.5

改性胶粉橡胶沥青modifiedgroundtirerubberasphalt

改性废胎胶粉与沥青按照一定比例掺配、拌和、发育,生成的符合技术要求的沥青胶结料,其中改

性废胎胶粉与沥青的质量比应不低于18%。

3.6

胶粉复合改性沥青rubberizedpolymermodifiedasphalt

废胎胶粉或改性废胎胶粉与改性剂(如SBS、稳定助剂等)、沥青按照一定比例掺配、拌和、发育,

生成的符合技术要求的沥青胶结料。

3.7

聚合物纤维polymerfiber

高强度束状单丝纤维,经切割成具有一定长度、适宜拌合分散均匀的合成纤维。适用于沥青混凝土

使用的主要包括:聚丙烯腈类、聚乙烯醇类、聚酯类等。

3.8

沥青混合料最紧密状态stone-stoneclosetconditionofasphaltmixture

在一定压实功条件下,沥青混合料中矿料间隙率VMA或粗集料矿料间隙率VCAmix最小时所对应的体

积状态。

3.9

相对变形率relativedeformationrate

车辙试验60分钟末变形量与1分钟末变形量的差值,同试件厚度的比值。

4符号

下列符号适用于本文件。

PAN——聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。

PVA——聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维。

PET——聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料纺丝制得的合成纤维。

5基本要求

5.1超薄磨耗层应使用性能较好的沥青、集料和填料制备。

5.2养护维修工程中使用超薄磨耗层时,应对旧路病害进行彻底处治,并保证下承层的稳定与洁净。

5.3超薄磨耗层可用于沥青路面养护维修工程及新建高速公路抗滑表层。

5.4超薄磨耗层沥青混合料设计宜遵循均衡设计的原则。

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DB45/TXXXX—2021

5.5超薄磨耗层材料组成设计的流程应包括混合料理论配合比确定、目标配合比、生产配合比及试拌

试铺四个环节。

5.6超薄磨耗层沥青混合料应具有良好的变形适应性、密实防水性能、适当的高温抗变形能力及施工

和易性。

5.7超薄磨耗层应选择粗集料断级配、密实型沥青混合料。

6结构组合

6.1一般规定

6.1.1养护维修工程中,应对下承层的裂缝、坑洞、车辙等病害时进行处治。

6.1.2对于新建高速公路抗滑表层,超薄磨耗层结构一般应由沥青上面层、防水黏结层和超薄磨耗层

组成。

6.1.3当用于高速公路沥青路面或水泥路面养护维修工程时,超薄磨耗层结构一般应由病害处治后或

铣刨后的下承层、防水黏结层和超薄磨耗层组成。

6.2下承层

6.2.1下承层裂缝应采用热沥青或其他修补材料灌缝、扩缝铣刨等方式进行处治。

6.2.2下承层坑洞应采取扩洞修补的方式进行处理。

6.2.3下承层车辙应采取铣刨重铺的方式进行处理。养护维修工程中,应对下承层的裂缝、坑洞、车

辙等病害时进行处治。

6.3防水黏结层

6.3.1防水黏结层由热洒布沥青和碎石组成。

6.3.2热洒布沥青应使用SBS改性沥青、橡胶沥青或高黏高弹沥青,沥青洒布量应根据沥青黏度确定。

6.3.3碎石应使用超薄磨耗层用粗集料,碎石满铺率应为60%~70%。

6.4超薄磨耗层

6.4.1超薄磨耗层设计厚度一般为2cm~2.5cm,特殊情况可减薄至1.5cm,应根据具体的工程需求

选择合理的设计厚度。

6.4.2本文件中的超薄磨耗层包括密级配超薄磨耗层、SMA超薄磨耗层、开级配超薄磨耗层。

6.4.3密级配超薄磨耗层适用于绝大部分工程项目,开级配超薄磨耗层适用于有排水、降噪等特殊工

程需求的工程项目。

6.4.4本文件中的超薄磨耗层最大公称粒径为9.5mm或7.2mm。

6.4.5本文件中的超薄磨耗层混合料包括AC-10、AC-8、SMA-10、SMA-8、OGFC-10、OGFC-8六种。

6.4.6AC-10、SMA-10、OGFC-10适用于设计厚度2cm~2.5cm的超薄磨耗层。

6.4.7AC-8、SMA-8、OGFC-8适用于设计厚度1.5cm~2.5cm的超薄磨耗层。

7材料

7.1沥青

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7.1.1超薄磨耗层和防水黏结层应选用SBS改性沥青、橡胶沥青、改性胶粉橡胶沥青、胶粉复合改性

沥青或高黏高弹沥青。

7.1.2用于加工生产橡胶沥青、改性胶粉橡胶沥青和胶粉复合改性沥青的基质沥青应符合JTGF40的

规定,宜选择A70和A90沥青。

7.1.3胶粉复合改性橡胶沥青的废胎胶粉或改性废胎胶粉掺量宜不低于沥青质量的15%。

7.1.4用于超薄磨耗层的SBS改性沥青应符合表1中的技术要求。

表1超薄磨耗层用SBS改性沥青技术要求

项目单位技术要求试验方法

25℃针入度(100g,5s)0.1mm40~55T0604

5℃延度(5cm/min)cm≥20T0605

软化点(TR&B)℃≥65T0606

135℃运动黏度Pa·s≤3.0T0625

25℃弹性恢复%≥75T0662

储存稳定性离析,48h软化点差℃≤2.5T0661

RTFOT(或TFOT)后残留物

质量变化%±1.0T0610和T0609

5℃残留延度(5cm/min)cm≥15T0605

25℃针入度比%≥65T0604

7.1.5用于超薄磨耗层的橡胶沥青、改性胶粉橡胶沥青应符合表2中的技术要求。

表2超薄磨耗层用橡胶沥青、改性胶粉橡胶沥青技术要求

技术要求

项目单位试验方法

I型II型

180℃旋转黏度Pa·s2.0±0.53.0±0.5T0625

25℃针入度(100g,5s)0.1mm40-80T0604

软化点(TR&B)℃≥55≥60T0606

5℃延度(1cm/min)cm≥10≥8T0605

25℃弹性恢复%≥60≥70T0662

储存稳定性离析,48h软化点差℃≤3T0661

7.1.6用于超薄磨耗层的胶粉复合改性沥青应符合表3中的技术要求。

表3超薄磨耗层用胶粉复合改性橡胶沥青技术要求

技术要求

项目单位试验方法

I型II型

180℃旋转黏度Pa·s1.0±0.52.0±0.5T0625

25℃针入度(100g,5s)0.1mm40-60T0604

软化点(TR&B)℃≥55≥60T0606

5℃延度(1cm/min)cm≥20≥18T0605

25℃弹性恢复%≥75T0662

储存稳定性离析,48h软化点差℃≤3T0661

7.1.7用于超薄磨耗层的高黏高弹沥青应符合表4中的技术要求。

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DB45/TXXXX—2021

表4超薄磨耗层用高黏高弹沥青技术要求

项目单位技术要求试验方法

5℃延度(5cm/min)cm≥65T0605

软化点(TR&B)℃≥70T0606

135℃运动黏度Pa·s≤1.2T0625

25℃弹性恢复%≥95T0662

RTFOT(或TFOT)后残留物

质量变化%±1.5T0610和T0609

5℃残留延度(5cm/min)cm≥30T0605

7.1.8用于防水黏结层的SBS改性沥青应符合表5中的技术要求。

表5防水黏结层用SBS改性沥青技术要求

项目单位技术要求试验方法

25℃针入度(100g,5s)0.1mm40~60T0604

5℃延度(5cm/min)cm≥20T0605

软化点(TR&B)℃≥60T0606

135℃运动黏度Pa·s≤3.0T0625

25℃弹性恢复%≥75T0662

储存稳定性离析,48h软化点差℃≤2.5T0661

RTFOT(或TFOT)后残留物

质量变化%±1.0T0610和T0609

5℃残留延度(5cm/min)cm≥15T0605

25℃针入度比%≥65T0604

7.1.9用于防水黏结层的橡胶沥青、改性胶粉橡胶沥青应符合表6中的技术要求。

表6防水黏结层用橡胶沥青、改性胶粉橡胶沥青技术要求

技术要求

项目单位试验方法

II型III型

180℃旋转黏度Pa·s3.0±0.54.0±0.5T0625

25℃针入度(100g,5s)0.1mm40-80T0604

软化点(TR&B)℃≥60≥65T0606

5℃延度(1cm/min)cm≥8≥5T0605

25℃弹性恢复%≥70≥75T0662

储存稳定性离析,48h软化点差℃≤3T0661

7.1.10用于防水黏结层的胶粉复合改性沥青应符合表7中的技术要求。

表7防水黏结层用胶粉复合改性橡胶沥青技术要求

技术要求

项目单位试验方法

II型III型

180℃旋转黏度Pa·s2.0±0.53.0±0.5T0625

25℃针入度(100g,5s)0.1mm40-60T0604

软化点(TR&B)℃≥60≥65T0606

5℃延度(1cm/min)cm≥18≥15T0605

25℃弹性恢复%≥75T0662

储存稳定性离析,48h软化点差℃≤3T0661

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7.1.11用于防水黏结层的高黏高弹沥青应符合表8中的技术要求。

表8防水黏结层用高黏高弹沥青技术要求

项目单位技术要求试验方法

5℃延度(5cm/min)cm≥60T0605

软化点(TR&B)℃≥65T0606

135℃运动黏度Pa·s≤1.5T0625

25℃弹性恢复%≥95T0662

RTFOT(或TFOT)后残留物

质量变化%±1.5T0610和T0609

5℃残留延度(5cm/min)cm≥30T0605

7.1.12当采用工厂化生产橡胶沥青和改性胶粉橡胶沥青时,应检测离析软化点差;当采用现场加工,

但存储时间超过8h时,亦应检测离析软化点差。

7.1.13用于超薄磨耗层的沥青,必要时宜补充开展紫外老化试验。

7.2矿料

7.2.1粗集料应选用材质坚硬、耐磨耗的碎石加工,应具有较低的压碎值、磨耗值和较高的磨光值,

且应符合表9中的规定。

表9粗集料技术要求

指标单位技术要求

与沥青的黏附性,≥级4

石料压碎值,≤%20

洛杉矶磨耗损失,≤%22

表观相对密度,≥/2.6

吸水率,≤%2.0

粗集料与沥青的粘附性,≥级5

坚固性,≤%12

针片状颗粒含量(混合料),≤%15

其中粒径大于9.5mm,≤%12

其中粒径小于9.5mm,≤%18

水洗法<0.075mm颗粒含量,≤%1

软石含量,≤%2

粗集料磨光值PSV,≥BPN42

7.2.2粗集料应采用反击破生产,碎石规格应增加7.2mm粒径的控制筛孔并符合表10中的规定。

表10粗集料碎石规格要求

规格公称粒径通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)

名称mm13.29.57.24.752.36

S125-1010095-10070-800-100

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7.2.3细集料应采用机制砂,粒径规格为S14(3mm-5mm)和S16(0mm-3mm),且应符合表11及JTG

F40的规定。

表11细集料技术要求

指标单位技术要求

表观相对密度,≥-2.50

坚固性(>0.3mm部分),≤%12

含泥量(小于0.075mm的含量),≤%3

亚甲蓝值,≤g/kg25

棱角性(流动时间),≥s30

砂当量,≥%60

7.3填料

7.3.1填料应采用石灰岩或岩浆岩中强基性岩石憎等水性石料经磨细得到的矿粉,应保持干燥、洁净,

能自由地从矿粉仓流出,严禁使用回收粉。

7.3.2矿粉的技术指标应符合表12的规定。

表12矿粉技术要求

项目单位要求

表观密度,≥g/cm32.50

含水量,≥%1

粒度范围<0.6mm%100

<0.15mm%90~100

<0.075mm%75~100

外观-无团粒结块

亲水系数-<1

塑性指数%<4

加热安定性-实测记录

7.3.3当改善超薄磨耗层的水稳定性时,可采用水泥或消石灰替代部分矿粉,替代剂量应通过性能试

验验证后确定。

7.3.4水泥的技术要求应符合GB175的规定。

7.3.5消石灰的技术要求应符合表13的规定。

表13消石灰技术要求

钙质消石灰镁质消石灰

指标试验方法

IIIⅢIIIⅢ

有效氧化钙加氧化镁含量(%)≥65≥60≥55≥60≥55≥50T0813

含水率(%)≤4≤4≤4≤4≤4≤4T0801

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表13消石灰技术要求(续)

钙质消石灰镁质消石灰

指标试验方法

IIIⅢIIIⅢ

0.60mm方孔筛的筛余(%)0≤1≤10≤1≤1T0814

细度

0.15mm方孔筛的筛余(%)≤13≤20-≤13≤20-T0814

钙镁石灰的分类界限,氧化镁含量(%)≤4>4T0812

7.4外掺剂

7.4.1必要时,热拌沥青混合料超薄磨耗层可添加聚合物纤维作为外掺剂。

7.4.2聚合物纤维的规格应符合表14的规定。

表14聚合物纤维规格要求

参数单位技术要求允许误差试验方法

形状-单丝,切口均匀-

颜色-单一,无色差-

长度均值mm6-9±10%

直径均值μm10-40±10%GB/T10685

7.4.3聚合物纤维的技术指标应符合表15的规定。

表15聚合物纤维技术要求

技术要求

参数单位试验方法

PANPVAPET

断裂强度,≥MPB/T21120

断裂伸长率,≥%10620GB/T14337

密度g/cm31.1-1.31.1-1.31.2-1.4GB/T34520.3-2017

吸油率,≥%5JTGF40

7.4.4聚合物纤维的掺量一般为沥青混合料质量的0.2%~0.4%,具体根据工程所需的技术要求进行

调整。

8沥青混合料

8.1技术要求

8.1.1超薄磨耗层应由S16(0mm~3mm)、S14(3mm~5mm)、S12(5mm~10mm)三档矿料组成。

8.1.2密级配超薄磨耗层和SMA超薄磨耗层采用骨架密实型级配进行设计,开级配超薄磨耗层应采用

骨架空隙型级配进行设计,可采用表16中的推荐级配范围或附录A的方法确定设计级配曲线。

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表16超薄磨耗层设计级配范围

通过百分率(%)

筛孔尺寸(mm)13.29.57.24.752.361.180.60.30.150.075

AC-1010095-10053-7327-3321-2716-2213-1810-158-128-10

OGFC-1010090-10065-8050-7010-226-184-153-123-82-6

SMA-1010090-10050-7028-6020-3214-2612-2210-189-168-13

AC-810092-10033-3724-3018-2413-2010-167-136-10

OGFC-810095-10020-2613-199-155-114-93-72-5

SMA-810090-10025-3020-2515-2014-1812-1810-148-12

8.1.3超薄磨耗层应采用马歇尔试验配合比设计方法。

8.1.4超薄磨耗层沥青混合料应符合表17~19的规定。

表17密级配超薄磨耗层技术要求

技术要求

试验指标单位试验方法

AC-10AC-8

击实次数(双面)次7575T0709

试件尺寸mmΦ101.6mm×63.5mmΦ101.6mm×63.5mmT0709

设计空隙率%4-54-6T0705

沥青饱和度%65-7570-80T0705

稳定度KN≥8≥8T0709

流值mm1.5-41.5-4T0709

表18SMA超薄磨耗层技术要求

技术要求

试验指标单位试验方法

SMA-10SMA-8

击实次数(双面)次5050T0709

试件尺寸mmΦ101.6mm×63.5mmΦ101.6mm×63.5mmT0709

设计空隙率%3-43-5T0705

沥青饱和度%70-8075-85T0705

稳定度KN≥6≥6T0709

析漏试验损失率%≤0.1≤0.1T0732

飞散试验损失率%≤15≤15T0733

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表19开级配超薄磨耗层技术要求

技术要求

试验指标单位试验方法

OGFC-10OGFC-8

击实次数(双面)次5050T0709

试件尺寸mmΦ101.6mm×63.5mmΦ101.6mm×63.5mmT0709

设计空隙率%18-2518-25T0705

稳定度KN≥3.5≥3.5T0709

析漏试验损失率%≤0.3≤0.3T0732

飞散试验损失率%≤15≤15T0733

8.1.5马歇尔试件毛体积密度应采用“蜡封法”测定。

8.1.6最大理论密度应采用“真空法”测定。

8.1.7高温性能应采用车辙试验动稳定度和相对变形率进行评价,且应符合表20的规定,应考虑超薄

磨耗层现场压实度要求成型车辙试件。

表20超薄磨耗层高温性能要求

试验指标单位ACSMAOGFC试验方法

动稳定度次/mm≥2800≥3500≥3000T0719

相对变形量%≤5≤3≤5T0719

8.1.8水稳定性应采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验进行评价,且应符合表21的规定,不符合要求

时应采取水稳定性改善措施。

表21沥青混合料的水稳定性指标

试验指标单位ACSMAOGFC试验方法

残留稳定度%≥85≥80-T0709

冻融劈裂强度比%≥80≥80-T0729

8.1.9宜利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验,且应符合表22的规定。

表22沥青混合料试件渗水系数技术要求

试验指标单位ACSMAOGFC试验方法

渗水系数ml/min≤120≤80实测T0730

8.1.10当采用密级配超薄磨耗层时,应按JTG3450-2019中T0961的方法检测构造深度,结果应不小

于0.8mm。

8.2配合比设计

8.2.1超薄磨耗层配合比设计包括理论配合比、目标配合比、生产配合比和试拌试铺四个阶段。

8.2.2密级配超薄磨耗层应按照附录A规定的方法确定最佳油石比,SMA超薄磨耗层和开级配超薄磨

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耗层应按JTGF40中的方法确定最佳油石比。

8.2.3理论配合比设计宜在具有专业试验能力的试验室进行,选择适合本工程集料特征,满足设计要

求的混合料级配曲线,并应符合下列规定:

a)试验过程中宜选择不少于3种级配进行混合料体积性能和路用性能的必选;

b)每种级配应设定不少于5个油石比进行试验,油石比间隔应为0.3%~0.4%;

c)每个油石比平行试件的数量应不少于4个;

d)试验过程中应将全部集料筛分成单一粒径,并按照每个试件的用量逐档配料,单独拌和、成

型,成型温度应为施工初压温度;

e)根据体积性能和路用性能选择最优的曲线。

8.2.4目标配合比设计应在施工项目现场完成。确定目标级配曲线及其控制范围,确定最佳油石比,

并应符合下列规定:

a)每档集料应进行不少于10次料堆取样和筛分的独立抽检,确定每档集料各个筛孔通过率的平

均值及其变异范围;

b)根据理论配合比确定的级配曲线,按每档集料在各个筛孔通过率的平均值进行掺配,确定目

标级配的中值曲线和各档集料的冷料仓比例;

c)根据第a)款每档集料的筛分结果,按照均值加减两倍标准差,分别确定每档集料的级配上限

和下限;

d)根据第b)款确定的每档集料的冷料仓比例,和第c)款确定的每档集料的级配上限和下限进行

混合料掺配,确定目标级配的上限和下限,作为混合料生产过程中的级配波动范围;

e)在验证过程中,应先分别通过试验确定上限、中值、下限级配混合料的最佳油石比,其中油

石比应不少于5个,每个油石比成型不少于4个平行试件;

f)应针对目标级配的上限、中值、下限,按照第8.1节中的相关规定验证混合料的各项技术指

标;

g)下限或上限级配混合料的性能不满足要求时,应重新调整上下限范围,并规范各档集料的变

异水平;

h)宜按中值级配曲线试验确定的油石比作为混合料的最佳油石比。

8.2.5生产配合比设计应在施工项目现场完成,并应包括下列内容:

a)确定混合料油石比和矿料级配的标定曲线;

b)拌和设备的调试以及拌和设备喷油精度的检测;

c)混合料热料仓比例的确定以及生产油石比的初步确定;

d)混合料性能验证。

8.2.6宜采用燃烧法检测混合料生产过程中的油石比和矿料级配,并应按照下列规定绘制混合料油石

比和矿料级配的标定曲线:

a)按照目标配合比确定的中值级配曲线掺配混合料,并以目标配合比确定的最佳油石比为中心,

选定5个油石比进行拌和,作为标定试验样本;

b)每个油石比应不少于2次平行试验,平行试验的油石比误差不应大于0.3%,取平均值作为试

验结果,否则重新试验;

c)将燃烧试验后的集料进行筛分,并进行统计计算,得到燃烧后混合料的平均级配曲线,与目

标配合比的中值级配曲线进行对比,得出混合料各个筛孔通过率的偏差,作为混合料燃烧试

验的级配修正值。

8.2.7应根据混合料的级配类型选择拌和设备热料仓及筛网尺寸,并符合下列规定:

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DB45/TXXXX—2021

a)最小筛网尺寸宜为3mm~4mm,最大筛网尺寸应与混合料公称最大粒径相匹配;

b)充分使用混合料的料仓,生产公称最大粒径大于9.5mm的混合料时,应配备不少于4个热料

仓。

8.2.8生产配合比试验中应按以下步骤初步确定热料仓比例:

a)根据目标配合比确定的冷料仓比例上料,分别进行各个热料仓的筛分,每次筛分应独立抽取

两个样本进行试验,取平均值作为试验结果;

b)按设定的冷料仓比例连续上料10min~15min,使集料自然存储到各个热料仓,然后计算各个

热料仓的比例,该比例作为该拌和设备热料仓的均衡系数;

c)按热料仓筛分结果及目标级配中值曲线,确定各个热料仓比例,该比例应尽量接近拌和设备

的均衡系数,以减少生产过程中的溢料数量和等料时间,提高生产效率,降低生产成本;

d)当热料仓比例与均衡系数相差较大时,在满足技术性能要求的前提下,可重复8.2.3和8.2.4

条设计步骤,重新设计混合料的目标级配;

e)根据确定的热料仓比例进行混合料仓筛分,此时不宜添加矿粉等填料,每盘混合料仓的质量

应不低于正常生产时的

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