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文档简介

ICS号

CCS号

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的团体标准编号

易发车辙路段沥青混合料设计

及施工技术指南

Technicalguidefordesignandconstructionofasphaltmixtureinthe

roadsectionspronetorutting

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

目  次

1总则................................................................................................................................................1

2术语................................................................................................................................................2

3原材料............................................................................................................................................3

3.1改性剂.................................................................3

3.2沥青...................................................................3

3.3其他原材...............................................................3

4沥青混合料....................................................................................................................................5

4.1一般规定...............................................................5

4.2混合料试件的制备.......................................................5

4.3沥青混合料配合比设计要求...............................................6

4.4性能检测及技术要求.....................................................7

5施工................................................................................................................................................9

5.1一般规定...............................................................9

5.2拌和...................................................................9

5.3混合料运输、摊铺及碾压.................................................9

6质量管理与检查验收..................................................................................................................11

6.1一般规定..............................................................11

6.2施工前的材料与设备检查................................................11

6.3施工过程中的质量管理与检查............................................11

附录A(规范性附录)改性剂与基质沥青配伍性检验制样方法.........................................13

附录B(规范性附录)沥青混合料车辙寿命试验方法.........................................................14

附录C(规范性附录)沥青路面相对车辙寿命确定方法.....................................................17

附录D(规范性附录)飞散寿命试验方法.............................................................................18

易发车辙路段沥青混合料设计与施工技术指南

1总则

1.1.1为指导易发车辙路段沥青混合料的设计与施工,制定本指南。

1.1.2本指南规定了易发车辙路段沥青混合料基于车辙寿命的设计方法、原材料及配

合比设计及技术要求、施工及质量管理与检查验收方法。

1.1.3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

2.0.1易发车辙路段theroadsectionspronetorutting

由于高温重载或低速行驶、反复起停等耦合工况,部分路段沥青路面在设计寿命早期即

容易发生由于沥青混凝土流动变形导致的车辙推移类病害,通常需要进行车辙专项治理,导

致其维修周期远低于一般路段,这些路段通常包括:平交路口、公交车道及公交港湾、长大

纵坡、矿产及工业园区重载道路、港口公路、机场跑道及滑行道、收费广场及服务区停车区、

互通立交及出入口匝道等,统称为易发车辙路段。

2.0.2沥青混合料车辙寿命theanti-ruttinglifeofasphaltmixture

在特定的高温、重载(70℃,1.4MPa)试验条件下,沥青混合料车辙试件发生1cm车辙

深度变形时所经历的荷载作用次数。

2.0.3车辙寿命试验仪testinstrumentforanti-ruttinglife

一种模拟高温重载、可实现对沥青混合料车辙试件加速加载破坏的车辙试验仪,其可采

集试验全程的时间-位移曲线,测试值为沥青混合料车辙试件发生1cm车辙深度变形时所经历

的荷载次数。

2.0.4沥青混合料相对车辙寿命relativeanti-ruttinglifeofasphaltmixture

沥青混合料车辙寿命与原方案或其他设计方案车辙寿命的比值,表示设计方案与原方案

或其他方案在发生同等车辙深度时、可承受荷载作用次数(车辙寿命)的相对倍数关系。

2.0.5沥青路面相对车辙寿命relativeanti-ruttinglifeofasphaltpavement

沥青路面目标设计年限与项目车辙深度达到1.5cm或项目要求的养护标准时的通车运营

年限的比值。

2.0.6沥青混合料飞散寿命theanti-ravelinglifeofasphaltmixture

在精准控温实验条件下,沥青混合料马歇尔试件在肯塔堡飞散试验过程中发生15%飞散

损失时、对应洛杉矶磨耗仪的旋转次数。

2

3原材料

3.1改性剂

3.1.1宜选择速熔型、可直接投入沥青拌和楼拌缸的改性剂,其性能应符合表3.1.1

的要求。

表3.1.1改性剂技术要求

试验项目单位技术要求试验方法

单个颗粒重量g≤0.01CHTS/T20003附录A

灰分含量%≤5.0JTGE20T0614

熔融指数g/10min≥2.0GB/T3682

拉断伸长率%≥400GB/T528

邵氏硬度A≥70GB/T2411

300%定伸应力MPa≥2.0GB/T528

3.2沥青

3.2.1宜选择70号或90号A级道路石油沥青作为基质沥青,技术指标应满足JTGF40

的相关规定。

3.2.2应按附录A制备改性沥青进行改性剂与基质沥青的配伍性检验,其性能应符合

表3.2.2的技术要求。

表3.2.2改性剂与基质沥青配伍性检验技术要求

试验项目单位技术要求试验方法

针入度指数PI/≥6JTGE20T0604

延度(5℃,5cm/min)cm≥20JTGE20T0605

软化点TR&B℃≥100JTGE20T0606

弹性恢复(25℃)%≥80JTGE20T0662

PG分级高温等级℃≥100JTGE20

3.2.3有多种基质沥青选择时,宜选择与改性剂配制后性能指标较高的基质沥青品种。

3.3其他原材

3

3.3.1石料、矿粉等其他材料的技术要求应符合JTGF40的有关规定。

4

4沥青混合料

4.1一般规定

4.1.1易发车辙路段沥青混合料配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计及

生产配合比验证三阶段,其设计应按JTGF40的规定进行。当采用其他方法时,应按本指南

进行马歇尔试验及各项配合比设计检验,并报告试验结果。

4.1.2易发车辙路段沥青混合料配合比设计按图4.1.2的步骤进行。

图4.1.2易发车辙路段沥青混合料配合比设计流程

4.1.3沥青混合料的矿料级配应符合工程设计规定的级配范围及JTGF40的有关要求。

4.2混合料试件的制备

4.2.1应按以下方法制备沥青混合料试件:

1用烘箱将基质沥青及集料加热至规定的控制温度;

2将改性剂和热集料干拌60s;

3加入预定用量的基质沥青拌和90s;

5

4加入矿粉,再拌和90s;

5混合料拌制完毕后放入烘箱中短期老化2h;

6短期老化后,将沥青混合料从烘箱中取出,按照JTGE20有关规定成型试件。

4.2.2改性剂的类型及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。

4.2.3各环节试验温度应按照JTGF40或企业产品说明书的要求执行。

4.3沥青混合料配合比设计要求

4.3.1级配优先选择当地常用级配,可选用SMA、AC、SUP、ATB等级配类型。上面层

优先选用SMA-13、AC-13和SUP-13等级配。选用密级配沥青混合料时,宜选用粗型级配。

4.3.2密级配(AC)沥青混合料配合比设计技术要求应符合表4.3.2的规定。

表4.3.2易发车辙路段密级配(AC)沥青混合料配合比设计技术要求

指标单位技术要求

击实次数(双面)次75

试件尺寸mmφ101.6mm×63.5mm

空隙率VV%2~6

稳定度MS不小于kN10

流值FLmm1.5~4

设计空隙率相应于以下公称最大粒径(mm)的最小VMA及VFA技术要求(%)

(%)26.5191613.29.54.75

矿料间隙率

29.5101111.51213

VMA

310.5111212.51314

(%)

411.5121313.51415

不小于

512.5131414.51516

613.5141515.51617

沥青饱和度VFA(%)55~7565~8570~90

注:当设计的空隙率不是整数时,由内插确定要求的VMA最小值。

4.3.3SMA沥青混合料配合比设计技术要求应符合表4.3.3的规定。

表4.3.3干法SBS改性SMA沥青混合料配合比设计技术要求

6

重载及以上交通

夏热区及夏凉区中交通及以下

试验项目单位夏炎热区(1-1、交通试验方法

(2-1、2-2、2-3、

1-2、1-3、1-4区)

2-4、3-2区)

马歇尔试件尺寸mmФ101.6×63.5Ф101.6×63.5Ф101.6×63.5JTGE20T0702

击实次数(双面)次757575JTGE20T0702

空隙率VV%2~42~42~4JTGE20T0705

矿料间隙率VMA①,

不小于%141414JTGE20T0705

沥青饱和度VFA%75~9075~9075~90JTGE20T0705

粗集料骨架间隙率

②%VCADRCVCADRCVCADRCJTGE20T0705

VCAmix,不大于

稳定度,不小于kN888JTGE20T0709

流值mm2~52~52~5JTGE20T0709

析漏试验的结合料损

失,不大于%0.10.10.2JTGE20T0732

肯塔堡飞散试验或浸

水飞散试验的混合料%151515JTGE20T0733

损失,不大于

注:①对絮状矿物纤维的SMA混合料,VMA可放宽到16%,析漏试验的结合料损失可放宽0.3%。粒状

木质纤维的SMA析漏试验的结合料损失可放宽0.2%。

②粗骨料骨架间隙率VCAmix的关键性筛孔,对SMA-19、SMA-16及SMA-13为4.75mm,对SMA-10

为2.36mm;若混合料合成针片状颗粒含量小于10%时,当混合料性能满足要求时,VCAmix指标

可不予要求。

4.3.4其他类型级配配合比涉及指标要求参照JTGF40或企业产品说明书的要求执行。

4.4性能检测及技术要求

4.4.1易发车辙路段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,技

术要求应符合表4.4.1的规定。

7

表4.4.1易发车辙路段沥青混合料技术指标

项目单位技术要求试验方法

动稳定度(70℃,1.0MPa)次/mm≥6000T0719

动稳定度(℃,)①次

701.4MPa/mm≥2000(且变形量<4mm)T0719

浸水马歇尔残留稳定度%≥85T0709

冻融劈裂残留强度比②%≥80T0729

低温弯曲极限破坏应变(-10℃)με≥2500T0715

注:①条件允许时,严重超载路段应测试70℃、1.4MPa的动稳定度指标,碾轧轮采用钢轮。

②将试件进行3次冻融循环后,测定冻融劈裂强度比。

4.4.2在配合比设计基础上,应按照附录B进行原方案与设计方案的室内沥青混合料

车辙寿命试验,并计算沥青混合料相对车辙寿命,其指标应满足表4.4.2的要求。

表4.4.2易发车辙路段沥青混合料车辙寿命技术指标

项目单位技术要求试验方法

沥青混合料车辙寿命次≥20000附录B

沥青混合料相对车辙寿命倍≥NN值的确定见附录B

4.4.3转弯、长大纵坡等易发生飞散掉粒的路段,上面层混合料应按附录D进行飞散

寿命试验,其指标应满足表4.4.3的要求。

表4.4.3易发车辙路段沥青混合料飞散寿命技术指标

项目单位技术要求试验方法

沥青混合料飞散寿命次≥1000附录D

8

5施工

5.1一般规定

5.1.1铺筑沥青层前,应检查基层或下卧沥青层的质量,不符要求的不得铺筑沥青面

层。旧沥青路面或下卧层已被污染时,必须清洗或经铣刨处理后方可铺筑沥青混合料。

5.1.2结合当地交通荷载分析、以往或同类项目车辙发展情况,充分借鉴成功的经验,

选择符合要求的材料,进行配合比设计。

5.2拌和

5.2.1人工投放改性剂时,应按设计用量提前分包成小包装直接投入拌和锅,小包装

应采用可在拌和楼中熔化的塑料袋,投放应在热料仓集料释放后,打开拌和锅投放口,迅速

投入。

5.2.2机械投放改性剂时,投放前对机械投放的时间和称重系统进行标定,要求投料

装备投料误差小于设定值±3%,投料时间应小于10s。有条件时,宜采取自动化数据采集、

远程监控等管理措施。

5.2.3改性剂投入拌缸后,与热集料干拌8-10s;然后投入沥青和矿粉,混合料湿拌

时间不得低于45s。

5.2.4拌制的沥青混合料应均匀一致,无花白料、无粗细料分离和结团成块等现象。

5.2.5沥青混合料拌和温度应满足表5.2.5的有关规定,或参考企业提供的产品说明。

表5.2.5生产温度要求

关键生产温度温度要求(℃)

沥青加热温度155~165

石料加热温度190~220

出料温度180~195

混合料弃料温度≥205,≤170

5.3混合料运输、摊铺及碾压

5.3.1混合料的运输、摊铺应符合JTGF40的有关规定。

5.3.2碾压工艺应符合JTGF40的有关规定,并应参照表5.3.2执行,或参考企业提

供的产品说明。

9

表5.3.2-1压路机碾压速度(km/h)

初压复压终压

压路机类型

适宜最大适宜最大适宜最大

钢轮压路机2~343~563~66

轮胎压路机2~343~564~68

2~333~4.553~66

振动压路机

(静压或振动)(静压或振动)(振动)(振动)(静压)(静压)

表5.3.2-2碾压工艺

碾压工序初压复压终压

密级配沥青路面

压路机类型13吨钢轮26吨及以上胶轮13吨钢轮

碾压遍数振压1-2遍6-8遍静压1-2遍

SMA路面

压路机类型13吨钢轮13吨钢轮①13吨钢轮

碾压遍数振压1-2遍振压4-6遍静压1-2遍

注:①条件允许时,SMA路面复压可调整为26吨及以上胶轮碾压2-3遍及13吨钢轮震压2-3遍。

10

6质量管理与检查验收

6.1一般规定

6.1.1应建立健全有效的质量保证体系,对原材料及施工质量进行全面的检查评定,

确保施工质量的稳定性。

6.2施工前的材料与设备检查

6.2.1施工前必须检查各种材料的来源和质量。对拟采购的改性剂、沥青、集料等主

要材料,供货单位必须提交最新检测的正式试验报告。所有材料都应按规定取样检测,经质

量认可后方可订货。

6.2.2各种材料应在施工前以“批”为单位进行检查。改性剂以同一厂家、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。

6.2.3应对材料的存放场地、防雨和排水措施进行确认。进场的各种材料的来源、品

种、质量应与提供的样品一致,不符合要求的材料严禁使用。

6.2.4应对沥青拌和楼、摊铺机、压路机等各种施工机械和设备进行调试。采用机械

方式投放改性剂时,应提前安装投料设备,并与拌和楼进行联合调试和投放参数标定,投放

参数应满足本指南5.2.2的有关规定。

6.2.5各种原材料的试验结果及据此进行的目标配合比设计和生产配合比设计应出具

正式报告,待取得管理单位正式认可后,方可使用。

6.2.6其他材料与设备检查工作应按照JTGF40的有关规定进行。

6.3施工过程中的质量管理与检查

6.3.1沥青混合料生产过程中,应按表6.3.1规定的检查项目与频度对改性剂进行抽

样检查,其质量应符合本指南表3.2.1规定。其他材料的检查项目和频度应符合JTGF40

的有关规定。

表6.3.1施工过程中改性剂质量检查的项目与频度

材料检查项目检验频度

单个颗粒质量每批1次

改性剂灰分含量每批1次

熔融指数每批1次

11

拉断伸长率每批1次

邵氏硬度每批1次

拉伸强度每批1次

针入度每天1次

软化点每天1次

基质沥青延度每天1次

TFOT老化试验必要时

含蜡量必要时

延度每批改性剂1次

软化点每批改性剂1次

改性剂与基质沥青配伍性

弹性恢复每批改性剂1次

PG高温等级每批改性剂1次

6.3.2沥青拌和厂生产过程中应检查控制室拌和机和改性剂投料设备各项参数的设定

值、控制屏的显示值,核对计算机采集和打印记录的数据与显示值是否一致。改性剂的逐盘

在线监测投放质量偏差应满足本指南5.2.2的要求。

6.3.3改性沥青混合料的检查项目、频度应符合表6.3.3及JTGF40的要求,质量要

求应符合本指南规定。

表6.3.3沥青混合料的检查项目、频度和质量要求

项目检查频度及单点检验评价方法试验方法

马歇尔试验:

每台拌和机每天l~2次,以4~6个试件的平均值评定JTGE20的T0702、T0709

空隙率、稳定度、流值

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

车辙试验每周一次(以3个试件的平均值评定)JTGE20T0719

沥青混合料相对车辙寿命必要时附录B

沥青混合料飞散寿命必要时附录D

冻融劈裂试验必要时JTGE20T0729

低温弯曲试验必要时JTGE20T0715

6.3.4施工过程中的其他质量管理与检查、沥青路面铺筑过程中及交工验收阶段的工

程质量检查应按JTGF40有关规定进行。

12

附录A(规范性附录)改性剂与基质沥青配伍性检验制样方法

A.1目的与适用范围

A.1.1本方法用以评价改性剂与基质沥青的配伍性。

A.2仪具及材料要求

A.2.1电子天平:感量不大于0.1g。

A.2.2烘箱:200℃,装有温度控制调节器。

A.2.3沥青盛样器皿:金属锅或瓷器钳。

A.2.4高速剪切机:剪切速率不小于8000r/min,连续可调。

A.2.5其他:玻璃棒。

A.3试验步骤

A.3.1用电子天平称量500g(精确至0.1g)基质沥青试样放于盛样器中,并置于烘箱

中加热到流动状态。

A.3.2按设计掺量计算、称取相应质量的改性剂,精确至0.1g,加入到沥青中并用玻

璃棒搅拌均匀。

A.3.3使用剪切机按5000r/min速率对沥青剪切40min,剪切温度根据黏度状态及厂

家说明综合确定。

A.3.4关闭剪切机,将制备好的改性沥青立即浇模,按本指南相关要求进行试验检验。

13

附录B(规范性附录)沥青混合料车辙寿命试验方法

B.1目的与适用范围

B.1.1本方法适用于评价易发车辙路段沥青混合料配合比设计时原方案与设计方案的

沥青混合料室内加速加载车辙寿命,用于计算沥青混合料相对车辙寿命。

B.1.2车辙试验的温度采用70℃,轮压为1.4MPa。

B.1.3本方法适用于按T0703用轮碾成型机碾压成型的长300mm、宽300mm、厚

50-100mm的板块状试件。根据工程需要也可以采用其他尺寸的试件。

B.1.4本方法也适用于现场切割的板块状试件,切割试件的尺寸根据现场车辙发生的

深度选择单层或多层。

B.2仪具与材料技术要求

B.2.1车辙试验机主要由下列部分组成:

(1)试件台:可牢固地安装宽度为300mm尺寸试件的试模。

(2)试验轮:钢制轮,外径200mm,轮宽50mm,试验轮行走距离为230mm±10mm,往

返碾压速度为55次/min。

(3)加载装置:接触压强为1.4MPa±0.05MPa,施加总荷载1350N左右。

(4)试模:钢板制成,由底板及侧板组成,试模内侧尺寸宜采用长为300mm,宽为300mm,

厚度为50-100mm,也可根据需要对厚度进行调整。

(5)试件变形测量装置:自动采集车辙变形并记录曲线的装置,通常用位移传感器LVDT

或非接触位移计,测量精度±0.01mm,当采用多个碾压轮时,可分别对各轮产生的变形进行

检测,变形值应能自动连续记录。

(6)温度检测装置:自动检测并记录试件表面积恒温室内温度的温度传感器,精度±

0.5℃,温度应能自动连续记录。

B.2.2恒温室:车辙试验机必须整机安装在恒温室内,装有加热、循环装置并可自动

控温,恒温室内应有至少保温3块试件并进行试验的条件,若非特别注明,恒温室温度为

70℃±1℃(试件内部温度70℃±0.5℃)。

B.2.3台秤:称量50kg,感量不大于5g。

B.3室内加速加载车辙寿命试验方法

14

B.3.1准备工作

B.3.1.1试验接触轮压强测定:测定在70℃时进行,在试验台上放置50mm厚的钢

板,其上铺一张毫米方格纸,上铺一张新的复写纸,以规定的1350N荷载后试验轮静压复写

纸,即可在方格纸上得出轮压面积,并由此求得接地压强。当压强不符合1.4MPa±0.05MPa

时,荷载应予以适当调整。

B.3.1.2参照JTGE20中T0703轮碾成型法制作车辙试验试块,一般采用4+20的

往返碾压次数,直至马歇尔标准密实度达到100%±1%为止。在试验室或工地制备成型的车

辙试件,板块状试件尺寸为长300mm×宽300mm×厚50-100mm(厚度根据需要确定)。也可

以从路面切割得到需要尺寸的试件。

B.3.1.3当直接在拌和厂取拌和好的沥青混合料样品制作车辙试验试件检验生产配

合比设计或混合料生产质量时,必须将混合料装入保温桶中,在温度下降至成型温度之前迅

速送达试验室制作试件。如果温度稍有不足,可放在烘箱中稍微加热后成型(加热试件不超

过30min),但不得待冷却后二次加热重塑制作试件。

B.3.1.4如需要,将试件脱模按照JTGE20规定方法测定密度及空隙率等物理指标。

B.3.1.5试件成型后,连同试模一起在常温条件下放置的时间不得少于12h,不得

长于一周,以48h为宜。

B.3.2试验步骤

B.3.2.1将试件连同试模一起,置于已达试验温度70℃±1℃的恒温室中,保温不

少于5h,也不得超过12h。在试件的试验轮不行走的位置,粘贴一个热电偶温度计,控制试

件温度稳定在70℃±0.5℃。

B.3.2.2将试件连同试模移置于轮辙试验机的试验台上,试验轮在试件的中央部位,

其行走方向须与试件碾压或行车的方向一致。开动车辙变形自动记录仪,然后启动试验机,

使试验轮往返行走,自动记录各行走时的变形量、荷载及试件温度。当变形量达到达到项目

设计车辙变形量要求时(设计无要求时,采用1cm)停止试验,记录此时的往返加载次数,

即为沥青混合料车辙寿命。

R

B.4报告

B.4.1同一沥青混合料或同一路段路面,至少平行试验3个试件。当3个试件的沥青

混合料车辙寿命变异系数不大于20%时,取其平均值作为试验结果,否则应分析原因,并追

加试验。

15

B.4.2试验报告应注明试验温度、试验论接地压强、试件密度、空隙率及试验制作方

法等。

表B.4.2室内加速加载沥青混合料车辙寿命记录表

试件试件尺寸

沥青混合料车辙寿命

试件毛体积密度(g/cm3)试件空隙率(%)R

编号长宽高

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