DB13 T 2102-2014 ESMA路面施工技术规程.pdf
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1、ICS 03.220.20 R 01 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 21022014 ESMA路面施工技术规程 Technical specification for construction of Economical Type stone mastic asphalt 2014 - 12 - 24发布 2015 - 01 - 15实施河北省质量技术监督局 发 布DB13/T 21022014 I 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语、符号、代号 1 4 材料 2 5 配合比设计 8 6 铺筑试验路段 . 10 7 施工工艺 . 11 8
2、 施工质量管理与检查 . 15 DB13/T 21022014 II 前 言 本规程按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本规程由河北省交通运输厅提出。 本规程起草单位:承德市交通运输局。 本规程主要起草人:于凤江、李莉、于泾泓、郑彦军、张彩利、房国民、王建民、张风旗、赵振祥、周士杰、许成元。 DB13/T 21022014 1 ESMA路面施工技术规程 1 范围 本规程规定ESMA路面的材料、配合比组成设计、施工设备、铺筑试验路段、施工工艺和施工质量管理与检查等。 本规程适用于除高速公路之外的各等级新建、改建及养护工程的沥青路面表面层。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规程的引用
3、是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。 JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG E42 公路工程集料试验规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 JTJ E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 3 术语、符号、代号 下列术语、符号、代号适用于本规程 3.1 术语 3.1.1 经济型粗集料 Economical coarse aggregate 本着因地制宜、就地取材的原则,且价格经济,粒径大于4.75mm的技术指标符合本规程的石灰岩、玄武岩、辉绿岩等各类集料。 3.1.2 济型沥青玛蹄脂
4、碎石混合料 Economical stone mastic asphalt 由普通沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多量的填料组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配的经济型粗集料骨架的间隙,组成一体的沥青混合料,简称ESMA。 条文说明 ESMA混合料是一种新型的沥青混合料结构,与普通沥青混凝土路面相比,具有更好的抗车辙、抗裂、抗滑及水稳定性、耐久性等优点。目前,我国SMA混合料较为常用的骨料为玄武岩、辉绿岩等质地坚硬的石料,这使缺乏玄武岩、辉绿岩石料的地区应用SMA混合料受到限制;此外,所要求的沥青通常采用改性沥青,增加了初期建设投资,最终导DB13/T 21022014 2 致SMA混合
5、料在国内仅局限于高速公路和少量的高等级公路应用。ESMA混合料是对国内常用的SMA混合料的改进与发展。ESMA混合料与国内常用的SMA混合料内部组成结构相同,仍然为由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构,即两者成型机理相同。两者不同之处在于ESMA混合料本着因地制宜、就地取材的原则,通过强化控制集料的加工工艺,拓展选用石灰岩等石料作为粗集料,选择普通沥青替代改性沥青。 3.2 符号及代号 本规程各种符号、代号以及意义详见表3.2 。 表3.2 符号及代号 编号 符号或代号 意 义 3.2.1 ESMA 经济型沥青玛蹄脂碎石混合料 4 材料 4.1 一般规定 4.1.1 ESMA路面使
6、用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验,经评定合格后方可使用,不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。 4.1.2 ESMA路面集料的选择必须经过认真的料源调查,确定料源应尽可能就地取材。质量符合使用要求,石料开采必须注意环境保护,防止破坏生态平衡。 4.1.3 集料粒径规格以方孔筛为准。不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。 4.2 道路石油沥青 4.2.1 对于ESMA路面,宜采用A级70号沥青,其质量应符合表4.2.1规定的技术要求。 表4.2.1 道路石油沥青技术要求 指标 单位 70号A级沥青 试验方法 针入度(25,5s,100g) 0.1mm 6080 T 060
7、4 针入度指数PI -1.51.0 T 0604 软化点(R&B)不小于 46 T 0606 60动力粘度不小于 Pa.s 180 T 0620 15延度不小于 cm 100 T 0605 蜡含量(蒸馏法) 不大于 2.2 T 0615 闪点 不小于 260 T 0611 溶解度不小于 99.5 T 0607 DB13/T 21022014 3 指标 单位 70号A级沥青 试验方法 密度(15) g/cm3实测记录 T 0603 TFOT(或RTFOT)后1质量变化不大于 0.8 T 0610或T 0609 残留针入度比(25)不小于 % 61 T 0604 残留延度(10) 不小于 cm 6
8、 T 0605 残留延度(15) 不小于 cm 15 T 0605 注:老化试验以TFOT为准,也可以RTFOT代替。 条文说明 我省地处东经1132711950,北纬36054240之间,属温带季风气候暖温带、半湿润半干旱大陆性季风气候,特点是冬季寒冷少雪,夏季炎热多雨,沥青路面使用性能分区如图1所示,沥青路面受夏季高温影响较大,易出现严重的车辙病害。同时,我省大部分地区重载交通比例大,因此宜选择针入度小、相对粘稠的沥青。通过对我省不同地区沥青路面所采用的沥青等级及标号进行认真的调查与分析,A级70号沥青工程效果较好,在此基础上提出了ESMA混合料宜采用A级70号沥青。 图1 河北省沥青路面
9、使用性能气候分区图 4.2.2 夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区陡坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段,宜采用稠度大、60粘度大的A级70号沥青。 DB13/T 21022014 4 4.2.3 沥青在拌和站内的贮存量应满足连续施工的需要,并为供应延迟和试验所需的时间留有余地。 4.2.4 沥青必须按品种、标号分开存放。除长期不使用的沥青可放在自然温度下储存外,沥青在储存罐中的贮存温度不宜低于130,并不应高于170。桶装沥青应直立堆放,并苫盖。 4.2.5 沥青在贮运、使用及存放过程中应有良好的防水措施,避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青中。 4.3 粗集料 4.3.1 E
10、SMA路面用粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙,其质量应符合表4.3.1的规定。单一规格集料的质量指标和集料配比计算的质量指标宜同时符合要求。对受热易变质的集料,宜采用经拌和机烘干后的集料进行检验。 表4.3.2-1 ESMA用粗集料质量技术要求 指标 单位 技术要求 试验方法 石料压碎值,不大于 % 26 T0316 洛杉矶磨耗损失,不大于 % 28 T0317 表观相对密度,不小于 - 2.50 T0304 DB13/T 21022014 5 表4.3.2-1(续) 指标 单位 技术要求 试验方法 吸水率,不大于 % 2.0 T0304 坚固性,不大于 % 12 T0314 针片状颗粒含量(混
11、合料),不大于 % 14 T0312 其中粒径大于9.5mm,不大于 % 11 其中粒径大于4.75mm,不大于 % 17 水洗法0.075mm颗粒含量,不大于 % 1 T0310 软石含量,不大于 % 1 T0320 具有一定数量破碎面颗粒的含量, 不小于 % 1个破碎面:100 2个或2个以上破碎面:90 T0346 粗集料的磨光值PSV,不小于 BPN 40 T0321 粗集料与沥青的粘附性,不小于 级 4 T0616 条文说明 粗集料的性质对ESMA混合料的路用性能至关重要。集料的性质可分为两类:一类是反映材料来源的“资源特性”,或称为料源特性、天然特性,它是石料产地所决定的,如密度、
12、压碎值、磨光值等。另一类是反映加工水平的“加工特性”,如石料的级配组成、针片状颗粒含量、破碎砾石的破碎面比例、棱角性、含泥量、砂当量、亚甲蓝值、细粉含量等。对某地区石灰岩集料性质统计分析发现,集料的加工特性与资源特性有着较好的相关性,如图2、图3所示,随着颗粒针片状含量的增大,集料的压碎值和磨耗值均增大。也就是说,为了提高集料的资源特性指标,严格控制集料的加工特性是一种即经济又有效的技术措施。 y = 1.0207x + 12.713R2= 0.7763131415161718192021223 4 5 6 7 8 9集料针片状含量(%)集料压碎值(%)图2 集料针片状含量与压碎值关系 DB1
13、3/T 21022014 6 y = 1.6869x + 9.6419R2= 0.6822131517192123253 4 5 6 7 8 9集料针片状含量(%)集料磨耗值(%)图3 集料针片状含量与磨耗值关系 根据室内试验分析了石灰岩集料针片状颗粒含量对其压碎值、冲击值和磨耗值的影响,如图4、图5和图6所示,提出了适用于ESMA混合料的粒径大于9.5mm石灰岩针片状颗粒含量应不大于11%。 y = 1.2541x + 11.86R2= 0.984105101520253035400 5 10 15 20 25集料针片状含量(%)集料压碎值(%)图4 集料针片状含量与压碎值关系 051015
14、202530350 5 10 15 20 25集料针片状颗粒含量(%)集料冲击值(%)图5 集料冲击值与针片状颗粒含量关系 DB13/T 21022014 7 y = 1.4324x + 9.2541R2= 0.95240510152025303540450 5 10 15 20 25颗粒针片状含量(%)集料磨耗值(%)图6 石灰岩磨耗值与颗粒针片状含量的关系 4.3.2 采石场在生产过程中应彻底清除覆盖层及泥土夹层。生产碎石用的原石不得含有土块、杂物,集料成品不得堆放在泥土地上。 4.3.3 粗集料与沥青的粘附性应符合表4.3.1的要求,当使用不符要求的粗集料时,宜掺加消石灰、水泥或用饱和石
15、灰水处理后使用,必要时可同时在沥青中掺加耐热、耐水、长期性能好的抗剥落剂,使沥青混合料的水稳定性检验达到要求。掺加外加剂的剂量由ESMA混合料的水稳定性检验确定。 4.3.4 粗集料的粒径规格应按照表4.3.4的规定生产和使用。不符合规格要求的材料不得进场。 表4.3.4 ESMA用粗集料规格 公称粒径(mm) 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 19.0 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 9.513.2 100 9097.5 010 05 4.759.5 100 9097.5 010 05 2.364.75 100 90100 010 03 4.4 细集料 4.4.1 ESM
16、A用细集料包括机制砂、石屑。 4.4.2 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量应符合表4.4.2-1的规定,其级配应符合表4.4.2-2的要求。细集料的洁净程度,以砂当量(适用于0mm4.75mm)或亚甲蓝值(适用于0mm2.36mm或0mm0.15mm)表示。 表4.4.2-1 ESMA用细集料质量要求 项 目 单位 技术要求 试验方法 表观相对密度,不小于 2.50 T0328 坚固性(0.3mm部分),不小于 % 12 T0340 含泥量(小于0.075mm的含量),不大于 % 3.0 T0333 砂当量,不小于 % 60 T0334 DB13/T 210220
17、14 8 表4.4.2-1(续) 项 目 单位 技术要求 试验方法 亚甲蓝值,不大于 g/kg 25 T0346 棱角性(流动时间),不小于 s 45 T0345 含水量,不大于 % 1 T0103 表4.4.2-2 ESMA用机制砂或石屑规格 公称粒径(mm) 水洗法通过各筛孔的质量百分率(%) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 03 100 80100 5080 2560 845 025 015 4.4.3 对于细集料砂当量或亚甲蓝值、粉尘含量、坚固性等关键性指标不合格的材料,不得使用。 4.5 填料 4.5.1 填料应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性
18、岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出,其质量应符合表4.5.1的要求。 表4.5.1 ESMA用料矿粉质量要求 项 目 单 位 技术要求 试验方法 表观密度,不小于 tm32.45 T0352 含水量,不大于 1 T0103烘干法 粒度范围0.6mm 0.15mm 0.075mm 100 90100 75100 T0351 外观 无团粒结块 亲水系数 1 T0353 塑性指数 4 T0354 4.5.2 回收粉尘必须全部废弃,不得用来代替矿粉。 4.6 纤维稳定剂 4.6.1 在ESMA混合料中掺加的纤维稳定剂宜选用絮状或颗粒状木质
19、素纤维,其质量应符合表4.6.1的技术要求。 DB13/T 21022014 9 表4.6.1 木质素纤维质量技术要求 4.6.2 木质素纤维应在250的干拌温度不变质、不发脆,使用纤维必须符合环保要求,不危害身体健康。纤维必须在混合料拌和过程中能充分分散均匀。 4.6.3 纤维应存放在室内或有棚盖的地方,在运输及使用过程中应避免受潮,不结团。 4.6.4 纤维稳定剂的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算,通常情况下用于ESMA路面的木质素纤维不宜低于0.3,必要时可适当增加纤维用量。纤维掺加量的允许误差宜不超过5。 5 配合比设计 5.1 一般规定 5.1.1 ESMA混合料的设计,应遵
20、循现行规范关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比以及试拌试铺验证三个阶段,确定矿料级配及最佳的沥青用量。 5.1.2 ESMA混合料类型通常采用ESMA-13。ESMA的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的22.5倍。 5.2 设计标准 5.2.1 ESMA混合料矿料级配宜直接以表5.2.1作为工程设计级配范围。 表5.2.1 ESMA-13矿料级配范围 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 100 90100 5075 2034 1526 1424 1220 1016 915
21、812 条文说明 通过结合大量的实体工程验证成果,根据所用的材料,提出了适用于ESMA混合料矿料级配范围,如表5.2.1-1所示,适当降低了4.75mm筛孔的通过率和增加了9.513.2mm粗集料的含量。这种级配的混合料粗集料之间更易形成稳定的嵌挤骨架结构,具有适宜的空隙率,抗渗性能好,有较好的高温稳定性,表面还具有较大的构造深度,可供各地在配合比设计时参考。 项 目 单位 指 标 试验方法 纤维长度,不大于 mm 6 水溶液用显微镜观察 灰分含量 % 185 高温590-600燃烧后测定残留物 pH值 7.51.0 水溶液用PH试纸或PH计测定 吸油率,不小于 纤维质量的5倍 用煤油浸泡后放
22、在筛上振敲后称量 含水率(以质量计),不大于 % 5 105烘箱2h后冷却称量 DB13/T 21022014 10 表5.2.1-1 ESMA-13矿料级配推荐范围 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 100 8895 5365 2032 1727 1323 1219 1016 915 812 5.2.2 ESMA混合料宜采用马歇尔试验配合比设计方法,沥青混合料技术要求应符合表5.2.2的规定,并有良好的施工性能。 表5.2.2 ESMA马歇尔试验配合比设计技术要求 试验项目 单位 技术要求 试验
23、方法 马歇尔试件尺寸 mm 101.6mm63.5mm T 0702 马歇尔试件击实次数 两面击实50次 T 0702 空隙率VV % 34 T 0708 矿料间隙率VMA1,不小于 % 17 T 0708 粗集料骨架间隙率VCAmix,不大于 VCADRC T 0708 沥青饱和度VFA % 7585 T 0708 稳定度2,不小于 kN 5.5 T 0709 流值 mm 25 T 0709 谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失 % 不大于0.2 T 0732 肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验 % 不大于20 T 0733 注1:对高温稳定性要求较高的重交通路段或炎热地区, VMA允许放宽
24、到16.5%。 注2:稳定度难以达到要求时,容许放宽到5.0kN,但动稳定度检验必须合格。 5.2.3 ESMA混合料需在配合比设计的基础上进行各种使用性能检验,应符合表5.2.3要求。不符要求的沥青混合料,必须更换材料或重新进行配合比设计。 表5.2.3 ESMA混合料配合比检验指标 检测项目 单位 技术要求 试验方法 60动稳定度,不小于 次/mm 1800 T0719 浸水马歇尔试验残留稳定度,不小于 % 80 T0709 冻融劈裂试验的残留强度比,不小于 % 80 T0729 低温弯曲试验破坏应变,不小于 2000 T0715 混合料试件渗水系数,不大于 ml/min 80 T0730
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