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90及PG70-28改性沥青老化性能研究
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3秒自动关闭窗口岩沥青改性沥青混合料应用技术指南
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岩沥青改性沥青混合料应用技术指南
【时间：&&信息来源：】
　　1总则　　1.0.1 掺加天然岩沥青对基质沥青进行改性，通常可以提高沥青路面的高温抗车辙能力、抗水损坏性能、抗老化性能和混合料的强度。为了在工程应用中制定合理的技术方案，提高和控制施工质量，特编制本指南。　　1.0.2 本指南是借鉴国外相关技术规范、国内外工程应用经验的基础上，并在室内试验和试验段铺筑的研究基础上提出的，适用于新建和改建道路的沥青路面面层的施工。　　1.0.3 除本技术指南规定外，还应参照和执行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）等现行技术规范。　　2术语　　2.0.1天然沥青　　石油在自然界长期受地壳挤压、变化，并与空气、水接触逐渐变化而形成的，以天然状态存在的石油沥青，其中常混有一定比例的矿物质。按形成的环境可以分为湖沥青、岩沥青、海底沥青等。　　2.0.2岩沥青　　地壳运动的挤压下，从地壳中冒出，存在于山体、岩石裂隙中，经过亿万年的蒸发凝固而形成的固体形态的天然沥青。　　2.0.3岩沥青改性沥青　　掺加岩沥青作为改性剂，与基质沥青混合、掺配，改善基质沥青的路用性能。　　2.0.4 “干法”工艺 　　在沥青混合料拌和锅进行矿料干拌时，将岩沥青作为添加剂投入拌合锅，适当延长拌合时间制备岩沥青改性混合料，称为“干法”工艺。　　2.0.5 “湿法”工艺 　　用人工、机械搅拌或高速剪切工艺，将岩沥青作为改性剂与加热到合适温度的基质沥青搅拌混合，制成成品岩沥青改性沥青，然后拌合生产岩沥青改性混合料，称为“湿法”工艺。　　3适用场合　　3.0.1 一般情况　　通常使用改性沥青要求的路面工程都可以考虑使用岩沥青，尤其是存在重载交通和慢速交通条件；或工程项目所处地区有高温和多雨气候条件；或工程项目所处地区的现有路面存在较多的车辙、推移等变形类病害问题。　　3.0.2 从交通荷载条件考虑，路面工程中适用岩沥青的情况包括：　　（1）道路存在重载交通条件；　　（2）道路存在高轮压荷载条件，如矿区、港口地区的交通荷载；　　（3）慢速交通路段，如山区公路上坡路段，经常出现交通拥堵的道路；　　（4）水平荷载作用较多的路段，如道路的交叉路口、收费站附近、公交车站、急转弯路段；　　（5）其他情况的路面，如桥面沥青铺装层。　　3.0.3 在路面结构设计或验算分析中，岩沥青改性混合料的路面结构设计参数宜通过实际试验测定。　　4材料　　4.1 一般规定　　4.1.1& 本指南提出的岩沥青改性沥青技术指标为针对70号A级基质沥青的改性标准。　　4.1.2& 沥青路面使用的岩沥青或岩沥青改性沥青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代替现场检测。　　4.2粗集料　　沥青路面用粗集料必须有一定的强度、硬度和耐磨性，应为清洁、干燥、无风化、无杂质的2级以上碎石。其质量应符合表4.2.0的规定。　　表4.2.0 沥青面层用粗集料质量要求　　　
指&&&&&&& 标
快速路、主干路
其他等级道路
石料压碎值&&&&&&&&&&&&&&&& 不大于&
洛杉矾磨耗损失&&&&&&&&&&&& 不大于&
&表观相对密度&&&&&&&&&&&&&& 不小于&
吸水率&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&不大于
对沥青的粘附性&&&&&&&&&&&&& 不小于
坚固性&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 不大于
细长扁平颗粒含量&&&&&&&&&&& 不大于&
其中粒径大于9.5mm，&&&&&&& 不大于
其中粒径大于9.5mm，&&&&&&& 不大于
水洗法&0.075mm颗粒含量&&& 不大于
软石含量&&&&&&&&&&&&&&&&&& 不大于
石料磨光值PSV&&&&&&&&&&&& 不小于
实测　　注：（1）对SMA混合料需进行坚固性试验，其他可根据需要进行；　　（2）多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率可放宽至3%，并应得到主管部门的批准；　　（3）石料磨光值是为表层抗滑需要而试验的指标。　　4.3细集料　　细集料应为清洁、坚硬、干燥、无风化、无杂质的颗粒。细集料一般包括天然砂、机制砂、石屑。细集料的质量应符合表4.3.0-1、4.3.0-2的规定。　　表 4.3.0 1 沥青混合料用机制砂或石屑规格　　
　　表4.3.0-2沥青面层用细集料质量要求
　　注：（1）坚固性试验可根据需要进行；　　（2）细集料0~4.75mm以砂当量或0~2.36mm以亚甲蓝值表示。　　4.4填料　　沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩等强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉应干燥、洁净，其质量应符合表4.4.0的要求。　　表4.4.0 沥青面层用矿粉质量要求　　
　　4.5岩沥青改性沥青　　4.5.1制作改性沥青的基质沥青质量要求宜符合表4.5.1 中70号A级道路石油沥青的技术要求。　　　　表4.5.1 70号A级道路石油沥青技术要求　　
针入度(25℃,100g,5s)&&&&&&&&&&&
-1.5 ~ +1.0
软化点(环球法)&&&&&&&&& 不小于&&& &&&&&&&
60℃动力粘度&&&&&&&&&& 不小于&&
蜡含量（蒸馏法）&&&&&& 不大于&&&&&&
闪点&&&&&&&&&&&&&&&&&& 不小于&&&&&&&
溶解度&&&&&&&&&&&&&&&& 不小于&&&&&&
密度（15℃）&&& &&&&&&&&&&
TFOT（或RTFOT）后
T0610或T0609
　　注：1试验方法按照现行公路沥青及沥青混合料试验规程JTJ052-2000规定的方法执行。用于仲裁试验求取PI时的5个温度的针入度关系的相关系数不得少于0.997。　　&& 2 经建设单位同意，表中PI值、60℃动力粘度、10℃延度可作为选择性指标，也可不作为施工质量检验指标。　　&& 3 老化试验以TFOT为准，也可以RTFOT代替。　　4.5.2用作改性剂的天然岩沥青质量要求宜符合表4.5.2的技术要求。　　表4.5.2 天然岩沥青质量标准　　
黑棕色颗粒或粉末
针入度25℃，100ɡ，5s
含水量&&&&&&&&& 不大于
密度&&&&&&&&&&& 不小于
软化点&&&&&&&&&& 不小于
溶解度（三氯乙烯）不小于
灰分&&&&&&&&&&& 不大于
岩沥青成分波动性要求：
不同批次样品灰分含量差
闪点&&&&&&&&&&& 不小于
T0611　　4.5.3天然岩沥青的添加量以岩沥青占改性沥青总量的百分数计算。岩沥青的添加比例在不同路面类型使用，其添加量可适当调整，一般最佳添加量宜控制在8%左右。有条件时，应以初步选定的岩沥青掺量为中心，进行3个不同岩沥青掺量的沥青混合料性能试验，优化确定。　　&4.5.4岩沥青改性沥青的质量应符合表4.5.4的针入度分级和性能分级（PG）的技术要求。&&&&&&& 　　表4.5.4 岩沥青改性沥青技术指标　　
针入度25℃，100ɡ，5s
软化点TR&B,不小于
运动粘度135℃
闪点，不小于
溶解度（三氯乙烯），不小于
贮存稳定性
无明显沉淀、凝聚
TFOT（或RTFOT）后残留量
质量变化，不小于
残留针入度比25℃，不小于
PG76-16　　注：1、表中135℃运动粘度可采用《公路工程沥青及混合料试验规程》（TJT052-2000）中的“沥青布氏旋转黏度试验方法（布洛克菲尔德黏度计算）”进行测定。若在不改动改性沥青物理力学性质并符合安全条件的温度下易于泵送和拌和，或经试验证明适当提高泵送和温度时拿保证改性沥青的质量，容易施工，可不要求测定。　　&&& 2、贮存稳定性指标适用于工厂生产的成品岩沥青改性沥青。现场制作的改性沥青对贮存稳定性指标可不作要求，但必须在制作后，保持不间断的搅拌或泵送循环，保证使用前没有明显的离析。　　3、老化试验以采用薄膜加热试验（TFOT）方法为准确，允许采用旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）代替，但必须在报告中说明，且不得作为仲裁结果。　　5施工机械设备　　为保证工程质量，岩沥青应采用“湿法”工艺加工，需配备具有较高加热效率、实时测量温度的搅拌沥青罐，该设备配备有搅拌叶片，用于岩沥青与基质沥青混合；也可使用加工SBS改性沥青的高速剪切设备，即高速剪切机或胶体磨。　　6试验检测仪器　　按现行规范配备性能良好、精度符合规定的试验检测仪器，包括测试岩沥青灰分含量的高温炉。对岩沥青改性混合料的沥青含量试验，宜优先使用燃烧法测定；当对沥青混合料的抗车辙性能有较高要求时，现场应配置车辙成型仪和车辙试验机，从而进行车辙试验检测动稳定度。　　7配合比设计　　7.1目标配合比设计方法　　& 岩沥青改性混合料目标配合比设计可以采用以下2种方法：　　7.1.1 首先按常规马歇尔试验方法进行基质沥青（即不掺加岩沥青）混合料的配合比设计，包括原材料的检验、沥青混合料级配确定、最佳油石比确定和性能检验。然后对于确定的普通沥青混合料最佳油石比，提高0～0.2%作为岩沥青改性混合料的最佳油石比，并以改性沥青混合料的技术性能要求为依据，进行各种性能检验。　　7.1.2 先在室内制备岩沥青改性沥青，方法如下：把基质沥青加热到145℃，按比例掺加岩沥青，继续边加热边搅拌，使岩沥青逐渐分散在基质沥青中，并在175℃条件下搅拌约30min至岩沥青均匀分散。也可采用高速剪切的方法制备。制备得到岩沥青改性沥青后，再按规范方法直接进行目标配合比设计。　　上述两种目标配合比设计方法可根据技术人员的经验选用，在缺少岩沥青改性混合料的试验经验时，宜按7.1.1方法设计。　　7.2岩沥青改性混合料室内试验的试件制备　　7.2.1 对于“干法”方式，先将预热的目标级配集料加入室内试验用的小型拌合机中，然后按掺配比例将岩沥青加入拌合锅中，拌合60~90s；再加入基质沥青拌合、制备试件，其中各环节温度控制可见下表。　　表7.2.1岩沥青“干法”工艺室内试验时的温度控制　　
矿料加热温度
沥青加热温度
沥青混合料拌和温度
拌合好沥青混合料温度
试件击实温度
160℃　　&7.2.2 当采用“湿法”方式在实验室内制备岩沥青改性混合料时，可适当降低矿料加热温度，并提高改性沥青加热温度。　　7.3配合比设计　　&& 岩沥青改性沥青配合比设计方法参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中有关条款执行，其中沥青混合料的最大理论相对密度应用真空法实测各组混合料的最大理论相对密度。　　8施工　　8.1 改性沥青制备　　8.1.1 岩沥青改性沥青宜采用“湿法”工艺制备，可按下列步骤进行：　　1 将基质沥青通过流量计计量后输至带有搅拌装置的沥青罐中并加热至155~165℃，开启搅拌装置；　　2 加入预定量1/2或1/3的天然岩沥青，加入过程不能过快，要边加入、边搅拌、边升温，将温度升到170~180℃，然后加入剩余的岩沥青，继续搅拌混合1～1.5h。将沥青颗粒彻底融解，制备好的岩沥青改性沥青通常有鲜亮的色泽。　　3 将制备好的改性沥青移入成品储存罐，在储存过程可进行适当的搅拌，以增强后期发育的效果。　　8.1.2 为保证岩沥青改性沥青性能，大规模施工时应采用工厂化生产的成品岩沥青改性沥青，但施工时必须配备带有搅拌装置的沥青罐。　　8.2混合料的拌制　　8.2.1& 由于天然岩沥青改性沥青混合料的施工温度要求较高，为保证拌和后的混合料均匀一致，无粗、细料离析及花白、结团现象，改性沥青加热温度应控制在170~180℃，矿料加热温度应控制在180~190℃，出料温度在165-175℃，其余要求应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-节的技术要求。　　8.2.2& 混合料出料温度不宜超过195℃。沥青混合料出厂前，须经目测并逐车检测温度，合格后填写发料单才能出厂，发现花白料或温度质量不合要求者，按废料处理。应经常观测混合料放料过程中的冒烟情况，如冒白烟属正常情况，如冒浓浓的青烟，就需注意检查是否超过规定温度。　　8.2.3& 在整个混合料拌和生产期间，都应对混合料进行抽样检验，以验证集料级配、填料与沥青含量是否符合要求。　　8.3混合料的运输　　8.3.1沥青混合料温度的迅速下降不仅影响摊铺、碾压工作的进行，而且严重影响沥青面层的密实度和表观质量。因此热拌沥青混合料均宜采用20T载重的自卸货运车运输。车厢应打扫干净，侧板和底板均涂防粘薄层混合液。每次装新料时，司机必须再次检查厢体，残留的沥青混合料必须全部清除。　　8.3.2运料车装料时，保持前后移动方式装料，防止混合料中粗料与细料的离析。　　8.3.3运料时应用篷布覆盖，用以保温、防雨、防污染；夏季高温时运距短，运送时间短于0.5h时，也可不加覆盖。由于热拌改性沥青混合料因料温失散而易表面结壳，所以运输过程中气温不得低于10℃。　　8.3.4为保证施工现场的沥青混合料性能进行连续摊铺，料车的数量应适应拌和能力，并使摊铺速度有所富余。通常在各种沥青面层结构开始摊铺时，运料车在施工现场进行适当等候，至少5辆。　　8.3.5 料车到工地后，由专人指挥倒料，验收料单，检查拌和质量，并设专人逐车检测温度，运送到现场的料温不得低于165℃，合格后方能进入铺筑段。　　8.3.6 摊铺过程中，运料车应停在摊铺机前10cm~30cm处，由摊铺机前滚轮推动汽车轮胎同步前进，边前进边往摊铺机中倒料。　　8.4 混合料的摊铺　　8.4.1为保持路面表观平顺整齐，减少拼接缝，摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断摊铺。摊铺岩沥青改性沥青混合料时，必须严格控制料温的变化，摊铺温度不低于160℃。　　8.4.2沥青混合料面层摊铺时应注意以下事项：　　1待铺尚未卸料的料车仍应覆盖篷布，并检查是否出现表面结块现象，严重时应铲除，不能用于铺筑路段；　　2摊铺机起步（在与已铺层上对接时），必须将熨平板置于已铺层上，并让熨平板与接口平行，其下应垫厚度等于铺层的松铺厚度与压实厚度之差的木板；　　3 熨平板开工前应提前0.5~1h预热熨平板不低于100℃。　　4摊铺沥青面层时，摊铺进度应根据拌和机产量，摊铺机械性能、路面宽度及摊铺厚度等因素而定，摊铺速度宜控制在1m/min~3m/min之间。　　5要在保证摊铺层表面平整的前提下，尽量加大激振力，借以提高摊铺层的初始压实度。　　8.5 沥青路面的压实及成型　　8.5.1 岩沥青改性沥青混合料的压实按照“高温压实、高频低幅、跟踪碾压”的原则进行。　　8.5.2 岩沥青施工时初压温度宜控制在不低于155℃，碾压终了表面温度控制在不低于100℃，初压应在紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失。　　8.5.3 复压应紧跟在初压后进行，且不得随意停顿。对于密级配沥青混凝土的复压宜优先采用总质量不少于25t的重型轮胎压路机进行搓揉碾压，以增加密水性；对于粗集料为主的大粒径沥青稳定碎石基层和SMA路面，宜采用振动压路机进行碾压可以采用振动压路机进行碾压，但其振动频率、振幅大小应与路面层铺筑厚度协调。　　8.5.4终压应紧跟在复压后进行，可选用双钢轮式压路机或关闭振动的振动压路机碾压至无明显轮迹为止。　　9施工质量管理　　9.0.1 沥青混合料生产过程中，应按照表9.0.1的规定对岩沥青改性沥青的性质进行抽检试验，其质量应符合本指南规定的技术要求。　　9.0.2 岩沥青改性沥青混合料生产过程中，应按照表9.0.2规定的项目和频率检查沥青混合料产品的质量。　　9.0.3 沥青路面铺筑过程中必须对铺筑质量进行评定，质量检查的内容、频率、允许差应符合表9.0.3的规定。　　　　表9.0.1& 施工过程中岩沥青改性沥青质量检查的项目与频率　　　
　　表9.0.2 岩沥青改性沥青混合料的频率和质量要求
　　注：表中括号内的数字是对SMA的要求。　　表9.0.3& 岩沥青改性沥青混合料路面施工过程中工程质量的控制标准　　
　　注：1表中厚度检测频率指快速路、主干路的钻坑频度，其他道路可酌情减少状况，且通常采用压实度钻孔试件测定。上面层的允许误差不适用于磨耗层。　　2压实度括号中的数值是对SMA路面的要求。　　3渗水系数适用于公称最大粒径等于或小于19mm的沥青混合料，应在铺筑成型后未遭行车污染的情况下测定，且仅适用于要求密水的密级配沥青混合料、SMA混合料，表中渗水系数以平均值评定，计算的合格率不得少于90%。　　4& 3m直尺主要用于接缝检测，对正常生产路段，采用连续式平整度仪测定。
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