《《北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南》知识分享.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南》知识分享.doc（112页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南-北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南京路科安发2006912号北京市路政局等主编人民交通出版设目录1总则52术语、代号621术语622符号及代号73材料831橡胶粉832橡胶沥青833粗集料934细集料1135填料1236混合料级配124配合比设计1441设计原则1442设计标准1443理论配合比设计1644目标配合比设计1745生产配合比设计1846试拌及试验路验证195施工工艺技术要求2151橡胶粉的存储2152橡胶沥青的加工与存储2153橡胶沥青防
2、水黏结层的铺筑2254橡胶(粉)沥青混合料的拌和2555橡胶(粉)沥青混合料的运输2656橡胶(粉)沥青混合料的摊铺2757橡胶(粉)沥青混合料的压实2858橡胶(粉)沥青混凝土路面施工接缝的处理3059开放交通及其他306施工质量管理和验收3161一般规定3162施工质量控制管理3163橡胶(粉)沥青混凝土验收标准32附录A橡胶粉有关试验方法34A1外观检验34A2倾注密度和视密度试验方法34A3筛余物的测定35A4水分的测定36A5灰分的测定37A6金属含量的测定38A7纤维的测定38A8橡胶烃含量、炭黑含量的测定38A9丙酮抽提物的测定(GBT351694)45附录B橡胶沥青黏度的检测方
3、法48B1Brookfield黏度计黏度测定方法48B2便携式黏度计黏度测定方法51附北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南条文说明531总则542术语、代号563材料574配合比设计765施工工艺技术要求806施工质量管理和验收84前言橡胶沥青是一种新型的路面材料。使用橡胶沥青的路面具有减薄路延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声、优良的冬季柔性等优点。北京的汽车保有量约占全国的110，每年将会产生大量的废旧轮胎，即将面临着国外发达国家早已遇到的大量废旧轮胎的处理问题。将废胎胶粉用于道路建设能够改善路面使用性能，减轻废旧轮胎带来的环境污染压力，适当降低道路建设资金，符合建设资源节约
4、型、环境友好型和谐社会和发展循环经济的政策，符合北京市2008年绿色奥运的主体，是将北京市道路建设成“绿色道路、科技道路、人文道路”的举措之一。2004年北京市交通委员会立项开展了“废胎胶粉改性沥青的应用研究”课题，在北京市铺筑了试验路，取得了成功的应用经验。为了推动橡胶沥青的应用，现编制北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南(以下简称指南)，供国内道路设计和施工单位使用时参考。本指南主要内容包括：橡胶粉、沥青和橡胶沥青的材料要求；橡胶沥青混合料的配合比设计方法；橡胶沥青混合料和橡胶沥青防水黏结层的施工工艺技术要求；橡胶沥青混凝土的施工质量管理和验收等。本指南参考国外相关的路用橡胶粉、橡胶
5、沥青的技术标准、规范和我国的有关路面材料国标及橡胶工业的相关标准制定。在橡胶粉、橡胶沥青的技术标准和橡胶沥青混合料的配合比设计、橡胶沥青用量等方面充分考虑我国的道路使用特点，在大量试验路的使用经验和研究资料汇总的基础上所编制，可供有关单位使用。在使用过程中，未尽事宜可参照我国的公路、城市道路和化工部门颁布的现行有关技术规范或标准执行。废轮胎橡胶粉沥青在我国的应用还在初步阶段，有许多问题需要研究。因此竭诚希望读者在使用本指南时，注意总结经验，并及时与我们联系，以便不断改进该项技术。主编单位：北京市路政局、交通部公路科学研究院、北京路桥路兴物资中心、北京泛洋伟业科技有限公司主要起草人：孙中阁、孙荣
6、山、张丽宾、王旭东、柳浩、李美江主要起草人联系方式：xdwangriohcn；zhanglibinbjlzjgovcn作者2007年10月1总则101为指导废胎胶粉在道路工程中的应用，根据北京地区的气候、交通环境和材料特点，特制定北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南(以下简称指南)。102废胎胶粉在沥青及沥青混合料中的应用，是减少废轮胎污染和资源再生利用的有效途径之一，同时有利于改善沥青路面的使用性能、降低建设成本。103橡胶(粉)沥青混合料适用于各种等级的道路路面，以及新建和改建工程，尤其对降低城市道路的行车噪声有明显效果。104橡胶粉用于沥青混合料有利于改善沥青混凝土的高温稳定性、抗
7、疲劳性能、水稳定性和低温性能等路用性能。橡胶粉与沥青加工成的橡胶沥青是一种性能优良的结构防水、黏结材料。105橡胶(粉)沥青混合料适用于沥青路面的各结构层位，根据混合料的性能特点，表面层推荐使用湿拌法的橡胶沥青混合料；中下面层推荐使用干拌法的橡胶沥青混合料。106橡胶沥青防水黏结层作为防水、黏结的功能层可用在沥青路面结构层中。为了改善路面结构的防水、黏结效果，在表面层下面、半刚性基层顶面及桥面铺装中应设置橡胶沥青防水黏结层。为了减少旧路的反射裂缝，在旧路加铺的旧路表面设置橡胶沥青防水黏结层(也叫应力吸收层)是必要的。107本指南制定的内容，一方面针对橡胶沥青的特点，同时尊重现行沥青路面施工技术
8、规范的要求。未尽事宜可参照现行有关沥青路面施工技术规范。2术语、代号21术语211废胎胶粉来自于汽车废轮胎，经过粉碎得到，具有一定细度规格的橡胶粉，又简称橡胶粉。212路用橡胶粉指满足道路用技术指标的橡胶粉。213子午胎胶粉来自于子午线轮胎的废胎胶粉。214斜交胎胶粉来自于斜交轮胎的废胎胶粉。215目数橡胶粉颗粒粗细标准。目数越大，表示颗粒越细；反之，则越粗。216橡胶沥青指橡胶粉与沥青(有的掺加一定比例的添加剂)按一定比例拌和而得到的产物，其中橡胶粉的掺量不小于15(内掺)或176(外掺)，又称沥青橡胶。217橡胶改性沥青指橡胶粉、沥青和其他某种聚合物改性剂共同拌和得到的产物。218橡胶沥青
9、混合料采用橡胶粉湿拌法工艺生产的沥青混合料，当摊铺碾压成型后，又称为橡胶沥青混凝土。219橡胶粉沥青混合料采用橡胶粉干拌法工艺生产的沥青混合料，当摊铺碾压成型后，又称为橡胶粉沥青混凝土。2110橡胶(粉)沥青混合料橡胶粉沥青混合料和橡胶沥青混合料的总称。2111干拌工艺将橡胶粉与沥青、矿料一起投放到拌和楼里拌和，生产橡胶粉沥青混合料的生产方法。2112湿拌工艺首先将橡胶粉和沥青拌和，形成橡胶沥青后再与矿料拌和生产橡胶沥青混合料的生产方法。22符号及代号本指南有关材料的符号、代号及意义见表22。表22有关材料的符号及代号编号符号或代号意义1CRM废胎胶粉或称橡胶粉2AR橡胶沥青3鼬C橡胶(粉)沥
10、青混凝土4ARAC(W)橡胶沥青混凝土(湿拌工艺)5ARAC(D)橡胶粉沥青混凝土(干拌工艺)3材料31橡胶粉311橡胶粉的种类和规格(1)根据轮胎的来源分为：子午胎胶粉和斜交胎胶粉。(2)根据粉碎工艺分为：液氮低温冷冻法胶粉和常温法胶粉。(3)根据我国的橡胶粉生产情况，按细度分为3种规格：粗胶粉，40目以下(O425mm以上)；细胶粉，4080目之间(O4250.180mm之间)；微细胶粉，80200目之间(01800.075mm之间)。312橡胶粉的选择(1)橡胶粉宜选用常温研磨粉碎的斜交胎橡胶粉。(2)在保证易于碾压成型，同时满足使用性能要求的前提下，可尽量选用较粗的橡胶粉。(3)无论是
11、干拌法施工还是湿拌法施工，路用橡胶粉宜在4080目以内。313橡胶粉的物理指标路用橡胶粉的物理技术指标见表313，相应指标的检测方法，参见本指南附录A。表313路用橡胶粉的物理技术指标项目相对密度水分金属含量纤维含量单位技术标准1.101.301O011025。C针入度(0.1mm)4080质量损失()47薄膜烘箱老化后25针入度比()80弹性恢复()555延度比(ok)40注：本技术指标只适用于橡胶沥青，不用于评价橡胶改性沥青。旋转黏度按照50扭矩内插获得。当采用90号基质沥青时，橡胶沥青的针入度6080；当采用70号基质沥青时，橡胶沥青的针入度为4060。当采用90号基质沥青时，橡胶沥青的
12、软化点要求大于47；当采用70号基质沥青时，橡胶沥青的软化点要求大于56326外掺剂为进一步改善橡胶沥青的某些技术性能，在加工过程中可掺加一定比例的含天然胶量较高的橡胶类材料，或某些轻质油分。外掺剂一般可与橡胶粉一起掺加到沥青中拌和、加工。33粗集料331粗集料规格粗集料指粒径不小于475mm的碎石。可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等。一般沥青混凝土选用的碎石均可用于橡胶(粉)沥青混凝土。332粗集料的技术指标(1)用于橡胶(粉)沥青混合料的粗集料应满足现行规范中粗集料的技术指标要求，见表332。当用于表面层的细粒式混合料时(即10型和13型)，混合料中的碎石主要是小于95mm的碎石
13、，因此，其针片状指标要求为：对于高等级道路(包括城市道路的主干道、快速路和公路的高等级道路，下同)不大于15。表332沥青混合料用粗集料技术指标要求高等级道路指标单位表面层其他层次其他等级道路试验方法石料压碎值，不大于262830T0316洛杉矶磨耗损失，不大于283035T0317表观相对密度，不小于2.602.502.45T0304吸水率，不大于2.03.03OT0304坚固性，不大于1212T0314针片状颗粒含量(混合料)，不大于其中粒径大于9.5mm，不大于其中粒径小于9.5mm，不大于15121818152020T0312水洗法0.3mm部分)，不小于12T0840含泥量(8kN5
14、kN矿料间隙率()16设计空隙率()351824饱和度()7085(1)击实次数：橡胶沥青混合料无论作为表面层还是用于中、下面层，无论是密实型混合料，还是开级配混合料，均采用双面击实各75次。对于重载交通路段，用于表面层的密实型混合料的击实次数可提高到100次。(2)稳定度和流值：大量的试验表明，断级配混合料的流值比较大，例如：SMA混合料。这是由于断级配本身的特性造成的，流值大并不意味着混合料的抗变形能力弱；相反，车辙试验表明这种混合料的高温稳定性良好。这对于橡胶(粉)沥青混合料同样如此。本指标要求在流值为3mm时的稳定度满足要求。(3)设计空隙率：对于密实型混合料，当用于中、下面层时，设计
15、空隙率为3；当用于表面层混合料时，中粒式混合料的设计空隙率为4，细粒式混合料的设计空隙率为5。对于开级配混合料，用于表面层混合料设计空隙率为1820，中、下面层为2024。(4)沥青混凝土的矿料间隙率(VMA)应符合表4222的要求。表4222橡胶(粉)沥青混凝土的矿料间隙要求集料公称最大粒径(mm)31.526.5191613.29.5VMA不小于()12.5131414.51516(5)混合料试件的密度应采用蜡封法测定。(6)混合料的最大理论密度宜采用真空法测定。当采用理论计算法时，应通过试验确定混合料毛体积密度与表观密度的比例关系。(7)对于马歇尔试验宜采用设计空隙率确定混合料的最佳油石
16、比，同时其他指标应满足设计要求。423混合料技术性能(1)橡胶(粉)沥青混凝土高温性能要求根据交通等级进行分类，具体技术指标见表423。表423橡胶(粉)沥青混合料高温性能要求交通量等级层位上面层中面层下面层动稳定度(次mm)1500l200800轻相对变形()151520动稳定度(次mm)200015001000中相对变形()101015动稳定度(次mm)25002000l500重相对变形()51010动稳定度(次mm)300025002000超重相对变形()3510(2)橡胶(粉)沥青混凝土的水稳定性指标要求为：残留稳定度不小于85，冻融劈裂的强度比值不小于80。(3)橡胶(粉)沥青混凝土
17、的低温弯曲试验的破坏应变不小于2800。(4)橡胶(粉)沥青混凝土作为抗滑表层，构造深度不小于065mm，渗水系数不大于100mLmin。(5)橡胶(粉)沥青混凝土的线膨胀量不大于1。424配合比设计流程橡胶(粉)沥青混合料的配合比设计分为4个部分，其流程见图424。43理论配合比设计431理论配合比设计的目的根据当地工程特点和使用性能的要求，确定混合料的理论级配曲线和橡胶粉的掺量，并验证混合料的性能指标。432理论配合比的主要流程及内容(1)根据使用条件的要求，确定采用干拌法生产工艺，还是湿拌法生产工艺，并初步确定橡胶粉的掺量。(2)橡胶粉掺量一般不宜低于20(外掺)。(3)选择橡胶粉的种类
18、。(4)根据工程所使用的石料，进行石料性能检测，指标应满足本指南中的有关要求。(5)将石料筛分成各档，分别测定石料的表观密度、毛体积密度及吸水率。细集料的毛体积密度测到03mm颗粒。(6)根据石料密度，按照骨架结构原理，初定各档石料的比例及混合料的级配曲线(见附条文说明)，也可参照本指南提出的级配曲线作为混合料设计的初步级配曲线。(7)确定石料的生产级配的建议范围。(8)按照确定的级配曲线掺配混合料，进行马歇尔击实试验。(9)检验马歇尔试件的力学和体积指标，应满足本指南的有关要求。(10)按照空隙率确定混合料的油石比。如混合料的空隙率达不到设计要求，应对原有级配进行调整，重新进行马歇尔试验，直
19、到混合料空隙率满足技术要求。(11)按照现场压实度水平进行混合料的技术性能验证。如混合料技术性能不能满足技术要求，需要重新进行理论配合比设计。重新设计时侧重于对橡胶沥青或橡胶粉的类型、掺量等进行分析。433理论配合比设计需注意的问题(1)级配的选择。本指南提供的各种混合料的级配仅是推荐级配，在实际工程中，应根据石料的情况进行验证、调整，得到符合实际情况的级配曲线，但是指南中有关控制点和控制范围不变。(2)橡胶沥青的密度。由于橡胶粉与沥青的作用机理比较复杂。相同类型、掺量的橡胶粉掺入不同标号的基质沥青后的密度并不相同；同时，橡胶沥青的密度并不能通过橡胶粉密度和沥青直接计算得到。因此，橡胶沥青密度
20、应通过试验检测。(3)干拌法工艺的橡胶粉密度。在干拌法橡胶粉沥青混合料的生产过程中，橡胶粉与沥青和矿料在高温时拌和，尽管时间较短，但沥青与橡胶粉仍会产生一些反应，导致橡胶粉密度的变化。因此，即使干拌法橡胶粉混合料，直接通过橡胶粉密度计算混合料的密度仍存在一些偏差。故宜采用真空法测定混合料的最大理论密度。44目标配合比设计441目标配合比设计的目的根据理论级配确定混合料冷料仓的比例，进一步验证混合料的性能。应在拌和厂现场完成。442目标配合比的主要流程及内容(1)对生产用石料和沥青进行性能检测。(2)对石料进行筛分，根据理论配合比确定的级配曲线，确定各档石料的比例。(3)级配宜控制在容许的范围内
21、。(4)如掺配的级配不能满足设计要求，需调整石料的生产。(5)调整好级配后，进行马歇尔击实试验，确定混合料的油石比，并进行混合料的性能验证。(6)选用10型级配时，不少于3档石料，4个冷料仓。(7)选用1316型级配时，不少于4档石料，45个冷料仓。(8)选用2025型级配时，不少于5档石料，56个冷料仓。443目标配合比设计需注意的问题目标配合比设计过程中如发现原材料的级配不能满足要求时，应及时通知碎石场，调整筛孔的孔径。北京地区生产的510mm规格的玄武岩石料大多是为了生产SMA13混合料而确定的筛孔，通过试验发现，这些碎石偏细，不利于生产10型混合料，建议应将上层筛孔放大2mm。同时，建
22、议增设8mm筛孔，生产575mm的石料。当对细集料混合料进行目标配合比设计时应充分利用冷料仓，使各个料仓的进料速度均衡。45生产配合比设计451生产配合比设计的目的确定拌和楼热料仓的范围和比例，以及混合料的生产油石比。452生产配合比的主要流程及内容(1)根据级配特性，确定混合料热料仓的范围，即热料仓的筛孔范围。生产过程中热仓的使用不宜少于4个。(2)进行热料仓筛分，确定热料仓比例。(3)将拌和楼中的杂料清理干净，检查筛孔是否破损，如破损应及时修补。(4)按照目标配合比确定的冷料仓比例上料，同时将石料加热到正常生产时所需的温度，并打开除尘口，正常除尘。此时，不喷沥青、不掺加填料。如采用干拌法工
23、艺，不掺加橡胶粉。(5)在进行生产配合比时，每盘料不宜少于It。(6)将头两盘料当作废料，弃掉。(7)用铲车接取第3盘料，各个热料仓的石料分别堆放在干净的硬化地面上。(8)将石料拌匀后用四分法取料，进行筛分。(9)按理论配合比级配曲线掺配，初步确定热料仓的比例。453生产配合比设计需注意的问题在生产配合比设计过程中应与拌和楼紧密配合，做到料仓供料均匀、平衡，避免大规模生产中发生等料、溢料的问题。454油石比的二次标定为了准确测定混合料的油石比，生产过程中宜采用燃烧法检测油石比。(1)油石比的第一次标定。在生产配合比设计阶段，需要采用如下步骤对燃烧炉进行标定。按理论级配及4种不同的油石比(其中一
24、个为最佳油石比)，拌制标准混合料，每份混合料质量为10001500g。每个油石比不少于2个平行试验样本。用燃烧法分别测定混合料的油石比。绘制理论设定油石比与燃烧法测定的油石比的关系曲线，作为生产过程中油石比检测的修正曲线。当混合料的级配改变或橡胶粉的掺量改变时，需重新进行油石比的标定。(2)油石比的第二次标定。在对燃烧炉标定的基础上，对拌和楼的喷油精度进行标定。拌和楼在正常生产状态下，按照生产配合比确定的混合料级配，分别按照最佳油石比、最佳油石比+03、最佳油石比-033个不同的油石比喷油，分别生产不少于1t的混合料，每个油石比的混合料分别取两份进行燃烧法测定油石比，取两者的平均值，并经过修正
25、，作为该设定油石比下拌和楼的实际油石比。设定油石比与实际油石比的差即为拌和楼的喷油误差。455生产油石比的确定根据室内马歇尔试验确定的混合料最佳油石比，为改善表面层混合料的高温稳定性，在实际生产中可比最佳油石比降低0203。则拌和楼实际生产中设定的油石比应为：(1)表面层混合料的设定油石比=最佳油石比-(0203)-拌和楼的喷油误差。(2)中、下面层混合料的设定油石比=最佳油石比一拌和楼的喷油误差。46试拌及试验路验证461试验路铺设的目的(1)高等级道路的橡胶(粉)沥青路面在施工前应铺筑试验段。其他等级道路在缺乏施工经验或初次使用重大设备时，也应铺筑试验段。(2)试验路段铺设应达到以下目的：
26、验证混合料配合比设计；检验机械设备运转是否正常，是否满足正常工程的要求；检验各个工艺流程；确定施工参数，如混合料的松铺系数、合理的碾压次数等；检查热料仓在大规模生产过程中，各个料仓是否均衡。如有严重失衡现象，如等料、溢料严重，需及时与实验室配合，调整料仓的比例。462铺筑试验路前的准备(1)试验路段的长度应根据试验目的确定，通常宜为100200m，宜选在正线上铺筑。(2)试验路段的铺设应按照正常生产施工时的条件，在各种机械设备、人员到位的条件下，方可开工。(3)试验路段应在生产配合比完成后，经业主和监理同意后，方可开工。463试验路的施工(1)试验路施工应严格按照生产配合比确定的配比参数、按照
27、正常的施工状态(包括施工机械和人员)进行施工。(2)橡胶(粉)沥青混合料性能试验的材料应从摊铺现场取料。(3)在混合料拌和过程中，应注意热料仓的进料是否均衡。在级配范围允许的条件下，确定是否需要调整热料仓比例，并进行相应的混合料性能试验。464试验路的总结应包括以下几方面内容：(1)完整的配合比设计资料(理论配合比资料、目标配合比资料、生产配合比资料)。(2)路施工参数：拌和温度、拌和时间、运输情况、摊铺情况、松铺系数、碾压机械的组合和碾压的此数。(3)工程质量检测：生产混合料的级配、油石比、马歇尔试验、水稳定性试验结果、车辙实验结果、压实度水平和现场孔隙率、平整度水平。试验结果、压实度水平和
28、现场空隙率、平整度水平。(4)评判是否满足设计要求，以及改进措施。(5)制订正式施工的工艺手册。5施工工艺技术要求51橡胶粉的存储(1)橡胶粉应存储在通风、干燥的仓库中，并采取有效的防淋、防潮措施以及消防措施。(2)橡胶粉现场存储时间一般不超过180d。52橡胶沥青的加工与存储521橡胶沥青的加工流程及设备。(1)图521为橡胶沥青加工的基本流程，主要分为以下几个步骤。第一步：基质沥青、橡胶粉等原材料的添加；第二步：基质沥青、橡胶粉等原材料的预混；第三步：橡胶沥青的反应过程；第四步：橡胶沥青质量监控。(2)橡胶沥青加工的基本设备主要有：基质沥青的存储罐；橡胶粉的添加设备；其他添加剂的添加设备；
29、基质沥青与橡胶粉等原材料的预混罐(有时可以省略)；橡胶沥青的反应罐(应具备搅拌功能)；橡胶沥青加工设备的加温和控温系统；橡胶沥青质量的监控设备。522橡胶沥青加工前的准备(1)加工橡胶沥青前，橡胶沥青加工设备中的计量装置应进行专门标定，并贴有计量标签。对于固定式的加工设备，按计量有效期年限的频率进行标定，对于移动式设备，每个工程开工前均需要标定。计量标定的主要仪器或传感器有：所有的称重设备传感器、温度传感器、流量计、搅拌器的转速。(2)在正式生产前，橡胶沥青设备应进行试生产，检查设备的运转情况。523橡胶沥青的加工(1)橡胶沥青宜采用搅拌法加工。(2)橡胶沥青生产分为连续式和间歇式，宜采用间歇
30、式生产橡胶沥青。(3)橡胶沥青的加工温度宜控制在180190，当橡胶粉掺量较大时，加工温度可适当提高，但不应高于210。(4)橡胶沥青加工搅拌的时间，即反应时间，一般为4560min。(5)在生产过程中，应及时检测每锅橡胶沥青的技术指标，当采用连续式生产时，应每隔4560min抽样检测橡胶沥青的技术指标。524橡胶沥青的存储橡胶沥青原则上应在24h内使用完毕。当由于不可抗力，如需临时存储时，应将橡胶沥青的温度降到145155范围内存储，存储时间一般不超过3d。在存储期间应检测橡胶沥青的技术指标。当经过较长时间存储，再次使用前，应检测橡胶沥青的指标是否满足技术要求。53橡胶沥青防水黏结层的铺筑为了保证橡胶沥青防水黏结层施工的质量，应采用专业的机械化施工队伍。在黏结防水层施工前应对施工现场进行认真的清理。在洒布橡胶沥青前，对施工断面进行最后一次拉网式清理。施工人员排成一排，