改性沥青SMA13指导意见.docx
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改性沥青SMA13指导意见
改性沥青SMA-13路面
上面层施工指导意见（试行稿）
根据部标准《公路沥青路面施工技术规范》、《公路改性沥青施工技术规范》和《沥青玛蹄脂碎石混合料设计施工指南》（送审稿）规定，结合江苏高速公路建设的实际，江苏省高速公路部分沥青路面上面层采用改性沥青SMA-13（玄武岩集料、辉绿岩集料和闪长岩集料）结构，其矿料级配应符合表一的规定。
上面层
改性沥青SMA-13
22~32
50~75
90~100
100
层次
类型
方筛孔尺寸
上面层改性沥青SMA-13矿料级配通过率（%）范围表一
8~12
9~13
10~16
12~20
14~24
16~27
0.075
0.15
0.3
0.6
1.18
2.36
4.75
9.5
13.2
16.0
根据现行技术击落,结合江苏多雨湿热的气候条件,吸取国内及我省成熟的经验,对江苏省高速公路改性沥青SMA-13路面上面层施工,提出如下指导意见.
一原材料的技术要求
1.沥青:
彩优质SBS改性沥青,其技术要求见表二.
沥青性能整套检验由省高指委托省科研院进行,各施工单位和驻地监理组工地试验室仅对针入度、延度和软化点进行检验，并留样备检。
市高指中心试验室除上述检测项目外，还应检验老化试验后的质量损失，针入度比、延度。
频率施工单位每车检验一次，监理组每五车抽检一次，市高指每天轮流抽检一个标段一次。
SBS改性沥青技术要求表二
检测项目
技术要求
针入度（25℃，100g，5S）（0.1mm）最小
50
针入度指标PI最小
-0.2~+1.0
延度（5mm/min,5℃）（cm）最小
30
软化点（TRAB）（℃）最小
60
动力粘度（60）（Pa.s）最小
800
动力粘度（135）（Pa.s）最大
3
闪点（℃）最小
230
溶解度（%）最小
99
离析,软化点差（℃）最大
2.5
弹性恢复（25）（%）最小
70
RTFOT
试验后
质量损失（%）
0.6
针入度比25℃（%）
65
延度（5cm/min,5℃）（cm）
20
SHRP性能等级
PG70-22
2．粗集料：
应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石。
粒径大于4.75mm，宜采用玄武岩集料、辉绿岩集料和闪长岩集料，粗集料技术要求见表三。
集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的几和料不得装车、装船、对进场粗集料每500T检验一次。
SMA-13上面层用粗集料质量技术要求表三
检验项目
技术要求
石料压碎值不大于（%）
24
洛杉矶磨耗损失不大于（%）
30
视密度不小于（t/m3）
2.60
吸水率不大于（%）
2.5（宜小于2.2）
对沥青的粘附性不小于
在掺加抗剥离剂后不小于5级
坚固性不大于（%）
12
细长扁平颗粒含量不大于（%）
15
水洗法<0.075mm颗粒含量不大于（%）
1号料
0.6
2号料
0.8
3号料
1.0
软石含量不大于（%）
5
上面层石料磨光值不小于（BPM）
42
3．细集料：
采用石质坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩、闪长岩或石灰岩细集料，不能采用山场的下脚料。
对进场细集料每200T检验一次。
细集料规格见表四。
沥青上面层用细集料规格（方筛孔）表四
规格
公称粒径（mm）
通过下列筛孔的质量百分率（%）
方筛孔（mm）
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
S15
0~5
100
85~100
40~70
0~15
S16
0~3
100
85~100
20~50
0~15
注：
⑴视密度小于2.60g/cm3
⑵砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上）;
⑶小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%.
4．填料：
宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
矿粉必须干燥、清洁、矿粉质量技术要求见表五。
拌和机回收的粉料不得采用，以确保沥青上面层的质量。
沥青上面层用矿粉质量技术要求表五
指标
质量技术要求
视密度不小于（t/cm3）
2.50
含水量不大于（%）
1
粒度范围
＜1.6mm（%）
＜1.15mm（%）
＜0.075mm（%）
100
90~100
75~100
外观
无团粒结块
亲水系数
＜1
塑性指数不大于
4
注:
亲水系数宜小于0.8。
5．抗剥离剂：
沥青上面层用抗剥离剂，掺加沥青质量的0.4%。
施工工艺与技术要求见附表。
6．稳定剂：
采用优良的木质素絮状纤维、掺加比例以沥青混合料总质量的0.3%-0.4%。
木质素絮状纤维技术指标应满足表六的要求。
木质素絮状纤维标准表六
试验项目
质量标准
筛分析:
方法A:
冲气筛分析纤维长度（mm）
通过0.15mm筛（%）
方法B:
普通筛分析纤维长度（mm）
通过0.85mm筛（%）
通过0.425mm筛（%）
通过0.106mm筛（%）
＜6
70±10
＜6
85±10
65±10
30±10
灰分含量（%）
18±5，无挥发物
PH值
7.5±1.0
吸油率
纤维质量的（5.0±1.0）倍
含水率
＜5（以质量计）
二、施工机械与质量检测仪器的准备工作
1．必须配备齐全的施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机。
SMA上面层采用机械化连续摊铺作业，因而必须配备以下主要施工机械。
（1）间歇式沥青混合料拌和机，产量大于320T/H。
全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置，拌和机应配备良好的二级除尘装置和木质素纤维添加装置。
（2）进口沥青混合料摊铺机三台（其中一台备用）。
（3）16m移动式自动找平基准装置两套（四只）
（4）压路机：
静重不小于10T双钢轮压路机四台（其中带振动压路机不少于3台），小型手扶振动压路机1台。
（5）载重量15T以上的自卸汽车宜备20辆左右。
（6）小型沥青洒布车1辆。
2．必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。
主要仪器设备如下：
⑴针入度仪
⑵延度仪
⑶软化点仪
⑷沥青混合料马歇尔试验仪
⑸马歇尔试验击实仪
⑹试验室用沥青混合料拌和机
⑺脱模器
⑻沥青混合料离心抽提仪（带矿粉离心加速沉淀仪）
⑼沥青路面用标准筛（方筛孔）
⑽集料压碎值试验仪
⑾烘箱（至少两台）
⑿试模（不少于12只）
⒀恒温水浴
⒁冰箱
⒂路面取芯机
⒃路面平整度仪
⒄砂当量仪
三、上面层改性沥青SMA-13的设计标准
改性沥青SMA-13的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合表一的要求；改性沥青SMA-13的配合比设计应符合表七的技术要求；改性沥青SMA-13设计配合比检验应符合表八各项指标的要求。
表七改性沥青SMA-13型马歇尔试验配合比设计技术要求
试验项目
单位
技术要求
马歇尔击实次数
两面各击50次
空隙率VV[1]
%
3-4.5
矿料间隙率VMA[1]
%
不小于17.0
粗集料骨架间隙率VCAmix
不大于VCADRC
沥青饱和度VFA
%
75-85
最小石油比，合成集料毛体积相对密度2.9
2.8
2.7
2.6
%
不小于5.7
不小于6.0
不小于6.3
不小于6.6
稳定度
KN
不宜小于6.0
流值
mm
2-5
表注:
[1]对重交通路段或炎热地区,空隙率可放宽到4.5%,VMA可放宽到16.5%
改性沥青SMA-13配合比设计检验指标技术要求表八
检验项目
单位
技术要求
试验方法
谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失
%
不大于0.1
T0732
肯塔堡飞散试验的混合料损失（20℃）
%
不大于20
T0733
车辙试验动稳定度[2]
次/mm
＞3000
T9719
水稳定性：
残留马歇尔稳定度冻融劈裂开试验残留强度比
%
85以上
80以上
T0709
T0729
渗水系数[3]
Ml/min
＜20
T0730
构造深度
mm
0.7-1.1
T0731
注:
[1].谢伦堡沥青析漏试验在施工最高温下进行,没有明确规定时,非改性沥青混合料的试验温度为170℃,改性沥青混合料的试验温度为185℃.
[2]车辙试验试件不得少于2d也不宜大于4d动稳定度不宜大于6000次/mm.
[3]渗水系数规定值仅适用于配合比设计室内试验的压实试验检验,不适用于施工现场检验.
[4]构造深度与集料公称最大粒径有关,粒径小的构造深度也小,此值不作为施工现场检验的标准.
四、上面层改性沥青SMA-13配合比设计
1．改性沥青SMA-13配合比设计包括马歇尔试验设计和设计配合比检验两项内容，其中设计配合比部分检验由省高指委托省交研院进行。
VV
VCAmix
VMA
VA
沥青混合料
空隙
沥青
改性沥青SMA-13配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法，混合料的体积组成结构如图一所示。
粗集料（＞4.75mm）
细集料、填料、纤维
图一改性沥青SMA-13混合料的各项体积指标
2、目标配合比设计
⑴改性沥青SMA-13目标配合比设计按图二流程的步骤进行。
图二改性沥青SMA-13混合料配合比设计流程
不合格
不合格
进行各种配合比设计检验，确定配合比
进行马歇尔试验，检验稳定度、流值
分析VCA、VMA，确定设计级配
分析VV、VFA，确定最佳沥青用量
对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件
合格
不合格
选择初试沥青用量，制作马歇尔试件
设计粗集料的骨架，例如SMA—13，以4.75mm通过率为关键性筛孔,选用高、中、低3个档次，设计3组配比
测定粗集料的VCADRC
选择初级级配
沥青
材料试验
纤维稳定剂
粗集料、细集料、矿粉
材料选择
⑵按试验规程规定的方法精确测定各种原材料的相对密度，其中粗集料（1号料和2号料）为毛体积相对密度和表观相对密度，细集料（3号料和4号料）和矿粉为表现相对密度。
⑶设计初试级配。
调整各种矿料比例，设计3个不同粗细的初试级配，必须符合表一的标准级配范围的要求，3个级配的4.75mm通过率应分别为23%、27%、31%左右，3个级配矿粉数量宜相同，使0.075mm通过率为10%左右.按式⑴计算初始级配矿料的混合料毛体积相对密度γsb和按式⑵计算大于4.75mm粗集料的混合料毛体积相对密度γCA。
γsb=100/（P1/γ1+P2/γ2+P3/γ3+P4/γ4+P5/γ5）
γCA=（P1+P2）/（P1/γ1）+P2/γ2）
式中：
P1、P2、P3、P4、P5——为各矿料的配比，其和为100；
γ1、γ2、γ3、γ4、γ5————分别为1号料和2号料的毛体积相对密度以及3号料、4号料、矿粉的表观的相对密度。
⑷用捣实法测定大于4.75mm的粗集料捣实密度ρs按（T0309）试验，由式ρ⑶计算各组初试级配捣实状态下粗集料间隙率VCADRC。
VCADRC={1-（ρs/γCA*ρw）}*100
式中：
ρw——水的密度（g/cm3）常温下可取0.999
⑸选择制作马歇尔试件的初试油石比应根据矿料级配的平均毛体积相对密度选择。
⑹按照选择的初试油石比和矿料级配制作SMA马歇尔试件，一组马歇尔试件数目不少于6个，试件毛体积相对密度γmb，必须由表干法测定。
⑺供计算SMA混合料体积指标的最大相对理论密度γt，可按式⑷计算得到：
γt=（100+Pa+Px）/（P1/γ1+P2/γ2+P3/γ3+P4/γ4+P5/γ5+Pa/γa+Px/γx）
式中:
Pa-----混合料油石比,%；
Px—-纤维用量，以矿料质量百分率计，由占沥青混合料总量百分率换算得到，%；
γ1、γ2、γ3、γ4、γ5————分别为1号料和2号料的毛体积相对密度以及3号料、4号料、矿粉的表观的相对密度。
γa—-沥青的相对密度；γx—-纤维的相对密度，由厂方提供或实测。
⑻按式⑸、式⑹、式⑺、和式⑻计算SMA马歇尔试件的矿料间隙率VMA、粗集料骨架间隙率VCAmix空隙率VV和沥青饱和度VFA。
VMA={1-γmbγx
⑼从3组初试级配试验结果中造反设计级配时，必须符合VCAmix17的要求，当有一组以上的级配同时符合要求时，以4.75mm通过率大且VMA较大的级配为设计级配。
⑽马歇尔试件的设计空隙率VV应符合表七的要求，根据所选择的级配和初试油石比试验的空隙率结果，以0.2%-0.4%为期不远间隔,调整3个不同的油石比,制作马歇尔试件。
⑾进行马歇尔稳定度试验，检查稳定度和流值是否符合表七的要求，表中稳定度和流值并不作为配合比设计可以接受或否决的唯一指标，容许根据同类型改性沥青SMA-13工程的经验予以调整。
⑿根据希望的设计空隙率（通常为4%），确定最佳油石比OAC。
⒀按表八规定的项目进行配合比设计检验。
3、生产配合比设计
⑴确定各热料仓矿料和矿粉的用量。
必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使矿质混合料的级配符合设计能配和表一的规定，并特别注意使0.075mm、4.75mm和9.5mm的筛孔过量控制接近设计级配，以确定各热料仓矿料和矿粉的用量比例，供拌和机控制室使用，同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。
⑵确定最佳油石比。
取目标配合比设计的最加油石比OAC和OAC±0.3%三个油石比，取以上计算的矿质混合料，用试验室的小型拌和机拌制改性沥青SMA-13,制备马歇尔试件，计算改性沥青SMA-13试件VMA、VCAmix、VVVFA，按目标配合比设计方法，选定适宜的最佳油石比。
⑶、生产配合比设计检验。
用以上生产配合比，进行沥青析漏实验和马歇尔稳定度检验。
4、试拌试铺
⑴用生产配合比在生产拌和机上进行试拌，经检验，改性沥青SMA-13技术性能符合规定后铺筑试铺段。
取试铺的改性沥青SMA-13进行体积参数分析、马歇尔检验和沥青含量、筛分试验检验，由此确定正式生产用的标准配合比。
5、关于改性沥青SMA-13马歇尔室内试验中的几点统一做法
⑴配合比设计时拌制改性沥青SMA-13需采用小型沥青混合料拌和机，以模拟生产实际情况。
⑵试件成型温度应符合下表规定：
上面层改性沥青SMA-13试验拌和与击实温度℃
矿料（包括矿粉）加热温度
170~175℃
沥青加热温度
160~170℃
沥青混合料拌和温度
160~170℃
试模预热温度
160~170℃
试件开始击实温度
155~160℃
试件成型终了温度
不低于145℃
⑶SMA试件毛体积相对密度用表干法测定。
⑷计算SMA试件毛体积相对密度时，粗集料采用毛体积相对密度和表观相对密度平均值，细集料、矿粉和木质纤维用表观相对密度。
⑸试件的配料、拌和均应单个进行，以确保实验结果的一致性。
⑹SMA生产检验时，从拌和机上取样后立即制备试件，不许试样冷却后再次加热成型试件。
五、沥青中面层的质量检验。
按《江苏省高速公路工程项目施工质量检验标准》对中面层的外观质量进行全面检查，对局部质量缺陷（例如严重离析和开裂、油污等）应按规定进行修复，并由监理组签署意见报市高指备案。
2、对中面层表面的污染物必须清扫，必要时用水冲刷，对于局部被水泥等杂物污染冲刷不掉的，应用人工将表面水泥砂浆凿除。
3、对中面层表面，清扫干净、冲洗的水迹晾干后喷洒粘层沥青，技术要求与下封层用乳化沥青相同，折算纯沥青数量0.2kg/m2,以浇洒均匀,不流淌不粘轮为准.粘层沥青喷洒后应进行交通管制,禁止任何车辆通行和人员踩踏,乳化沥青破乳后,不粘车轮时才可摊铺上面层。
六、铺筑试铺路段
改性沥青SMA-13上面层施工开工前，均需先做试铺路段。
每个面层施工单位，通过合格的改性沥青SAM-13组成设计，拟定试铺路段铺筑方案，经总监代表和总监助理审查报总监批准后，铺筑试铺路段。
试铺路段宜选在直线段，长度不少于300m。
试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段，需要决定的内容包括：
1、根据各种机械的施工能力相匹配的原则，确定适宜的施工机械，按生产能力决定机械数量和组合方式。
2、通过试拌决定：
⑴拌和机的操作方式----如上料速度、加料程序、矿粉的加料方式、拌和数量与拌和时间、拌和温度等。
⑵验证改性沥青SMA-13的生产配合比，决定正式生产用的矿粉配合比和油石比。
木质纤维添加填加方式和计量检验。
3、通过试铺决定：
⑴摊铺机的操作方式，摊铺方法、摊铺温度、摊铺速度、初步振捣夯实的方法和强度、自动找平方式等。
⑵改性沥青SMA-13路面的压实是一道关键工序，要在试铺段试铺过程中，通过试压获得所要示压实度而制订适宜的压实工艺与压实程序：
明确具体的碾压时间，压实顺序，碾压温度，碾压速度，静压与振压最佳遍数，压路机类型组合等。
⑶施工缝处理方法。
⑷松铺系数（约为1.08~1.20）。
1、确定施工产量及作业段的长度，修订施工组织计划。
2、全面检查材料及施工质量是否符合要求。
3、确定施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械设备、检测设备、通讯及指挥方式。
试铺段的铺筑，严格按部颁标准《公路沥青路面施工技术击落》、《改性沥青路面施工技术击落》和《沥青马蹄脂碎石混合料设计施工指南》（送审稿）规定操作。
在试铺须的铺筑的过程中，监理工程师应一起参加，检查施工工艺、技术措施是否符合要求，测温、观色、取样，并记录试验与检测结果，检查各种技术指标情况，对出现的问题提出改进意见，必须力争一次铺筑成功，使试铺上面层成为正式路面的组成部分。
否则应予以铲除。
试铺段的质量检查频率应根据需要比正常施工时适当增加（一般增加一倍），试铺结束后，经检测各项技术指标均符合规定，施工单位应立即提出试铺段总结报告，由驻地监理工程师审核，经总监代表和总监助理审查后，报总监批准，即可作为申报正式开工的依据。
七．改性沥青SMA-13上面层施工
1、把好原材料质量关
⑴要注意粗细集料和填料的质量，对不合格的矿料，不准运进拌和厂。
⑵堆放各种矿料的地坪必须硬化，并具有良好的排水系统，避免材料被污染；各品种材料间应用墙体隔开，以免相互混杂。
⑶细集料及矿粉必须覆盖，细料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量。
⑷木质素纤维的保管、存放、运输过程中均不得受潮。
1、关于改性沥青SMA-13配合比设计的统一规定
⑴对同一拌和厂两台拌和机，如果使用相同品种的矿料，可使用同一目标配合比。
目标配合比需经过驻地监理工程师审核，总监代表和总监助理审查，报总监批准后才能进行生产配合比设计。
⑵每台拌和机均应进行生产配合比设计，由驻地工程师审核，总监代表和总监助理审查，报总监批准后才能进行试拌和试铺。
⑶改性沥青SMA-13的拌制
⑴严格掌握改性沥青和集料的加热温度以及改性沥青SMA-13的出厂温度。
改性沥青SMA-13的施工温度范围见表九。
改性沥青SMA-13的施工温度
⑵拌和楼控制室要逐盘打印改性沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核；每天应用拌的总量检验各种材料的配比和改性沥青SMA-13油石比的误差。
⑶拌和时间由试拌确定。
改性沥青SMA-13拌和时间及加料次序参照表十选用，必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。
⑷要注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象，如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。
如确认是质量问题，应作废料处理并及时予以纠正。
在生产开始以前，有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征，这要通过细致地观察室内试拌的混合料而取得。
⑸要严格控制油石比和矿料级配，避免油石比不当而产生泛油和松散现象，调整矿粉填加方式，避免矿质混合料中小于0.075mm颗粒偏低的现象出现。
每台拌和机开拌后每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和改性沥青SMA-13的物理力学性能，每周应检验1~2次残留稳定度
⑹混合料不得在储料仓中长时间的储存，以不发生沥青析漏为度，且不得储存过夜。
4．SMA的运输
⑴采用数字显示插入式热电偶温度计（必须经常标定）检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。
插入深度要大于150mm。
在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车厢底面300mm。
⑵拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，按前、后、中顺序分三堆装料，以减少粗集料的离析现象。
⑶沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，在正常施工时摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料。
⑷运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖，以资保温翁防雨或避免污染环境。
⑸连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10~30cm处停住，不得撞击摊铺机。
卸料过程运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。
5．改性沥青SMA-13的摊铺
⑴连续稳定的摊铺，是提高路面质量的关键措施。
宜采用两台摊铺机梯队摊铺，以提高摊铺层均匀性和压实度。
摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度，2-3m/min左右予以调整，通常不超过3m/min，容许放慢到1-2m/min，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
不应任意以快速摊铺几分钟，然后再停下来等下一车料。
切忌停铺用餐，争取做到每天收工停机一次。
⑵用机械指使铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。
一般不用人工不断地整修，只有在特殊情况下，需在现场主管人员主导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
⑶上面层用移动式自动找平基准装置控制摊铺厚度，由两台摊铺机联合作业实施摊铺，前摊铺机过后，摊铺层纵向接缝上应呈斜坡，后面摊铺机应跨缝5-10cm摊铺。
两台摊铺机纵向距离不应超过10m。
⑷摊铺机应调整到最佳工作状态，调试好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。
螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心，使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布，并在每天起步前就应将料量调整好，再实施摊铺，避免摊铺层出现离析现象；并随时分析、调整粗集料的均匀性，检测松铺厚度是否符合规定。
摊铺前应将熨平板预热至规定的温度（不底于100℃），摊铺时熨平板应采用强夯等级，使铺面的初始压实度不小于85%。
摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。
⑸要注意摊铺机接料斗的操作程序，以减少粗集料离析。
摊铺机集料斗应在刮板尚未露出，尚有约10cm厚的热料时，下一辆运料车即开卸料，做到连续供料，并避免粗料集中。
⑹摊铺应选择在当日高温时段进行，路表温度低于15℃时不宜摊铺。
摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。
遭遇雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。
6、改性沥青SMA-13的压实
⑴改性沥青SMA-13的初压、复压宜采用
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