DB41T_1538-2018_垂直振动压实成型试验法沥青混合料设计与施工技术规范.pdf

ICS 93.080.01 P 66 DB41 河南省地方标准 DB41/T 15382018 垂直振动压实成型试验法沥青混合料 设计与施工技术规范 2018-01-03 发布2018-04-03 实施 河南省质量技术监督局 发 布 河南省地方标准公共服务平台 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 I 目 次 前言.....................................................................................................................................................................II 1范围.................................................................................................................................................................1 2规范性引用文件.............................................................................................................................................1 3术语和定义.....................................................................................................................................................1 4材料.................................................................................................................................................................1 5沥青混合料设计.............................................................................................................................................2 6沥青混合料施工.............................................................................................................................................4 7质量管理与控制.............................................................................................................................................6 附录 A（规范性附录）沥青混合料垂直振动压实成型方法.......................................................................7 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由河南省交通运输厅提出。 本标准起草单位 河南省收费还贷高速公路管理中心、 河南省三门峡至淅川高速公路项目有限公司、 长安大学。 本标准主要起草人蒋应军、李明杰、平自要、王雪梅、彭荣贵、陈杰宏、黄杰。 本标准参加起草人张晓勇、李昀锦、杨力、刘大路、张永刚。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 1 垂直振动压实成型试验法沥青混合料设计与施工技术规范 1范围 本标准规定了垂直振动压实试验法沥青混合料的术语和定义、材料、沥青混合料设计、沥青混合料 施工、质量管理与控制。 本标准适用于新建和改扩建高速公路、 一级公路沥青混合料设计与施工， 其他等级公路可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 JTG E202011公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG F402004公路沥青路面施工技术规范 JTG E602008公路路基路面现场测试规程 JTG F80/12004公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 垂直振动压实仪Vertical Vibrocompression Testing Equipment 工作时只产生垂直振动力而没有水平力的振动压实仪。 3.2 振动压实试验方法Vertical Vibrocompression Testing 采用垂直振动压实仪将沥青混合料振动压实至规定压实度和尺寸要求的圆柱体试件的方法。 4材料 4.1一般规定 4.1.1材料运至现场后应抽样检测，检测合格后方可使用。 4.1.2相同料源、规格、品种的原材料作为一批次，分批次检测和储存。 4.1.3沥青在贮运、使用及存放过程中应有良好的防水措施，桶装沥青应加盖苫布直立堆放。 4.1.4不同规格碎石、不同料场同规格碎石宜采取隔离措施分开堆放，明确标识，不得混杂。 4.1.5集料堆放场地应硬化处理，细集料堆放时应采取覆盖或搭棚保护。 4.2沥青 沥青技术性质应符合JTG F402004的要求。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 2 4.3粗集料 4.3.1粗集料应洁净、干燥、表面粗糙，其技术性质应符合 JTG F402004 的要求。 4.3.2粗集料的粒径规格应按表 1 的规定生产和使用。 表 1沥青混合料用粗集料规格 规格 名称 公称粒径 mm 通过下列筛孔（mm）的质量百分率（％） 37.531.526.519.01613.29.54.752.360.6 S615～3010090～100--0～15-0～5 S810～2510090～100-0～150～5 S910～2010090～1000～150～5 S1010～1510090～1000～150～5 S125～1010090～1000～150～5 S143～510090～1000～150～5 4.4细集料 4.4.1细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，其技术性质应符合 JTG F402004 的要求。 4.4.2细集料宜采用机制砂，不得使用石屑。使用天然砂时，用量不超过混合料质量的 10％。 4.4.3机制砂选用石灰岩石料采用专用制砂机加工。 4.5填料 4.5.1填料应采用石灰岩石料经磨细得到的矿粉，不得使用回收粉代替矿粉。 4.5.2矿粉应洁净、干燥，其技术性质应符合 JTG F402004 的要求。 5沥青混合料设计 5.1矿料级配 沥青混合料级配应符合表 2 规定的级配范围。 表 2沥青混合料矿料级配范围 混合料 类型 通过下列筛孔mm的质量百分率％ 37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.15 0.075 ATB-30100 90～100 75～87 60～72 54～66 48～60 39～51 27～37 18～27 12～20 8～16 5～12 3～102～6 AC-2510090～100 75～87 60～75 50～65 40～50 26～36 18～28 12～20 8～16 5～13 4～103～7 AC-2010090～100 70～85 55～70 45～55 28～38 18～28 12～20 8～16 5～13 4～103～7 AC-1610090～100 65～80 60～75 35～50 20～35 13～23 9～18 7～15 5～114～8 AC-1310090～100 65～80 40～50 30～40 18～28 11～20 7～15 5～114～8 5.2技术要求 5.2.1采用附录 A 方法成型的沥青混合料试件应符合表 3 的技术要求，并有良好的施工性能。 表 3振动成型试件的技术要求 公称最大粒径 mm 试件尺寸 φh 振动时间 s 空隙率 VV 稳定度， 不小于，kN 沥青饱和度 VFA 矿料间隙率 VMA， 不小于，％ ＞26.5150 mm95.3 mm1003.0～4.015.064～7410.5 ≤26.5100 mm63.5 mm652.6～4.010.068～8011 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 3 5.2.2沥青混合料应在配合比设计的基础上，按下列步骤进行性能检验。不符合要求的沥青混合料， 应更换材料或重新进行配合比设计。性能检验用试件，应采用振动压实试验方法确定其密度。 a在规定的试验条件下进行车辙试验，动稳定度应符合表 4 的要求。 表 4沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求 混合料类型 下列公称最大粒径（mm）混合料类型所要求的动稳定度（次/mm） 试验方法 ＞26.5≤26.5 普通沥青混合料≥2500≥3500JTG E202011 中 T0719改性沥青混合料≥4500≥5500 b在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验， 检验沥青混合料的水稳定性， 应符 合表 5 的要求。 表 5沥青混合料水稳定性技术要求 混合料类型 下列公称最大粒径（mm）混合料类型所要求的水稳性 试验方法 ＞26.5≤26.5 浸水马歇尔试验残留稳定度（） 普通沥青混合料≥80≥85JTG E202011 中 T0709改性沥青混合料≥85≥90 冻融劈裂试验的残留强度比（） 普通沥青混合料≥75≥80JTG E202011 中 T0729改性沥青混合料≥80≥85 c在温度-10 ℃、加载速率 50 mm/min 的条件下进行弯曲试验，破坏应变宜符合表 6 的要求。 表 6沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求 混合料类型 下列公称最大粒径混合料类型所要求的破坏应变（με） 试验方法 ＞26.5≤26.5 普通沥青混合料≥2000≥2000JTG E202011 中 T0715改性沥青混合料≥2500≥2500 d宜采用轮碾机成型的车辙试件。脱模架起进行渗水试验，并应符合表 7 的要求。 表 7沥青混合料试件渗水系数技术要求 结构层次渗水系数（mL/min）试验方法 上面层≤50 JTG E202011 中 T0730中面层 ≤80 下面层 ≤100 5.3配合比设计方法 5.3.1目标配合比 目标配合比应符合下列要求 a采用本标准附录 A 方法制备试件，配合比设计按 JTG F402004 中附录 B 规定的方法进行，设 计标准符合本标准表 3～表 7 的要求； 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 4 b采用本标准附录 A 方法制备试件时，以预估最佳沥青用量为中值，按级差 0.3拟定 5 组不同 的沥青用量。 5.3.2生产配合比设计 采用本标准附录A方法制备试件，最佳沥青用量按JTG F402004中附录B规定的方法确定。 5.3.3生产配合比验证 生产配合比验证应符合下列要求 a在拌和厂取样采用本标准附录 A 方法制备试件进行试验， 并结合试验路及芯样的情况， 确定生 产用标准配合比； b若车辙和水稳定性检验技术指标不符合本标准表 4 和表 5 要求，应重新进行配合比设计。 5.3.4试验段铺筑 沥青路面正式开工前应铺筑试验段。试验段铺筑应符合下列要求 a试验段长度宜为单幅 200 m～300 m，试验段铺筑分试拌和试铺两个阶段； b试拌混合料达到本标准表 3～表 7 的要求时，方可试铺； c通过试铺确定标准施工工艺，包括施工机械配备及组合、拌和与运输及摊铺能力的协调； d通过试验段验证沥青混合料生产配合比，提出生产用的标准配合比和最佳沥青用量。 6沥青混合料施工 6.1施工温度要求 各施工阶段温度应符合表 8 的要求。 表 8沥青混合料施工温度要求 工序 温度（℃） 测量部位 普通沥青混合料改性沥青混合料 沥青加热温度155～165-沥青加热罐 成品改性沥青加热温度-≤175改性沥青车 集料加热温度165～190180～200热料提升机 沥青混合料出料温度145～165165～175运料车 运输到现场温度≥145≥165运料车 混合料贮料仓贮存温度降低不超过 10降低不超过 10贮料斗 混合料废弃温度＞185＜160，＞195运料车 混合料摊铺温度≥135≥160摊铺机 开始碾压的混合料内部温度≥130≥150碾压层内部 碾压终了的表面温度≥80≥100碾压层表面 开放交通的路表温度≤50≤50路表面 6.2拌和 6.2.1拌和设备应符合下列要求 a） 沥青混合料采用间歇式拌和楼拌和，拌和能力应满足连续施工和工程进度要求； 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 5 b） 拌和楼两个冷料仓相接处应安装一块加高斜挡隔板，装载机料斗宽度应小于冷料仓上口宽度； c） 矿粉仓应备振动装置以防矿粉起拱。掺消石灰、水泥等外掺剂时宜增加粉料仓。否则应应设置 专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅，但应防止要注意密度不同而发生离析； d） 拌和楼二次筛分用的振动筛规格应根据混合料矿料级配组成与最大粒径确定。 最大筛孔宜略大 于混合料的最大粒径，其余筛孔应尽量使热料仓供料大体均衡；但应严格控制最大粒径、2.36 mm 和 4.75 mm 等关键粒径。 6.2.2拌和应符合下列要求 a正式拌制混合料之前，应先调试和标定所用设备，确保配合比符合设计要求。原材料发生变化 时，应重新调试和标定设备； b根据配合比确定各种矿料比例及沥青用量， 将数据输入拌和楼控制电脑自动执行， 各种矿料掺 配比例不得能随意调整，混合料整个拌和过程中不得禁止手动操作； c普通沥青混合料干拌应不少于 5 s，湿拌时间每锅 40 s～45 s；改性沥青混合料拌和时间较普 通沥青混合料延长 5 s； d装车不得随拌随装，储料仓应贮存一定混合料。储料仓应有自动保温设备，拌制好的混合料温 度损失应不超过 10 ℃； 6.3运输 6.3.1运输车辆应采用15 t或较大吨位的自卸汽车， 车辆数量和运输能力应满足拌和出料与摊铺需要。 6.3.2自卸式装料车装料时应前后移动，分三次呈“品字型”装料。 6.3.3每辆混合料运输车应填写运料单，出厂时检测沥青混合料的出厂温度并填写在运料单上，摊铺 现场检测沥青混合料的温度、外观质量，废弃离析、结块的混合料。 6.4摊铺 6.4.1摊铺机应具有自动找平装置或平衡梁、可加热的振动熨平板、足够容量的受料斗。 6.4.2应调整夯锤行程和频率、熨平板振动频率，确保沥青混合料预压密度不小于 90。 6.4.3下面层采用挂钢丝引导高程控制方式，中上面层采用非接触式平衡梁方式。 6.4.4摊铺应符合下列要求 a摊铺前，熨平板应预热至 100 ℃以上； b调整摊铺机布料器的速度，保证布料器连续运转，缓慢连续出料；保证两侧混合料高度不少于 布料器 2/3 高度，以减少摊铺离析； c下面层摊铺速度宜为 1 m/min～3 m/min，中、上面层摊铺速度宜为 2 m/min～3 m/min。摊铺 机应缓慢、均匀、连续不间断行进。 6.5碾压 6.5.1根据摊铺能力，配备一定数量的吨位在 12 t 以上的双钢轮振动压路机、30 t 以上胎压不小于 0.5 MPa 的轮胎压路机和小型振动压路机、振动夯板或人工热夯等。 6.5.2应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅、均衡、匀速、由低到高、阶梯重叠”的碾压原则。 6.5.3碾压应符合下列要求 a初压采用 30 t 胶轮压路机紧随摊铺机进行初压，碾压速度宜为 1.5 km/h～2 km/h，最大不 超过 3 km/h，碾压不少于 2 遍； b复压应紧接着初压进行，宜采用振动压路机与轮胎压路机联合碾压方式，碾压速度宜为 2.5 km/h～4 km/h，最大不超过 5 km/h，应达到本标准表 9 的压实度要求且无明显轮迹为止； 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 6 c终压 宜选用双钢轮压路机或关闭振动的振动压路机碾压， 碾压速度宜为 2.5 km/h～3.5 km/h， 终压宜不少于 2 遍， 消除轮迹。 若有微裂纹时， 宜采用 30 t 胶轮压路机， 碾压速度宜为 4 km/h～ 6 km/h。 6.5.4沥青路面施工其他事宜应按 JTG F402004 的要求执行。 7质量管理与控制 7.1一般要求 7.1.1沥青路面施工应建立健全有效的质量保证体系，对施工各工序的质量进行检查评定，达到规定 的质量标准，确保施工质量的稳定性。 7.1.2沥青路面应加强施工过程质量控制，实行动态质量管理，关键工序及重要部位宜拍摄照片或进 行录像，作为实态记录资料保存。 7.2质量控制 7.2.1原材料 7.2.1.1控制集料级配和粉尘含量，集料加工时应配有除土设施和两级除尘设备。 7.2.1.2沥青宜委托专项监测单位从源头、中转、到场三个环节控制。 7.2.2配合比 7.2.2.1控制配合比设计及路用性能检测。 7.2.2.2调试拌和楼，控制关键筛孔的通过率与生产配合比的容许偏差，保持混合料级配稳定。 7.2.3试验检测及信息反馈 应按照JTG F402004中附录F、附录G进行动态过程质量管理。 7.3检查项目及频度 7.3.1压实度和渗水系数检查频度和质量要求应符合表 9 的要求。 表 9压实度和渗水系数检查频度和质量要求 检查项目检查频度及单点检验评价方法质量要求试验方法 压实度，不小于 每 2000 M 2检查 1 组，逐个试件评定 并计算平均值 试件密度的 98或 最大理论密度的 94 JTG E602008 中 T0924、T0922, JTG F402004中附录E 渗水系数,不大于 上面层 每公里不少于 5 点, 每点 3 处取平均值 50 mL/min JTG E602008中T0971中面层80 mL/min 下面层100 mL/min 7.3.2其他质量检查的内容应符合 JTG F402004 和 JTG F80/12004 的要求。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 7 AA 附录A （规范性附录） 沥青混合料垂直振动压实成型方法 A.1范围 A.1.1本标准适用于采用垂直振动压实方法制作沥青混合料圆柱体试件。 A.1.2沥青混合料试件制作时条件及试件数量应符合下列规定 a）当集料公称最大粒径≤26.5 mm时，采用标准试件，尺寸为直径100 mm高度63.5 mm。一组 试件数量不少于4个； b）当集料公称最大粒径＞26.5 mm时，宜采用大型试件，尺寸为直径150 mm高度95.3 mm。一 组试件数量不少于6个； A.2仪具与材料技术要求 A.2.1垂直振动压实仪应符合下列要求 a）垂直振动压实仪的激振器由对称于垂直平面的两个具有转速相等、方向相反的偏心块构成； b）垂直振动压实仪的技术要求工作频率 38 Hz、静偏心力矩 0.109 kgm、上车质量 108 kg、 下车质量 167 kg，如图 1 所示。 1-升降系统；2-机架；3-上车系统；4-偏心块；5-转动轴；6-下车系统； 7-振动轴；8-试模；9-控制系统；10-转动轴；11-电机 图 A.1垂直振动压实仪示意图 A.2.2试模由高碳钢或工具钢制成，几何尺寸如下 a）标准试件试模的内径 100 mm0.2 mm，高 107 mm0.2 mm，壁厚 10 mm；垫块直径 99.80.1 mm，厚 20 mm。 b）大型试件试模的内径 150 mm0.2 mm，高 190 mm0.2 mm，壁厚 10 mm，垫块直径 149.80.1 mm，厚 20 mm。 A.2.3仪具与材料技术要求应符合JTG E202011中T0702相关规定。 A.3准备工作 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 8 A.3.1确定制作沥青混合料试件的拌和温度和振动压实温度 A.3.1.1按JTG E202011测定沥青的黏度，绘制黏温曲线。按表A.1要求确定适宜于沥青混合料拌和 及振动压实的等黏温度。 表 A.1沥青混合料拌和及振动压实的沥青等黏温度 沥青种类黏度与测定方法适宜于拌和的沥青结合料黏度适宜于压实的沥青结合料黏度 石油沥青表观黏度，JTG E202011中 T0625 0.17Pas0.02 Pas0.28Pas0.03 Pas A.3.1.2当缺乏沥青黏度测定条件时， 试件的拌和与振动压实温度可按表A.2选用， 并根据沥青品质和 标号作适当调整。针入度小、稠度大的沥青取高限；针入度大、稠度小的沥青取低限。 表 A.2沥青混合料拌和及压实温度参考表 沥青种类拌和温度（℃）压实温度（℃） 石油沥青140～160120～150 聚合物改性沥青160～175140～170 A.3.2沥青混合料试件的制作条件 A.3.2.1拌和厂或施工现场取样制作试件时，将试样置于烘箱中加热或保温至温度符合要求后成型。 需拌和时可倒入已加热试验室用沥青混合料拌和机中拌和，时间不超过1 min。不得在电炉或明火上加 热炒拌。 A.3.2.2将各种规格集料置105 ℃5 ℃的烘箱中烘干至恒重，时间不少于4 h～6 h。 A.3.2.3按JTG E202011方法测定不同粒径规格粗、细集料及填料矿粉的密度及沥青的密度。 A.3.2.4将烘干分级的粗、细集料，按每个试件设计级配要求称其质量并混合均匀，置烘箱中预热至 沥青拌和温度以上约15 ℃备用，石油沥青时通常采用163 ℃，聚合物改性沥青时通常采用180 ℃；矿 粉单独加热；将沥青试样，用恒温烘箱或油浴、电热套熔化加热至规定的沥青混合料拌和温度备用，但 不得超过175 ℃。常温沥青混合料的矿料不应加热。 A.3.2.5用沾有少许黄油的棉纱擦净试模内壁和垫块，并置100 ℃左右烘箱中加热1 h备用。 A.4沥青混合料拌制 A.4.1将试验室用沥青混合料拌和机提前预热至拌和温度以上10 ℃左右备用。 A.4.2将每个试件预热的粗细集料置于拌和机中混合均匀，加入要求质量的已达拌和温度的沥青，开 动拌和机拌和1 min～1.5 min，然后暂停拌和，加入单独加热的矿粉，继续拌和至均匀为止，并使沥青 混合料保持在要求的拌和温度范围内。 A.4.3标准总拌和时间为3 min。 A.5垂直振动压实成型方法 A.5.1将已拌和好的沥青混合料，拌和均匀后并称取一个试件所需的质量。 标准试件约 1200 g，大型试件约 4050 g。 当已知沥青混合料的密度时，可根据试件标准尺寸计算并乘以 1.03 得到要求的混合料质量。 河南省地方标准公共服务平台 DB41/T 15382018 9 A.5.2从烘箱中取出预热的试模和垫块，用蘸有少许黄油的棉纱擦拭试模、垫块和振动锤底面，将试 模装在垫块上，并使底部平整，垫一张圆形的吸油性小的纸。按四分法从四个方向用小铲将混合料铲入 试模中，加入后用插刀或大螺丝刀沿周边插捣15次，中间10次。 大型试件混合料分两次加入，每次插捣次数同上。 插捣后将沥青混合料表面整平成凸圆弧面。 A.5.3插入温度计至沥青混合料中心附近，检查沥青混合料温度。 A.5.4待沥青混合料温度符合要求的振动压实温度后，将试模（连同垫块）固定到垂直振动压实仪上， 在装好的混合料上面垫一张吸油性小的圆纸， 放下振动锤并使其与被压材料接触， 设置振动压实的时间。 标准试件振动时间为 65 s。 大型试件振动时间为 100 s。 A.5.5振动压实结束后，取掉上下面的纸，用卡尺量取试件离试模上口的高度并由此计算试件高度， 大试件的标准高度为95.3 mm2.5 mm，小试件的标准高度为63.5 mm1.3 mm。 如高度不符合要求时，试件应作废，并按下式调整试件的混合料质量重新制作试件 要求试件高度 原用混合料质量 调整后沥青混合料质量 所得试件高度 A.5.6将装有试件的试模（连同垫块）横向放置冷却至室温后（不少于12 h） ，置脱模机上脱出试件。 急用时用电风扇吹冷 1 h 或浸水冷却 3 min 以上脱模。但浸水脱模法不能用于测量密度、空隙率等各项 物理指标。 _________________________________ 河南省地方标准公共服务平台