公路沥青路面施工规范宣讲(北海全天讲课时间.ppt

热烈欢迎参加技术研讨会的各位领导、专家！,公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004),主要修订内容介绍交通部公路科学研究所陈景 副研究员2005年3月,关于发布公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)的公告第24号 现发布公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004),自2005年1月1日起实施，原公路沥青路面施工技术规范(JTJ032-94)与公路改性沥青路面施工技术规范(JTJ036-98)同时废止。中华人民共和国交通部二四年九月四日,原规范公路沥青路面施工技术规范(JTJ 032-94)是由交通部公路科学研究所主持编写的，新规范公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)的修订工作也是由交通部公路科学研究所承担的，已经发布出版。,公路沥青路面施工技术规范是各国沥青路面建设的最主要的规范，一般每隔一定时间，甚至每年都在进行不断的研究和修订，只要认识到与生产实际有不合理之处，就应该及时修订，以便能指导施工，满足施工的需要。老规范公路沥青路面施工技术规范(JTJ 032-94)于1994年颁布施行以来，在公路沥青路面建设中起到了很大的作用。,当时制定规范时，我国的高速公路建设刚刚起步，建成通车的高速公路不到500km，在此后，高速公路的建设飞快发展，现在已经突破3.5万公里。,中国高速公路迅猛发展,中国进口沥青数量大幅度增长,我国高速公路的建设水平有了大幅度的提高，例如施工机械大量进口采用国际上最新的设备，出现了一些新的路面结构型式和沥青混合料类型。我国的整体经济实力和要求也有了很大提高，对沥青路面的认识也更加加深，通过国家“八五”科技攻关以及一系列的专题研究，已经取得了许多新的科研成果。,经过近10年的使用，老规范已经反映出不足之处，有些条款规定不当。为了适应新的要求，不失时机地对公路沥青路面施工技术规范进行修订是十分必要的。,原 规 范 的 不 足 之 处(1)道路沥青标准方面，“八五”国家科技攻关专题提出了按照当地气候条件选择沥青的新的建议标准，国际上美国SHRP及欧洲CEN都提出了新的沥青标准。我国石化和石油系统也纷纷修订沥青标准。老规范的沥青标准已经明显感到不足。例如按照现有的沥青标准，已经无法区别指标都合格的沥青的优劣。(2)在沥青路面表面层方面，抗滑与路面耐久性显示了明显的矛盾，对抗滑指标必须充分参考国外规范和经验予以合理解决。(3)沥青路面中下层通常采用II型沥青混合料，已经暴露出许多不足。,(4)由于过分强调减薄，沥青层压实厚度与集料粒径之间显示出不匹配的问题比较突出。(5)在沥青混合料的配合比设计方面，美国SUPERPAVE配合比设计方法如何按照我国国情予以借鉴，尤其是确定最佳沥青用量的方法、空隙率的计算方法等问题应该认真考虑。现在的马歇尔设计指标有许多不合理之处。(6)沥青混合料水损害问题相当严重，应完善水稳定性的检验指标。(7)在施工质量检验指标方面，缺乏透水性等指标，对压实度的检验方法及标准有许多不同看法。,(8)在桥面铺装方面，水泥混凝土桥面的铺装层破损严重，近年来又建设了一些钢桥面，桥面铺装的内容明显不足。(9)近年来我国在改性沥青及SMA方面取得了较大的发展，改性沥青路面施工技术规范已经发布，“SMA路面设计施工指南”已经提出，需根据使用情况进行修订，然后合并到一个规范中。(10)半刚性基层透层油、沥青路面防水层、排水层、乳化沥青及改性乳化沥青稀浆封层等许多方面都有较大进展，需对规范内容进行补充。,原规范对高速公路、一级公路，二级及二级以下等级的公路在沥青路面的材料要求、配合比设计、施工机械、施工工艺、质量要求等各方面的区别不明显，或差别不大，为此本次修订重点对高速公路、一级公路提出更高的要求，在规范的各项条款中作明确的区分。,相 关 研 究 专 题沥青混合料矿料级配及配合比设计方法的修订沥青路面透水测定方法及指标要求超重载交通沥青路面材料试验标准(GTM对比)SUPERPAVE设计方法的引进与开发高速公路沥青路面抗滑标准沥青混合料水稳定性评价指标等另外许多省、市、自治区也开设了相关的研究专题。,本次修订全面总结了我国10余年来高速公路的建设经验，充分参考了国外的经验和最新成果，吸收了国内的许多研究成果和成功的实践经验，本规范是在原公路沥青路面施工技术规范的基础上，合并了公路改性沥青路面施工技术规范及公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南的相关内容，并充分吸收了各专题的研究成果，汇总、修订而成的。,新规范在许多方面有了新的发展，例如：(1)在“八五”国家科技攻关成果的基础上，提出了新的道路沥青标准和沥青路面的气候分区；提出了按照当地气候条件及交通情况(公路等级)选择沥青标号的方法。(2)强调了几个与早期病害有关的措施，如防治层间污染、保证合理施工工期等。(3)在材料部分全面修订了道路石油沥青、乳化沥青技术要求，局部修订了集料技术要求。(4)针对改性沥青和SMA方面的一些特殊要求进行了补充完善。,(5)明确了三层矿料级配范围的意义，提出了规范矿料级配范围和调整矿料级配范围的原则。(6)完善了沥青混合料配合比设计方法，调整了马歇尔试验配合比没计方法及设计指标、标准，修订了确定最佳沥青用量的方法，统一了空隙率等体积指标的计算方法。(7)修订并补充了沥青混合料配合比设计检验方法和技术要求，增加了渗水性检验指标。(8)调整了不同粒径混合料的适宜压实层厚度，不同层位的沥青混合料种类、规格；明确施工期间需要对设计结构、使用材料进行审查和监督，予以确认。,(9)在施工工艺部分，主要修订了对拌和厂的要求，提出了过程控制、总量检验的方法，增加了提高路面平整度的措施，强调了摊铺宽度限制和加强轮胎压路机压实等内容，同时强调了在冬季施工及雨季施工需要注意的问题。(10)修改了透层、粘层、封层的内容，将封层部分移入表面处治一章中，并增补了有关稀浆封层、微表处等新型结构的内容。(11)提出了对钢桥面铺装的基本要求。(12)修订了施工质量检验指标、频度、方法，增补了密水性(渗水系数)要求，强调压实度检验主要是工艺控制。,1.总 则,注意环境和生态保护；不得低温、雨天和路面潮湿时施工；避免施工和运输污染；鼓励沥青路面工程使用实践证明有效的新材料、新结构和新工艺；,气候分区:我国沥青路面的气候分区按附录A执行。本规范的沥青使用性能气候分区是按照高温、低温和雨量分别划分的三个分区。其主要目的是为了满足不同条件的沥青混合料矿料级配类型、沥青标号选择、沥青用量调整等一系列为配合比设计所需要考虑的因素。,气候分区:1.气候分区的高温指标：采用最近30年内年最热月的平均日最高气温的平均值作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子，并作为气候区划的一级指标。全年高于30的积温及连续高温的持续时间可作为辅助参考值。按照设计高温分区指标，一级区划分为3个区：,气候分区:2 气候分区的低温指标：采用最近30年内的极端最低气温作为反映路面温缩裂缝的气候因子，并作为气候区划的二级指标。温降速率、冰冻指数可作为辅助参考值。按照设计低温分区指标，二级区划分为4个区：,气候分区:3 气候分区的雨量指标：采用最近30年内的年降水量的平均值作为反映沥青路面受水影响的气候因子。并作为气候区划的三级指标。雨日数可作为辅助参考值。按照设计雨量分区指标，三级区划分为4个区：,气候分区:沥青路面温度分区由高温和低温组合成，第一个数值代表高温，第二个数值代表低温，数值越小表示气候因素越严重。“11”：夏炎热冬严寒“34”：夏凉冬温,气候分区:在缺乏当地气象台站的有效数据时，可参考图及确定沥青路面使用性能的气候分区。各地区宜根据当地的气象数据，制订更切合实际的气象分区图。,气候分区:确定气候分区指标时允许参考各个指标的辅助指标值对计算得到的分区指标作必要的修正。(1)当全年高于30的积温较大或当地连续高温的持续时间长，以及预计重载车特别多、上坡纵坡大严重影响车速的路段可将高温气候区提高一级货两级看待；(2)对经常发生寒潮、寒流降温迅速的地区可将低温气候区提高一级看待。(3)对年雨日数特别长(如梅雨季节)的地区可将雨量气候区提高一级看待。,气候分区:它与沥青路面设计的自然区划是完全不同的概念。与公路自然区划有许多相近的地方，但性质和用途不一样，不能将其混为一谈。我国的公路自然区划标准(JTJ 003)是“为区分不同地理区域自然条件中对公路工程影响的差异性，并在路基、路面设计、施工、养护中采取适当的技术措施和采用合适的设计参数，以保证路基、路面的强度和稳定性”。重点考虑了土壤冰冻、路基潮湿及气温高低、纬度等各种自然地理环境，是一个相当综合和详细的自然区划。,国家规范和地方规范的关系。沥青路面施工除应符合本规范外，尚应符合国家颁布的现行有关标准、规范的规定。特殊地质条件和地区、特殊工程、特殊材料的沥青路面工程，可根据实际情况，制订补充规定。各省、市、自治区或工程项目可根据具体情况，制订相应的技术指南，但技术要求不宜低于本规范的规定。,3.基 层规定了4种基层类型：柔性基层半刚性基层 刚性基层复合式基层,4.材 料4.2道路石油沥青标准的修订,由交通部提出的原道路石油沥青有两个标准：“重交通道路沥青技术要求”“中、轻交通道路石油沥青技术要求”由石化部门制订的国家标准与此相仿。,重交通道路沥青技术要求(JTJ 032-94),中、轻交通道路石油沥青的技术要求(JTJ 032-94),“重交通道路沥青”名称的由来,“重交通道路沥青”名称的提法最早提出于1985年编制的国家标准沥青路面施工及验收规范(GBJ 92-86)。当时的“重交通量”是指500辆/日以上，后来逐步演变为“高速公路、一级公路及城市道路快速路、主干路”。与国际上针对交通量特别繁重，轴载特别大的路段使用的“重交通道路沥青”有本质的不同。,实际上“重交通道路石油沥青”的就相当于国际上通行的普通道路沥青标准，而“中、轻交通道路石油沥青”只不过是质量达不到国际上通用水平的质量差的沥青。新规范取消了这两个名称，都称为道路石油沥青。,原有的沥青标准明显有不足，它并不能完全反映沥青的路用性能，按照原有的沥青标准，已经无法区别指标都合格的沥青的优劣。,针入度,0.1 mm,15 25 35,沥青的温度敏感性,国际上美国的SHRP研究计划及欧洲CEN都提出了新的沥青标准，我们在1995年结束的“八五”国家科技攻关专题提出了按照当地气候条件选择沥青的新的建议标准，中国石化和石油系统也纷纷修订沥青标准。,Superpave 沥青结合料规范,提出了世界上第一个按照沥青路用性能分级(PG分级)的沥青结合料规范,PG 58-22,在确定沥青的PG等级时，要充分考虑气候条件及交通条件(交通量及车速、车辆停驻时间)，有时需要提高一个或两个PG高温等级选择沥青的标号。,Superpave 沥青结合料规范,它采用3种样品：(1)原样沥青；(2)RTFOT后的残留沥青；(3)RTFOT后又经PAV老化的残留沥青。评价各种路用性能指标，包括高温时抵抗永久变形的能力、低温时抵抗路面温缩开裂的能力、抗疲劳破坏的能力、抗老化性能、施工安全性等。,“八五”攻关专题建议的重交通道路石油沥青技术要求,此建议主要修订了以气候区为沥青标准，并以温度敏感性指标针入度指数PI作为标准体系的核心，它由25、15、30(或5)等35个温度的针入度值通过回归计算得到。沥青的高温指标选择T800代替软化点，低温指标选择当量脆点1.2及10延度作为指标。老化仍采用薄膜加热试验,并以残留针入度比及10延度为指标。含蜡量、密度及闪点等予以保留。,1998年起，几大沥青生产企业开始制订新的沥青企业标准，中国石油化工集团公司(SINOPEC)提出了1号及2号高等级道路石油沥青企业标准。其他企业如中国石油天然气集团公司(CNPC)、中国海洋石油公司系统等也都制定了类似的沥青企业标准。现行的重交通道路沥青技术要求相当于2号标准，1号标准为进口沥青的标准。,中国石油化工集团公司高等级道路石油沥青企业标准,工程招标文件普遍提出了更高的要求,近年来，交通部门在执行“重交通道路沥青”技术要求的过程中，根据工程的需要和各地的具体情况，按照市场竞争的原则，已经在工程招标文件中向供货方提出了更高的要求，例如：(1)大部分工程将含蜡量的要求提高到不大于2；(2)对薄膜加热试验后的沥青15延度提高到100或150 cm以上；(3)有的工程提出了60动力粘度的要求，如要求AH-70沥青的60粘度为20020Pa.s；(4)有的工程对沥青密度重新提出了不小于1.01g/cm3要求；(5)有的工程对低温延度提出了要求。,道路沥青新标准的提出,研究证明,“八五”建议所提出的新的指标系列与Superpave的PG规格有相当好的相关性，多年来逐步在全国得到了相当程度的推广应用，同时也为这次修订规范收集到许多宝贵的意见。在这些研究和实践的基础上，综合考虑欧美一些国家的最新沥青标准的发展，除了SHRP沥青结合料规范(PG)外，还参考欧洲共同体的欧洲标准化组织CEN(Comite European de Normalisation，EN 12591)制订的沥青标准，提出了新的道路沥青技术要求。,新规范的道路石油沥青要求 沥青路面所适用的沥青品种和等级应符合下表的规定，沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位、施工方法等，结合当地的使用经验，经过技术论证后确定。,道路石油沥青技术要求(新规范),道路沥青技术要求主要修改点,(1)将原来的“重交通道路石油沥青”和“中、轻交通道路石油沥青”两个技术要求合并为一个“道路石油沥青技术要求”，根据当前的沥青使用和生产水平，按技术性能分为A、B、C三个等级：A级沥青可以认为达到了国际先进水平，比原规范“重交通道路沥青”有所提高；B级沥青与原规范“重交通道路沥青”相近；C级沥青相当于一般沥青水平，比原规范“中、轻交通道路石油沥青”技术要求稍有提高。,A级新旧道路石油沥青标准的比较,B级新旧道路石油沥青标准的比较,C级新旧道路石油沥青标准的比较,道路沥青技术要求主要修改点,(2)沥青等级划分以气候条件为依据，规定了各气候区适宜的沥青针入度等级。(3)增加了沥青的感温性指标针入度指数，PI值。用5个温度的针入度确定，要求相关系数达到0.997以上。考虑到国产沥青和进口沥青的PI水平，比国外的要求适当放宽，对A级沥青要求不小于-1.5，B级沥青要求不小于-1.8。(4)适当提高了软化点指标，A级沥青增加了沥青60温度的动力粘度指标。,道路沥青技术要求主要修改点,(5)A、B级沥青在保留原样沥青15延度的基础上，增加了10延度，C级沥青25延度改为15延度。(6)含蜡量指标仍然是标准中的重要指标。分为2.2、3、4.5三个等级。其中A级沥青不采用2而采用2.2是考虑国产沥青的水平。(7)老化试验统一采用薄膜加热试验(TFOT)，也允许用旋转薄膜加热试验(RTFOT)代替。,针入度指数PI,针入度指数PI可以反映沥青偏离牛顿流体的程度，PI值越大，温度敏感性越小。当PI-2时，沥青的温度敏感性强，为纯粘性的溶胶型沥青，也称焦油型（因大多数煤焦油的PI值均小于-2）。当PI值介于+2与-2之间时，沥青为溶胶凝胶型。这类沥青有一些弹性及不十分明显的触变性，一般的道路沥青属于这一类。,针入度指数PI,当PI+2时，沥青具有明显的凝胶特征，由于结构的生成，故具有很强的弹性和触变性，在大变形条件或变形速率很低时，抗裂性能变差，大部分的氧化沥青属于这一类；而且氧化程度愈高，沥青质的浓度愈大，则PI值越大。,针入度指数PI,我国的规范规定，PI值按照3个以上温度的针入度计算得到，仲裁时以5个温度的针入度计算得到，要求回归系数不小于0.997。PI（20-500A）/（1+50A）A25、15、30或5等3个温度的针入度，由式lgPAT+K求出温度敏感系数A,针入度指数PI,我国PI的计算方法本来是与欧洲的方法一致的。但是CEN的最新沥青标准中PI值由针入度和环球法软化点计算得到，这两个方法的PI值是不一样的。为什么会产生这样的差别，仍然是蜡在沥青中起了作用，使软化点出现假相，PI值变大。EN标准按Pfeiffer和Van Doormael方法：,经过建设单位同意，PI值、60度动力粘度、10度延度可以作为选择性指标。这主要考虑到这些指标是初次列入规范，有一个滞后的时间。,道路石油沥青选用的原则对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长的地区，对重载交通路段、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、60粘度大的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级；对冬季寒冷的地区或者交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；,对温度日温差、年温差大的地区应选用针入度指数大的沥青；当高温要求和低温要求发生矛盾时，应该优先考虑满足高温的要求；当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号掺配的调和沥青，其掺配比例由试验决定，掺配后的沥青质量应该符合相应的技术要求。,4.3乳化石油沥青的修订,原规范关于乳化沥青的内容,是根据“六五”以来我国乳化沥青的研究和应用的成果，参照日本的标准制订的，日本在2001年对JIS及JEAAS乳化沥青标准进行了全面的修改。为适应我国高速公路的发展以及各种新的要求，交通部列了“乳化沥青技术要求”的课题，对此进行了研究，本规范按研究成果进行了修改。,乳化沥青修订要点(1)将乳化沥青分为阳离子、阴离子、非离子等，按电荷性质和用途重新进行了分类，分别制订了标准并规定了各自的用途；(2)将乳化沥青的筛上剩余量指标修改为1.18mm筛，要求不大于0.1。(3)关于乳化沥青的粘度测定方法，美国采用赛波特粘度计，日本和法国采用恩格拉粘度计，我国原规范有恩格拉粘度计和道路沥青标准粘度计。研究课题的成果认为，这两种粘度计的结果有较好的相关关系，故同时保留，但希望各地尽可能购买恩格拉粘度计，以便下次修改时彻底向恩格拉粘度计过渡。,(4)对目前国际上常用的几种提取乳化沥青蒸发残留物的方法方法进行了试验比较，如美国ASTM D244的蒸馏法和蒸发法，美国加州方法，以及60及105加热鼓风法蒸发等方法，进行对比试验。认为我国原试验规程的方法与加州方法、ASTM方法差别不大，且操作简单，所以仍保留此法。对蒸发残留物的性质测定进行了修订，原规范规定的与基质沥青的比较，由于成品乳化沥青的发展，已经变得不现实，为此修改为残留物的针入度、15延度、溶解度等。残留物含量均提高到50以上。,4.4液体石油沥青和煤沥青的修订,需要特别注意的是规定了煤沥青的适用范围。这是由于煤沥青是国际上明确的强致癌物质，所以严禁在热拌沥青混合料中使用，国外的公路规范中都没有关于煤沥青的条款。实践中除了在旧路面修复作辅助用的渗透剂外，已经很少见有使用。考虑到我国的实际情况，仍然允许在中低级公路中使用，但使用时必须严格控制，十分谨慎，注意安全和身体保护，不要直接接触皮肤，最好带防毒面具。由于煤沥青的渗透性极好，故常用于半刚性基层上洒透层油，在旧路面的软化剂、补缝中也时有使用。,4.6 改性沥青的修订,根据交通部的要求，原公路改性沥青路面施工技术规范(JTJ03698)的内容合并到本规范中，原技术要求是参照国际上代表性国家的标准及我国的实践制订的，经过多年的使用证明基本是合理的。关于聚合物改性沥青的技术要求，仅对原公路改性沥青路面施工技术规范的技术要求作了少量的修改。,主 要 特 点(1)聚合物改性沥青的分类及适用范围。主要规定了SBS、SBR、EVA及PE等三类聚合物改性沥青的技术要求，这是目前国内外最普遍采用的聚合物改性剂。(2)改性沥青以针入度分级(这次修改为一个范围)，将感温性即针入度指数PI作为关键性评价指标。(3)相应于不同的气候条件选择使用不同的等级。SBS改性沥青标号的选择：我国大部分地区可以选择I-D，西北和东北地区可以选用I-C，I-B适用于非常寒冷的地区，I-A级除特殊情况外很少使用。,主 要 特 点(4)关于改性沥青性能的评价指标，针对三类改性沥青的不同特点，选择代表性的试验指标作为重点评价指标。SBS改性沥青的高温、低温性能都好，且有良好的弹性恢复性能，所以采用软化点、5低温延度、回弹率作为主要指标。离析是一个量化的控制指标。SBR改性沥青的低温性能较好，所以以5低温延度作为主要指标。另外粘韧性试验对评价SBR改性沥青特别有价值。EVA及PE改性沥青的特点是高温性能改善明显，以软化点作为主要指标。离析是一个量化的控制指标。由于PE不溶于三氯乙烯，对溶解度不要求。,主 要 特 点(5)考虑到普遍反映SBS改性沥青PI值试验误差较大，经常发生争议，因此这次普遍降低了0.2。(6)因为改性沥青用RTFOT做质量损失有困难，而且国外正在修订RTFOT的试验方法，因此老化试验改为以TFOT为主。,在修改过程中许多单位认为原有SBS改性沥青标准偏低，要求提高软化点、5延度、弹性恢复等，但是除弹性恢复稍作提高外，其他指标并没有动。这是因为现在我国使用的SBS剂量普遍偏高，大部分在4.55.0左右，实际上国外很多情况下只用到3，我们也再三宣传不要不管什么情况都采用那么高的剂量，例如在交通量并不太高的地方，一、二级公路，有些中面层是否可以考虑降低剂量到3。因此为使剂量较低的情况也能够满足要求，所以基本上没有变化。,当使用表列以外的改性剂或者进行复合改性时，应该经过试验研究制订相应的技术要求。用于加工改性沥青的基质沥青的质量应该符合道路石油沥青中A级或者B级的技术要求。供应商在提供改性沥青的质量报告时，应该同时提供基质沥青的质检报告或者沥青样品。,天然沥青的技术要求,增加了天然沥青作改性剂使用的一些要求，天然沥青可以单独与石油沥青混合使用或与其他改性沥青混融后使用，也可直接投入拌和锅内直接制作改性沥青混合料。天然沥青加热混融过程中必须不断搅拌，防止矿物质沉淀。根据我国实际使用的情况，首先参照美国、英国、日本及特立尼达和多巴哥的标准，并参照我国的实践情况，对使用渐多的特立尼达湖沥青(TLA)改性沥青制订了的技术要求。,4.7改性乳化沥青的技术要求,为满足高速公路建设和维修养护的需要，我国改性乳化沥青也得到了长足的进步，并得到了相当的应用。新规范在参照国外改性乳化沥青标准和我国实践的基础上，增加了改性乳化沥青这一节。但是由于品种还比较单一，所以仅对目前应用较多的用作粘层油及下封层的喷洒型改性乳化沥青，以及微表处用的拌和型改性乳化沥青作出了规定。我们比较了各国关于微表处用的改性乳化沥青标准，搜集目前我国使用的各种品种和牌号进行了检测，说明基本上都能能符合国外的标准。,改性乳化沥青技术要求的特点(1)与普通乳化沥青一样，标准中并列了恩格拉粘度和道路标准粘度剂两种方法，其实两种粘度有较好的相关关系。(2)筛上剩余量实测都接近于零，规定筛孔1.18mm，要求0.1。(3)其他关于蒸发残留物的含量、针入度、软化点、延度指标，综合试验结果，与国外要求相近，没有大的变化。但将延度的测定温度按聚合物改性沥青的标准修改为5。(4)对作粘层、封层、防水层使用的喷洒型的改性乳化沥青PCR的标准是参照国外标准制订的。,4.8 粗 集 料,粗 集 料粗集料是沥青混合料的骨架，质量好坏至关重要。原规范的技术要求是根据我国的具体情况，参考国外的标准要求制订的，经过这些年的使用，证明基本上是合理的，所以并没有修改。关于粗集料的磨光值等抗滑性能的要求是按照“高速公路抗滑性能指标的研究”的课题成果提出的。由于冲击值与磨光值有较好的相关性，通常可以不要求。,粗 集 料关于集料和沥青的粘附性的要求是根据“沥青混合料水稳定性指标的研究”的成果编写的。在集料规格中列入与沥青的粘附性指标在国外很少见，因为重要的是沥青混合料的水稳定性检验。我国有许多地区盛产花岗岩、石英岩等酸性岩石，这些石料除与沥青粘结性较差外，其他性质一般较好，使用时只要采取抗剥离措施，如掺加消石灰等，并不妨碍使用。,粗 集 料SHRP研究成果对长期以来使用了胺类抗剥落剂的沥青混合料的耐久性再次提出了异议后，各国更加重视采用消石灰和水泥作为主要的抗剥落剂。掺加胺类表面活性剂确实会使粘附性的室内试验结果十分满意，但这种材料的耐热性差和水溶性的缺点将随使用时间的延长，致使长期效果受到影响，甚至成了沥青的乳化剂而使沥青随水流走。,粗 集 料技术要求按照性质分两类：1、资源特性反映集料的来源，是由集料的产地决定，如集料品种、压碎值、磨光值、密度等。2、加工特性反映集料的加工特性，如集料的级配组成、针片状颗粒含量、破碎面的比例、软石含量等。重视了资源特性，忽视了加工特性。,粗 集 料粗集料对破碎面的要求 表,4.9 细 集 料,细 集 料原规范规定石屑的用量不宜超过细集料总量的一半，主要考虑到当时我国石屑质量一般都比较差的实际情况所提出的。这次修订规范时对石屑的质量有了新的要求，要求生产时采用抽吸的措施，使0.075mm的通过率不得超过10%，故去掉了限制石屑用量的规定，改为限制天然砂的用量不超过20。高速公路的表面层一般不用石灰岩等碱性石料，如果也使用相同集料的石屑，石屑中含有较多的0.075mm以下成分，等于使用了非石灰岩成分的矿粉，那是不能允许的。,细 集 料细集料的质量要求规定甚少，其中最主要的是洁净。针对不同的细集料，根据国际上的新规定，本规范采用了不同的指标：对天然砂采用小于0.075mm含量的百分数表示 对石屑和机制砂采用砂当量(适用于04.75mm)或亚甲兰试验(适用于00.15mm或02.36mm)表示。,砂当量仪,细 集 料细集料的棱角性。是细集料的另一个重要指标，表征了在集料中的嵌挤能力，细集料的表面粗糙程度对沥青混合料的施工性能和使用性能起着至关重要的作用。美国SUPERPAVE特别强调细集料的棱角性指标，用细集料的毛体积相对密度计算的间隙率表示。欧洲一些国家的棱角性一直采用流值试验(指标为流动指数:flow coefficient)。其实两种方法的意义是一样的，由于欧洲的方法比较简单，而美国的方法需要测定细集料毛体积密度，有不少争议，所以本规范采用欧洲方法。,细 集 料 老集料试验规程：T0344棱角性，T0345粗糙度；新集料试验规程：T0344棱角性(间隙率法)，T0345棱角性(流动时间法)；天然砂的规格中，细度模数实际上对沥青混合料并没有什么用处，只要能满足配合比设计的级配范围就行了，所以本次修订去除了表中的细度模数，仍按我国习惯明确分为粗、中、细砂。,4.11 纤 维 稳 定 剂,纤维目前普遍使用于SMA混合料，其实在其他沥青混合料中也可以使用。目前使用的木质素纤维主要是松散的絮状纤维，我国早期使用石棉纤维，由于石棉粉尘属致癌物质，对人体有害，污染环境，绝大部分国家已禁止使用，我国使用也越来越少。,近年来美国有一种观点认为木质素纤维拌制的沥青混合料不能再生使用，矿物纤维(大部分是玄武岩纤维)与集料一样，能再生使用，所以矿物纤维用量大为增加，一些州甚至规定不能使用木质素纤维，这是一个值得重视的新动向。本规范没有列入聚合物化学纤维，例如聚酯纤维(涤纶)和丙烯酸纤维(腈纶)，但国外使用很少，对其机理也还不清楚；另外由于价格过于昂贵，性价比不合理，故规范暂时未作规定，各地在选择时要慎重。,5.热拌沥青混合料路面 沥青混合料类型、层厚选择,热拌沥青混合料(HMA)适用于各种等级的沥青路面，其种类按照公称最大粒径、矿料级配、设计空隙率划分。当发现沥青混合料结构组合及级配类型的设计不合理时，应该进行修改、调整，确保沥青路面的使用性能。,要明确区分集料最大粒径和公称最大粒径集料最大粒径指集料的100都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。集料公称最大粒径指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。例如AC-20，公称最大粒径为19mm，最大粒径为26.5mm。,各种沥青混合料类型的适用范围 原规范对于如何根据公路等级及各层的功能选择混合料类型和结构组合作了一系列的规定，本次修改已经列入设计规范中。多年来，设计文件对路面的结构层和沥青混合料类型都有所规定。但是多年来，各工程建设单位在审查设计文件时，经常有异议，且经常要通过专家论证提出进行修改，施工单位也经常有不同的看法。因此，作为施工的一环，本规范明确“工程建设单位、监理、施工单位需对路面结构的合理性予以认可，如发现设计明显不适合工程的交通条件时，可提出意见要求修改”。这是施工阶段的一项重要工作，这样做能避免许多由于设计不合理造成的早期破坏。,层厚与最大粒径的匹配问题沥青面层集料的最大粒径宜从上到下逐渐增大，并应该与压实层厚度相匹配。对于热拌热铺密级配沥青混合料，沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.53倍，对SMA和OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的22.5倍，以减少离析，便于压实。,尽量按公称最大粒径的3倍考虑,例如：表面层：13mm粒径，厚度宜为4cm，如为16mm粒径应不小于4.5cm；中面层：如采用AC-20型，厚度不宜小于6cm；下面层：如采用AC-25型，厚度不宜小于8cm。三层组合的沥青面层的总厚度一般需达18cm。如果必须减薄，也可考虑采用双层结构，下面层采用AC-20或AC-25型，厚度可达810cm，或者在表面做一个更薄的磨耗层。,层厚与最大粒径的匹配问题新规范对沥青混合料的压实厚度与集料的公称最大粒径的关系作了明确的规定。原规范规定“上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2，中下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3”，是沿用原来的上拌下贯式路面的提法。对热拌热铺沥青混凝土路面，此规定明显不合适。实践证明，我国通行的中下面层的层厚在只有5060mm的较薄的情况下，采用的2530mm的公称最大集料粒径与厚度不匹配，导致最大粒径相对过大。,最大粒径相对层厚过大的缺点 1、混合料离析严重(全幅摊铺离析更甚)；2、压实不足，达不到提高抗车辙性能的目的；3、不能形成一定的压实层，导致沥青层透水，并导致早期水损害破坏。为此新规范对此进行了修改。,关于粒径与层厚的关系，国外也在不断变化中。以前美国一般规定沥青层的最小厚度不小于最大集料粒径的2倍。后来Superpave提出沥青层厚度宜为公称最大粒径的3倍。这个变化主要影响到特别容易离析的粗粒式和特粗式沥青混凝土，而且主要是针对连续级配的密级配沥青混凝土。一些设计或施工指南对SMA、OGFC等以嵌挤为主的沥青混合料，由于它相对来说，容易碾压，且不容易造成离析，本规范对此标准都作了放宽。,在澳大利亚等国家，也规定沥青层厚度宜为公称最大粒径的2.5倍。对SMA，公称最大粒径为7、10、14mm的适宜层厚分别定为2030、2535、3550mm。本规范参照了这些经验，根据我国的具体情况和实践经验，对压实层厚度与公称最大粒径的关系作出了新的规定。,关于集料粒径与压实层厚度的关系，我国已经作了大量研究。某高速公路用AC-25型混合料铺筑了50mm、60mm、70mm、80mm不同厚度的沥青层。在同样的压实条件下，对50mm和60mm厚的段落，碾压过程中石料压碎情况严重，压实后的空隙率都在8以上，而70mm和80mm的段落，石料压碎情况明显减轻，70mm段的空隙率减小到8以下，只有80mm段的空隙率才能减小到6以下。这说明，对AC-25混合料来说，公称最大粒径的3倍即80mm是需要的最小厚度，按照最大粒径的2倍的要求，最小厚度不小于63mm是不够的。,热拌沥青混合料的配合比设计,总 原 则：,应满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损害能力、抗滑性能、施工性能等多方面要求。规范的其他几条都是围绕这个目的。目前，沥青路面的早期损坏问题成为热门话题，所有工程都必须考虑防止沥青路面的早期损坏。,配 合 比 设 计,沥青混合料的配合比设计是施工过程中一件十分重要的工作。它决不是通过一次马歇尔试验，满足规范的技术要求，配合比设计就完成了。现行规范的指标并不一定与沥青路面的性能有很直接的关联。满足规范要求只不过是一个起码要求，不等于是一个好的设计。一个好的设计是经过实践考验和证明沥青混合料具有良好的使用性能。同时所设计的混合料必须是有利于施工，它的质量变异性要小、没有大的离析、操作容易控制、容易摊铺压实，不致稍有变化就导致沥青路面的损坏。,配 合 比 设 计,规范规定的指标是最起码的要求，是一个低要求。规范必须兼顾全国各种不同的情况，有不同的气候条件、不同的交通条件、不同的道路等级、不同的经济基础、不同的材料资源、不同的技术水平。将那么多的不同都统一到一个规范中，规范就不可能有明确的针对性，不能满足每个具体的工程的要求。执行规范的时候，必须考虑到当地的实际情况，允许对技术要求作适当的调整，所有这些，往往都反映在工程的设计文件和招标文件中。各地应该根据当地的材料、施工水平、经济实力、习惯，尤其是使用多年的成功的经验，规定更具体的指标。,矿 料 级 配 设 计,沥青混合料的矿料级配应该符合工程设计规定的级配范围。密级配沥青混合料宜根据在表范围内确定工程设计级配范围，通常不宜超出表的要求，其它类型的混合料宜直接以表5.3.2-3表作为工程设计的范围。,经调查发现原规范的I型密级配沥青混合料对于二级及二级以下公路基本上是适用的，但对渠化交通的高速公路和一级公路，用于表面层时高温稳定性和抗滑性能总感不足。中面层历来以AC-20I型为主，对密水性起到一定作用，但对重载公路及长大坡度路段，抗车辙能力明显不足。下面层近年来逐步改用AC-25I型沥青混合料，大部分是适用的，但是对较薄的沥青层，重载车能影响到下面层产生车辙，如果厚度太薄，由于离析的原因也不能保证密水。原规范的II型沥青混合料空隙率普遍偏大，不适用于多雨潮湿地区的路面使用，基本上已经停止使用。,原规范要求“多雨潮湿地区”采用AK类抗滑表层混合料，采用AK-13A型的工程，除部分由于片面追求平整度或过分担心构造深度而导致空隙率偏大发生了早期损坏外，大部分使用尚可。近年来不少工程仍在AK-13A型级配范围进行配合比设计，但是不再走中值，适当减少了最粗的粗集料数量及最小的细集料数量，调整成S型级配，使空隙率有所改善，使用效果较好。所以总的来说，这些级配仍然是适用的。然而对AK-13B及AK-16A型，大部分反映离析比较严重，局部空隙率较大，比较难以成功。而AK-16 B型沥青混合料渗水严重，成功者寥寥。,为此本规范首先取消了原规范的II型沥青混合料级配及AK类抗滑表层级配，将原AK-13I型并入密级配沥青混凝土AC中，同时将AC分为粗型(C型)和细型(F型)两类，它与原来I型、II型按空隙率划分不同，是按照集料关键性筛孔的通过率粗细分，其空隙率并无区别。在此基础上得出了本规范的级配范围表。,本规范对沥青混合料的矿料级配根据沥青混合料矿料级配和配合比设计方法的修订课题的研究成果作了较大的修改。根据研究成果，关于沥青混合料的矿料级配范围，明确了几个层次的级配范围：第一是规范规定的级配范围，各表的级配范围。由于它适用于全国，适用于不同等级、不同气候条件、不同交通条件、不同层次的各自情况，所以这个范围必然只能规定的很宽。尤其是沥青路面，在同一个级配范围中可以配制出不同空隙率的混合料，以满足各种需要。这样，可以给设计单位和工程建设单位有充分选择级配的自由。相比原规范直接为工程规定一个级配范围，配合比设计时尽可能接近中值是很大的改进。,第二，工程设计矿料级配范围这是设计单位具体对所设计的工程，根据所在地的气候条件、交通条件、公路等级、所处的层位提出的，这个范围是最重要的范围，是工程的真正起到规范作用的范围，是施工的指针。附录B提出了一些如何确定和调整设计矿料级配范围的原则，以及一些单位通过研究的成果作为实例供有关单位参考。工程设计级配范围一般在规范规定的级配范围内，但必要时也允许超出。,确定工程设计矿料级配范围的原则：1.夏季温度高、高温持续时间长、重载交通多的路段，采用粗型AC-C，并且取较高的设计空隙率；冬季温度底、低温持续时间长的地区，或者重载交通少的路段，宜采用细型