DB34/T 3092-2018 排水抗裂型沥青混合料应用技术规程

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DB34/T 3092-2018 排水抗裂型沥青混合料应用技术规程

8.3施工过程中的质量管理与检查

.3.1PAM结构层施工应在得到开工令后方可开工。 8.3.2PAM结构层施工中应抓好材料质量、施工温度、摊铺碾压机械、施工工艺等关键环节,保证压 实度,切忌片面追求平整度而降低压实度。 3.3.3施工过程应以施工单位自检与监理抽检相结合,施工过程中检测的原始数据应真实,不得丢弃, 3.3.4施工过程中材料质量检查项目和频率应符合表14中的要求。每个检查项目的平行试验次数或 一次试验的试样数应按相关试验规程的规定执行,并以平均值评价是否合格

表14施工过程中材料质量检查的内容和要求

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8.3.5沥青混合料拌和厂应按以下步骤对PAM生产过程控制,并按表15规定的项目和频率检查沥青 混合料产品的质量NB/T 10413-2020 煤矿井下制冷降温作业安全技术规范,如实计算产品的合格率。单点检查评价方法应符合相关试验规程的试样平行试验的 要求。

表15PAM施工过程中检验频率与要求

8.3.5.1随时目测各种材料的质量和均匀性,目测混合料拌和是否均匀、有无花白料、油石比是否合 理,检查集料和混合料的离析情况。 8.3.5.2检查控制室拌和机各项参数的设定值、控制屏的显示值,核对计算机采集和打印记录的数据 与显示值是否一致。

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又适用于PAM混合料设计。本附录中未给出的

附录A (规范性附录) PAM混合料设计步骤

首先对原材料进行筛分,筛分均采用水 料的视密度、毛体积密度、吸水率、

A. 2. 2 级配设讯

混合料级配可以根据表7进行选择,也可以按以下方法进行设计,根据各集料密度参数,在级配设 计程序中分别输入相应的参数,并根据设计结果对设计参数进行调整。 本级配设计方法采用体积填充的方法通过线性规划求解混合料的级配组成。 设计过程中需要输入的原始数据和条件数据主要有:期望空隙率、粉胶比要求范围、粗集料松散密 度、沥青密度与最大公称尺寸。 设计的一般过程如下: a)根据测定的最粗一级集料的松散嵌挤密度和毛体积密度确定最粗一级矿料的用量; b)根据矿料的最大粒径和空隙率要求计算有效沥青含量:

式中: S—最大粒径(cm) VV——空隙率(%) c) 根据吸水率估算吸收沥青含量; d) 根据粉胶比的约束和矿料总和为100%的约束,通过线性规划计算程序对设计的沥青矿料级配 进行循环调配,直至满意为止; 设计时采用规划求解方法需要输入的原始参数见表A.1。

表A.1线性规划求解输入原始参数

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级配设计时通常将粗细集料分开设计,尤其是粗集料的总量和各级粒径集料的比例对于PAM沥青 混合料的骨架作用十分重要。

A.2.3大型马歇尔试验

在确定级配以后就可以进行混合料成型试验,以确定最佳沥青含量。 根据你PAM设计的经验,可以选定三个沥青含量2.5%、3.0%与3.5%。成型试件的密度测定可 以采用计算法与CoreLok法,混合料的最大理论密度采用计算法,计算采用各集料的密度为有效密度, 集料有效密度与最大理论密度的计算公式详细见JTGF40。 根据实测或计算得到的密度数据可以计算出成型试件的空隙率,

沥青膜厚度可以通过沥青含量与集料比表面积来计算,沥青含量应当采用有效沥青含量,集料比表 面积的计算可根据公式A.2估算:

式中: P:一一分别为I级筛孔的通过率(%)

分别为I级筛孔的通过率(%)

析漏试验和飞散试验是确定透水性沥青混合料最佳沥青用量的两项必不可少的试验。 通过析漏试验可以确定保证沥青不产生流消的最大沥青用量;通过飞散试验可以确定透水性沥 料不发生严重飞散的最小沥青用量。 析漏与飞散试验具体方法与步骤详见JTGE20

A.2.6最佳沥青用量确定

首先根据析漏与飞散试验确定PAM的最小与最大沥青用量;然后通过沥青膜厚度要求可以确定最 小沥青用量:最后通过空隙要求确定沥青用量的范围。 最终得到的最佳沥青用量是一个范围,可以取平均值也可以综合考虑经济因素确定最终的最佳沥青 用量,分析如图A.1。

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PAM的性能检验主要包括高温性能、抗裂性能和渗透性能

图A.1PAM混合料设计分析图

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(规范性附录) 密封法测定压实沥青混合料毛体积容

真空密封法测定压实沥青混合料毛体积密度试验方法

3.1.1本法为沥青混合料压实试件的毛体积相对密度的测定方法。 3.1.2本方法适用于开口和(或)内部连通空隙或吸水率大于2%的沥青混合料。 3.1.3压实沥青混合料毛体积相对密度可用于沥青混合料单位质量的计算。 3.1.4本试验以国际单位为准。 3.1.5本标准可能包含危险材料、操作和设备。本方法并不能强调关于使用时的所有安全问题。在使 用本方法之前,使用者有责任进行合适的安全和健康实践,并确定其使用的规则限制。

B.2.1试件可采用室内成型的沥青混合料或取自路面,混合料可以是面层、磨耗层、联结层、找平层 或者沥青稳定基层。 B.2.2试件尺寸一对试件尺寸有如下建议: a)对圆柱或圆形试件的直径、或切割试件的边长不得小于集料最大粒径的四倍; b) 试件厚度不小于集料最大粒径的1~1.5倍。 B.2.3取自路面的试件宜用钻芯机钻取,采用金刚石或金刚砂钻筒或采用其他合适的方法。 B.2. 4在 在试件钻取过程中需要避免试样的变形、扭曲、开裂等损坏,钻取后的试样应置手安全及清凉 处。 B.2.5钻取后的试样须避免与其他封层、粘层、基层、底基层材料、土、纸张及金属箔等材料混放在 一起。 B.2.6如果需要,可借助切割机等设备将试件从其他路面结构层中分离出来,参差不齐的试件边缘或 者尖锐的集料可能会刺破塑料袋,如果装样袋内放不下试样,则须对试件末端或突出部位进行切割修整 以便放入袋后能够包裹好试件。

B.3.1装样袋切割工具一刀、剪刀或其他类似剪切工具以便将装样袋迅速剖开。 B.3.2天平一最大称量符合要求,最低感量要求能达到试样质量的千分之一或更高,天平需要带有悬 挂及托盘装置,以便当试件置于悬挂于托盘中心下面的托盘时可以对其称重。 B.3.3塑料袋一通常采用两种规格的大、小型号塑料袋,小型袋子最小开口尺寸235mm、最大开口尺 寸260mm,袋重小于35g;大型袋子的最小开口尺寸375mm、最大开口尺寸394mm,袋重35g 或以上。袋子需要用塑料材料制成且不粘附沥青膜,具备较好的防刺破能力且能耐受高达70℃的试件 温度,防水及密封性能良好,袋子最小厚度0.100mm,最大厚度0.152mm,制造商需要提供袋子的表 观相对密度或与袋子质量有关的表观相对密度的回归公式,以及每批袋子的样本质量,参见制造商的建 议以确保对袋子的正常使用。

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B.3.4试件滑动平台一水平、光滑的平台需要置于真空室内以便保证不同高度的试件通过密封条进行 密封,平台应该可以移动且尺寸适当以便于进入真空室,保证试件的光滑端面可以较容易地沿光滑平台 滑入,与光滑端面相对的试件的另一面需要铺衬一个软垫以免撕破塑料袋,平台要大小合适,以便既能 完全托住试件,又能在密封过程中可以移动。 B.3.5悬挂装置一需要采用最小规格的悬挂细丝以便最大限度地减少对不同浸入深度所可能带来的影 响,悬挂装置需要符合能在试件全部浸入溶液中时对试件质量进行有效称量的要求。 B.3.6温度计一测量范围从10~50℃,分度值为0.1℃。 B.3.7真空室一需要一个真空泵,真空泵应具备在60s内使封闭空腔内的气压达到5mm汞柱气压。 真空室应符合密封350mm长、150mm宽和150mm高试件的要求,真空室内需放有具有足够长度的 密封条,以便对大小型号的袋子进行密封,根据厂家建议或者袋子成分设定加热温度,设备具备自动密 封塑料袋功能,采用某种控制方式将袋中空气抽至真空室,以便确保袋子贴紧试件,需要对真空抽气和 操作进行标定,以便在真空操作完成后80~160s内真空室恢复到大气压。真空系统需要具备控制真 空室门开闭的插销装置。 B.3.8真空表(标定过的)一将标定过的真空表放入自动真空密封设备中,以校验真空性能及密封效 果,其精度最小测量范围为10到0mm汞柱,且最低感量为1mm汞柱。 B.3.9水浴一可将悬挂于天平下面的试件浸入水中,且具备水位溢流孔以保持恒定的水位高度,并须 附加一个加热器和循环装置。当称量试件质量时热循环装置不应使用。 注:推荐容器内采用缓冲材料以降低袋子被刺穿的可能,需要采用夹子将水下的袋子固定并保证袋子边缘与水浴边 然工工

B.4.1空气中试件初始质量一将试件置于室温25土5℃环境中,称取原始质量记作E,试样应处于表 干状态,表面无潮湿或水珠溢出,如果试样表面潮湿,在室温环境下用风扇吹干。对于仲裁试验,需将 试件干燥至恒定质量时为止。室内刚成型不久的试件由于没有接触潮湿环境,故不再要求干燥。但由于 其内部温度较高,可能需要较长的冷却时间。当实验成型的3000~6000g试件,置于室温下用风扇降 温两小时后,可以认为已达到室温平衡状态。对于较小的试件,其降温时间可适当越短,不同降温措施 没有明显差异。 注1:当试样置于52土3℃的烘箱内进行干燥时,若质量波动不超过0.05%,即认为是质量恒定。当试样被浸水饱 和时,首先置于52土3℃的烘箱内放置一夜,然后间隔两小时分别测定试样质量; 注2:某些操作步骤可参照T166进行。 3.4.2密封试样一根据试样选择适当型号的袋子,直径100mm和150mm,厚度小于等于50mm的 试件通常采用小袋子。 B.4.2.1按照制造说明设置密封条加热温度。 3.4.2.2取一包装袋装入试件,将试件最光滑的一面置于底部,这些操作是在真空室内进行,用一只 手在滑动平台上打开袋子,用另一只手将试件放入袋内,袋子密封处距试件保留25mm的距离。 3.4.2.3如有必要,填料板可以在试件放入前提前放入或者取出,抓住袋子未密封端两侧轻轻地推到 密封条上方,袋口重叠至少25mm。 A B.4.2.4在关闭真空室前,检查沿着密封条是否袋口有褶皱。 3.4.2.5真空泵的指示灯变红,并且真空室外部的真空表开始转动,数字式仪表读数显示了真空状态, 这一过程袋子通常会膨胀。

B.4.2.4在关闭真空室前,检查沿着密封条是否袋口有褶皱 B.4.2.5真空泵的指示灯变红,并且真空室外部的真空表开始转动,数字式仪表读数显示了真 这一过程袋子通常会膨胀。 B.4.2.6一旦密封后,减压阀打开,环绕在袋中试件周围的空气将会逸出到真空室中

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.2.1测试系统:由试验设备和测量系统组成,必要时配备控温箱。 C.2.1.1试验设备:机械测试设备是由电机带动一个能提供正弦波位移荷载的变速箱进行驱动。试验 设备需具有能施加周期为2s到10S,最大荷载为22.24kN的荷载的能力。 C.2.1.2控温箱:控温箱可以控制试件达到所需温度。控温箱可控温度范围为0到25℃,误差为± 0.5C。 C.2.1.3位移测量系统:本系统全程电脑控制;能够测量和记录试件加载过程中试件的水平应变。本 系统应能够测量整个实验过程中施加的荷载情况并由此得出分辨率为0.5%时的变形量。 C.2.1.4承载试件底座:该底座的尺寸长300mm,宽150mm,厚13mm,试验时将试样胶粘于该底 座板上。如图C.1所示底座板面上刻有一定间距的凹槽。应当使用淬火钢、镀钢或高强度阳极氧化铝来 制作该底座。

图C.1抗裂试验设备示意图

C.3.1尺寸:试验试件为经旋转压实或者野外钻孔试件切割成长150mm、宽76mm、高38mm的试 件。 C.3.2旋转压实试件:准备直径为150mm,高为127土5mm,空隙率与现场压实后目标空隙率要求 致的试件。 C.3.3也可采用直径为150mm现场钻芯试件。

C.3.4切割:如图C.2和图C.3所示。

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图C.2切割标记模具

图C.3旋转压实试件切割试验试件示意

C.3.5空隙率:试验最终试件的空隙率与现场压实后目标空隙率要求一致。舍弃与目标空隙率相差大 于0.5%的试件 C.3.6重复试验:试验试件的个数取决于所需试验结果的准确度,每种混合料要求至少三个试件。 0.3.7试件保存:试件用聚乙烯膜包裹后可在5~25℃条件下保存。 C.3.8切后试件被环氧树脂粘结于钢垫板上,两块板各粘试件长度的一半,然后在试件顶部放置4.5

C.4.1设定抗裂试验温度为25℃,荷载位移为0.63mm。 C.4.2将胶粘于钢垫板上的试件放在环境箱中,使其达到指定温度。通过中间装有温度传感器的虚拟 试样可以确定试件何时达到试验温度。试验在室温条件下(25℃)进行。 C.4.3将粘有试件的钢垫板板用螺丝固定到抗裂试验机固定和移动钢板上,确保钢垫板与抗裂试验机 可移动钢板能同步移动。

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本方法适用于PAM沥青混合料透水系数的测试,用以评价常水头下PAM沥青混合料的渗水性能 间接反应PAM沥青混合料的孔隙特征。

D.2.1透水系数测定装置,根据图D.1试验原理进行定制加工

D.2.1透水系数测定装置,根据图D.1试验原理进行定制加工 D.2.2量筒:容量大于500ml。

图D.1透水系数装置示意图

0.3.1按照配合比成型马歇尔试件,冷却后不脱模,在其上增加一个套筒,套筒和马歇尔试件之间应 密封,不得透水。 D.3.2打开外部水源向套筒内供水,调节水阀大小,直至溢流孔保持常水位。 D.3.3进水在常水压条件下向下渗透,渗透通过试件的水用量筒收集,测定5s左右时间内的渗水量。 D.3. 4透水系数按照下式计算:

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Cnr 透水系数,mm/s Q——渗透经过试件的水量,cm"; t、t²测试的开始时间与结束时间; L—试件的高度(标准马歇尔试件,6.35cm)cm; A 一试件的横截面面积(标准马歇尔试件,81.03cm²)cm; h 一水头高度,cm。 D.3.5对同一种材料制作3块试件测定透水系数,取其平均值作为检测结果

报告每个试件的透水系数及3个试件的平均值。

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附录E (规范性附录) 沥青混合料试件汉堡车辙标准试验方法

.1.1该试验方法系沥青混合料试件车辙与水敏感性的试验方法,主要仪器为汉堡车辙仪。 .1.2该试验描述了浸水条件下,沥青混合料试件在一来回滚动钢轮的碾压过程,主要提供了试件在 移动、集中荷载下的永久变形的信息。试件成型有专门仪器,试件要制作成板块状;也可以用旋转压实 义进行试件成型现;现场大尺寸(255mm或300mm的直径尺寸)的取芯样,及板状试件的切割件也 可以进行该试验。 E.1.3由于集料结构的软弱,结合料劲度不高,或水损害的原因,热拌沥青混合料容易发生早期损害 该试验主要用来评判混合料早期损害的敏感性。试验可获得车辙深度与试件破坏时的试验轮碾压次数。 E.1.4由于试件是在一定温度的水环境中进行加载试验的,所以该试验可以对混合料的水稳定性进行 评价。 E.1.5本标准可能涉及到一些危险材料、操作与设备。故而本标准并不可能对所有涉及该试验的安全 性问题进行声明。在操作使用之前,本标准使用者要具有适当的安全与健康习惯,并清楚相关规章制度。

用来进行沥青混合料试件的高温稳定性及水敏

将试验室成型好的混合料试件,板块状试件的切割件,或路面压实后的取芯样,放在来回式钢轮 行荷载试验。试件浸在一定控温的水浴环境中,温度一般控制在40~50℃之间,或者控制在结 用的特定温度。 试验测出试件在钢轮荷载条件下的变形行为。

E.4.1汉堡轮辙仪一一能够运转直径为203.2mm、宽度为47mm的钢轮,电控仪器。钢轮荷载为7 05±4.5N。钢轮在试件表面往复滚动,随时间进行正弦加荷。试验轮每分钟通过试件次数约为50次, 运行从试件中心通过,最大速度可以达到0.305m/s。 E.4.2温度控制系统一一用来控制水浴温度,控温范围25~70℃,控温精度±1℃。水浴槽内有机械 盾环系统,用来稳定试件箱内温度。 E.4.3压痕测量系统一一用来测量试验轮产生的轮辙深度的位移传感器装置,最小分辨率0.01mm 测量区间0~20mm。传感器锚固在仪器上,可对板块状试件上轮迹中心点的压痕深度进行测量,最少 的情况下,试验轮通过试件400次时,即测量一次压痕深度。该系统应能够在不停试验轮的情况下测 量出车辙深度,且测量应参考试件的通过轮次。

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E.4.4轮次计数器一一一种非接触式螺线管,用来统计试件表面试验轮的碾压次数。考虑到试件车辙 深度是通过轮次的函数,计数器出来的信号是轮迹测量数值的两倍。 E.4.5试件固定系统一一采用不锈钢盘,牢固安装在轮辙仪上,在试验过程以防止试件滑动,即使滑 动,也只能在0.5mm位移内发生。考虑到水浴在各个方向的自由流通,系统要让试件悬置起来,并且 系统设计成为能够保证试件各个边部具有最小20mm的自由水流空间。 E.4.6天平一最大称量上限12000g,精确到0.1g; 三.4.7烘箱一一用来加热集料与沥青结合料; .4.8另配备料盘、料勺、刮刀等。

E.5.1试验用试件数

每次试验需要准备两个试件,试件可以是平板状,也可以是圆柱体

E.5.2热拌沥青混合料的拌制、成型

混合料配合比按照现场自标配合比进行。 试件压实成型:试验室可制作板状件,也可以利用旋转压实仪制作柱状试件。 平板试件的制作:利用线性捏合压实仪(LinearKneadingCompactor)进行试件成型,试件长32o mm、宽260mm。厚度一般在38mm到100mm之间。平板试件厚度最小应该为混合料最大公称粒径的 两倍。压实后,试件放置在干净的平面上,冷却至室温。 旋转压实仪:利用旋转压实仪进行试件制作。试件厚度在38mm到100mm之间,即可试验用; 试件厚度最小应该为集料最大公称粒径的2倍。试验需要两个直径150mm的混合料试件。取出试件 后,放在于净的平台上,冷却至室温,

E.5.3现场生产的热拌沥青混合料一松散混合

试件成型:平板状试件、旋转压实试件均可。 平板试件的制作:利用线性捏合压实仪(LinearKneadingCompactor)进行试件成型,试件长32o mm、宽260mm。厚度一般在38mm到100mm之间。平板试件厚度最小应该为混合料最大公称粒径的 两倍。压实后,试件放置在干净的平面上,冷却至室温。 旋转压实仪:利用旋转压实仪进行试件制作。试件厚度在38mm到100mm之间,即可试验用; 试件厚度最小应该为集料最大公称粒径的2倍。试验需要两个直径150mm的混合料试件。取出试件 后,放在干净的平台上,冷却至室温。

.4现场热拌沥青混合料一现场压实(取芯样/

取芯:从沥青混合料现场路面取芯,获得芯样或平板状试件。 现场芯样直径为250mm 现场板状件采用湿锯方法取芯,切割区域长度为320mm、宽为260mm,试件厚度在38mm到100 mm之间,现场芯样或板状件的高度通常为38mm,但也需要调整高度以适应样品固定系统的尺寸

E. 6 空隙率的控制

试验规程,测量混合料试件的毛体积相对密度,

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按照T0711试验规程,测量沥青混合料的最大理论密度。 对试验室压实试件,推荐的空隙率为现场压实后现的目标空隙率。现场试件就在其测出的空隙率条 件下进行试验。

E.7.1试件安装:用熟石膏将试件紧紧安装在样品嵌盘里。石膏浆按照石膏与水1:1的比例进行制作。 石膏浆作为填充剂,倒入试件与嵌盘之间的缝隙中,与试件等高。试件下面的石膏浆层厚度不能超过2 mm;石膏的凝结时间最少应保证一个小时。假如试验使用了其他固结材料,它应该能够承受890N的荷载, 而不破裂。

E.7.2选择试验温度:根据在用规范选择试验温度。

水温达到试验温度30分钟后,将钢轮放下,压住试件。确保微控制LVDT传感器读数在10mm到 18mm之间。调整LVDT高度时,松掉LVDT的紧固螺丝,上下滑动LVDT到合适的高度,再将螺丝拧 紧。

E. 7. 4 开始试验

车辙仪停止条件: 当钢轮碾压20000次时,车辙仪停下; 当LVDT形变量(从微控单元读数,而非操作屏幕)为40.90mm或更大时,车辙仪也停止。 E.7.5关掉机器及电源,打开水浴箱下面的泄水阀门,放水。提起钢轮,取下车辙试件和隔板 用水和抹布或厂商推荐的方法,清洁水浴箱、加热线圈、钢轮、温度探针。用吸尘器除掉沉积在水

车辙仪停止条件: 当钢轮碾压20000次时,车辙仪停下; 当LVDT形变量(从微控单元读数,而非操作屏幕)为40.90mm或更大时YY/T 0694-2020 球囊扩张支架弹性回缩的标准测试方法,车辙仪也停止。

用水和抹布或厂商推荐的方法,清洁水浴箱、加热线圈、钢轮、温度探针。用吸尘器除掉沉积在水 浴箱底部的细小颗粒。每次试验后都要清理过滤装置和隔板。 每次试验后转下钢轮,以确保每次试验,不是钢轮表面的同一位置接触到试件。旋转可保证整个钢 轮的均勾磨耗。试验应使钢轮在试件表面进行平滑运动。

.8.1对车辙深度一碾压次数作图。图E.1即为汉堡车辙仪生成的典型图。从该图上,可以得到如下 信息: 曲线第一稳态区间的斜率与截距; b)曲线第二稳态区间的斜率与截距

下面所有的试验参数都用“碾压次数”来表达。 剥落拐点(SIP)=(第二区截距一第一区截距)/(第一区斜率一第二区斜率) 其中: 破坏车辙深度是指试验中最大允许车辙深度

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GB/T 39193-2020 环境空气 颗粒物质量浓度测定 重量法图E.1汉堡车撤典型曲线图

报告要包括如下参数: 沥青混合料制作(现场或试验室); 试件压实方法与类型(板状件或旋转压实件); 最大压痕时的碾压次数; 最大压痕深度; 试验温度: 混合料试件空隙率(若混合料中含有抗剥落剂,注明剥落剂类别与含量); 蠕变线斜率(Creepslope); 剥落线斜率(Strippingslope); 剥落拐点。

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