国沥青路面施工技术规范规定

'国沥青路面施工技术规范规定，沥青混凝土路面面层压实度的检测方法，是从成型的面层中钻取芯样，按jtj052-93《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定方法测定芯样密度我国沥青路面施工技术规范规定，沥青混凝土路面面层压实度的检测方法，是从成型的面层中钻取芯样，按jtj052-93《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定方法测定芯样密度。沥青混合料的标准密度以沥青拌和厂取样试验的马歇尔试件密度为准。路面中取出芯样密度测定方法应与马歇尔试件标准密度测定方法相同。这样用沥青混合料马歇尔试件标准密度计算的压实度称为马歇尔密度的压实度，我国规范对压实度要求规定为96%。本文结合工程实例，以马歇尔密度的压实度为理论基础，对沥青混凝土路面的密实度检测方法与步骤进行了检验分析研究，以供参考检验沥青路面面层压实度是用沥青混合料最大理论密度标准进行计算，最大理论密度是取松散沥青混合料用真空法测定，将混合料试样浸入水中，在真空度为97.3kpa下持续15±2min，解除负压后测定其最大理论密度。这样用最大理论密度计算的压实度称为最大理论密度的压实度。本文结合规范有关条款及实际，就沥青路面压实度检测中的标准密度取值、实际密度测试方法及压实度标准等问题进行探讨，提出以理论密度作为压实度检测的标准密度。对任意一种沥青路面而言，压实度都是施工工艺中最重要的施工质量管理项目，在路面质量评定中也是一个重要指标。《公路路基路面现场测试规程》（JTJ059－95）（以下简称“测试规程”）给出其定义式为：Ｋ＝ρs/ρox100（％）式中：Ｋ—沥青面层某一测定部位的压实度(％)，ρs—沥青混合料芯样试件的实际密度(g/cm３)，ρo—沥青混合料的标准密度(g/cm３)。在《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071－98）（以下简称“评定标准”）中规定，沥青混合料的标准密度为拌和厂当天取样的马歇尔试验标准制件密度ρs或试验路段路面芯样密度ρo，客观上实际密度和标准密度在一定条件下都是定值，因此，压实度也为定值。但由于标准密度取值方法、实际密度试验方法等不同，对检测结果的影响是显而易见的。1沥青混合料标准密度检测按照现行规范，标准密度可以有两种取值方法，即试验路段路面芯样密度或当天取样的马歇尔试验标准制件密度。结合多年的沥青路面施工以及质量管理经验，我们发现此二种方法都存在一定的局限性，下面逐一进行分析：1.1试验路段路面芯样的密度我们知道，在正式摊铺之前都要铺筑试验路段，其目的主要是：①确定生产采用的标准配合比；②确定松铺系数；③确定碾压方法和碾压遍数。只要确定了上述参数，沥青混合料的生产即可正常进行。在确定上述参数时，压实度也是评价指标之一。当然，如果实际施工过程中所有的因素如油石比、级配和施工条件等都不发生变化的话，以试验路段密度作为标准密度也是可行的。但实际上，沥青混合料的生产是一个动态过程，实际摊铺的沥青混凝土面层的密度是一个不断变化的数值，它会因当时沥青混合料油石比以及施工条件的不同而变化。以某路段的实际生产为例，所使用的沥青混合料型为AC－251，最佳油石比为4.1％。在实际生产过程中，每天的生产状况与试验路的生产状况很难保持一致，在一定范围内有着相对较大的变化。因此，以试验路段密度作为标准密度在大多数情况下是不可取的。实际应用中也很少以此作为标准密度。1.2当天取样的马歇尔试验标准制件密度 在很多工程实践中，常用当天取样的马歇尔密度作为标准密度ρo来计算压实度，当天马歇尔密度是从当天生产的混合料中抽样进行马歇尔试验得到的，它基本反映了混合料生产的变化情况。但当天马歇尔密度还是会受到以下几个因素的影响：1.2.1制件温度根据经验，在室内马歇尔试验制件的过程中，混合料制件的密度会随着成型温度的增高而增大，空隙率则降低；反之，降低温度会导致密度减小，空隙率增大。在工程实际中，室内马歇尔试件空隙率是衡量沥青混合料的一个重要指标。在做马歇尔试验时我们发现，尽管上下变化了5个不同的沥青用量，变化范围达到了2％，稳定度都能满足要求，流值也大都满足要求，稳定度、密度有时连峰值都不出现，最后决定沥青用量的往往只剩下空隙率一个指标。在生产过程中也是如此，在大多数情况下，马歇尔试验只有空隙率会超出要求。因此有不少施工单位为满足空隙率要求在马歇尔试件成型时人为改变击实温度或忽视对温度的控制。1.2.2取样的偶然性试验室在取样进行马歇尔试验时，通常是上下午各取一组进行试验以获得当天的马歇尔密度。然而，正常的生产能力是240吨/小时，每天只取两组，所以当天马歇尔密度取样的偶然性较大。试验室取样进行马歇尔试验的各个环节都存在不可避免的人为因素的影响，而且这些影响对于马歇尔密度的取值而言是较为明显的。由于上述种种原因，在实际检测中，很难有以马歇尔密度为标准密度的压实度不合格的问题出现。1.2.3最大理论密度最大理论密度可以通过计算法、真空法或溶剂法来取得，溶剂法和真空法对钻孔取芯而言最能反映实际情况，但这两种方法都不能保留芯样，而且试验本身也比较繁琐。而计算法对于施工过程中的质量控制而言则最为简单明了、易于掌握。在SMA生产实践中，我们已经尝试利用最大理论密度作为标准密度的做法。空隙率的计算式VV＝（1-ρ实/ρ理）×100％压实度K＝ρｓ/ρｏ×100％，以理论密度为标准密度时，ρｓ＝ρ实，ρｏ＝ρ理可以推出：ＶＶ＝（1-0.01Ｋ）×100％使用最大理论密度可以直接地、相对真实地反映该路段的空隙率情况。2标准密度的选择和压实度标准的确定现在不少公路已在使用空隙率和压实度双控指标，即以马歇尔密度作为标准密度来评价压实度的同时，要求其空隙率也要达到要求。这样做可从两方面对沥青面层的质量进行控制，但实际施工中会出现压实度满足要求而空隙率不满足要求的情况，这很难说服施工单位其是不合格的。当以理论密度作为标准密度时，如前所述由于空隙率和压实度是两个相互关联的指标，即Ｗ＝(1-０.01Ｋ)X100％。在这样情况下控制了压实度其实也就控制了路面的实际空隙率。综上所述，可以看出标准密度应直接采用最大理论密度，这样就可以直接判断其空隙率的大小，为了避免空隙率过小而导致泛油等病害和空隙率过大而引起水损害，压实度指标宜控制在93％～98％。 3沥青面层实际密度按“测试规程”检测沥青面层实际密度有核子仪和钻孔取芯两种方法。核子仪法虽然有非破坏性的优点，但由于各种型号沥青砼表面的粗糙度不一，通过核子仪法测得的实际密度往往偏差较大，且缺乏相关性，因此“测试规程”明确指出不宜采用核子仪法作为仲裁试验和验收评定手段。钻孔取芯的试验方法是在路面施工结束后从面层中取出芯样，比较有代表性，也是现在最常用的方法。由于沥青混合料密度测试方法较多，有表干法、水中重法、蜡封法和体积法等，究竟采用何种方法作为钻孔取芯样的密度测定方法，有必要在此作一探讨。“测试规程”还规定“压实沥青砼面层的施工压实度是指按规定方法采取的混合料试样的毛体积密度与标准体积密度之比，以百分率表示。”《公路沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052－2000）》指出，当沥青混合料为不吸水时，可采用水中重法，因此在Ⅰ型沥青混合料密度的测定中，试验人员仍习惯采用表观密度作为实际密度ρs来计算压实度，这样其实是不妥的。在沥青面层压实度检测中，沥青标准密度宜采用最大理论密度，这样既可以有效地控制压实度，也可以控制其空隙率等体积指标；沥青的钻孔取芯芯样密度只能采用毛体积密度，以表干法测定。马歇尔试验全称　　沥青混合料马歇尔稳定度及浸水马歇尔试验过程　　马歇尔试验是确定沥青混合料油石比的试验。其试验过程是对标准击实的试件在规定的温度和湿度等条件下受压，测定沥青混合料的稳定度和流值等指标，经一系列计算后，分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度的关系曲线，最后确定出沥青混合料的最佳油石比。具体操作（一）试验目的　　以进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马歇尔稳定试验供检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力时使用，通过测试其水稳定性检验配合比设计的可行性。（二）仪器设备　　沥青混合料马歇尔试验仪、恒温水槽等。（三）试验步骤　　1、准备工作　　(1)按标准击实法成型马歇尔试件，其尺寸应符合规范规定，一组试件的数量最少不得少于4个。　　(2)量测试件的直径及高度。 　　(3)按规范规定的方法测定试件的密度、计算有关物理指标。　　(4)将恒温水槽调节至要求的试验温度。　　(一)标准马歇尔试验方法　　1、将试件置于已达规定温度的恒温水槽中保温。　　2、将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。　　3、当采用自动马歇尔试验仪时，连接好接线。　　4、启动加载设备，使试件承受荷载，加载速度为50±5mm/min。　　5、记录或打印试件的稳定度和流值。　　(二)浸水马歇尔试验方法：与标准马歇尔试验方法的不同之处在于，试件在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h，其余均与标准马歇尔试验方法相同。（四）注意事项　　1、如标准马歇尔试件高度不符合63.5mm±1.3mm的要求或两侧高度差大于2mm时，此试件应作废。　　2、从恒温水槽中取出试件至测出最大荷载值的时间，不得超过30s。　　3、当一组测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差的k倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果。当试件数目n为3、4、5、6个时，k值分别为1.15、1.46、1.67、1.82。作用对国际作用　　当今国际上最广泛应用的设计方法是马歇尔设计方法和Superpave设计方法。应该说这二种方法的设计理论和设计指标从本质上来说是相同的，它们共同强调的是沥青混合料体积性质指标。它们的根本区别是在于沥青混合料设计中试件的成型方法。通常认为Superpave试件搓揉成型方法比马歇尔击实成型方法更接近沥青路面现场施工的实际情况。对我国作用　　我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032－94）中规定的设计方法是马歇尔设计方法。在“十五”初期，针对江苏省高速公路沥青路面使用的所有石料进行了马歇尔设计方法和Superpave设计方法比较，探讨了Superpave设计方法和马歇尔设计方法的内在联系和区别。根据江苏省现有试验条件，尝试了目标配合比采用Superpave设计方法，现场施工控制采用马歇尔技术指标的方法，为Superpave在我省大面积推广积累了成功的经验。 沥青混合料抽提试验沥青混合料抽提试验离心分离法一、目的与适用范围   本方法适用于离心分离法测定粘稠石油沥青拌制的沥青混合料中沥青含量（油石比）。   本方法适用于热拌热铺沥青混合料路面施工四的沥青用量检测，以评定拌和厂产品质量。此法也用于旧路调查时检测沥青混合料的沥青用量，用此法抽提的沥青溶液可用于回收沥青，以评定沥青的老化性质。 二、主要计算公式    Pb＝(m-ma)/m   Pa＝(m-ma)/ma  式中：       m--沥青混合料的总质量，g       Pb--沥青混合料的沥青含量，％       Pa--沥青混合料的油石比，％ 三、报告     同一沥青混合料试样至少平行试验两次，取平均值作为试验结果。两次试验结果的差值应小于0.3％，当大于0.3％但小于0.5％时，应补充平行试验一次，以3次试验的平均值作为试验结果，3次试验的最大值与最小值之差不得大于0.5%. 回流式抽提法一、目的与适用范围 1、本方法规定用回流式抽提仪法测定沥青混合料中沥青含量的试验方法。2、本方法适用于沥青路面施工的沥青用量检测使用，以评定施工质量，也适用于旧路调查中检测沥青路面的沥青用量。但对煤沥青路面，需有煤沥青的游离炭含量的原始测定数据。 二、仪器及材料 回流式抽提仪、滤纸筒、天平、溶剂、碳酸铵饱和溶液。 三、方法与步骤 1、称取沥青混合料试样，准确至1g   2、开放水伐，使冷水流入冷凝器，充满后不断由排水伐流出。 3、接通电路，加热溶剂溶洗混合料。反复溶洗混合料，至试样中的沥青被溶解洗净为止。这一过程一般需要8h～10h。4、抽提结束将装有矿料的滤纸筒置干净的金属盘中，并置烘箱中（105℃±5℃）内烘至恒重，一般需4h。5、分别称取烘干的矿料质量（m2）。及带矿粉的滤纸筒、脱脂棉质量（m3）。6、测定抽提溶液重矿粉质量：1)  抽提后的溶液搅动后倒入量筒中，并用少量的溶剂摇洗抽提筒数次，清洗的溶液一并倒入量筒中，记录量筒内抽提液的体积（V1），准确至ml。2)  摇匀量筒内抽提液后，约取10ml溶液倒入一已称重的磁蒸发皿（m4）中，并记录用于量测部分的抽提溶液的体积（V2）。3)  蒸发皿移置电热板或砂浴上适当加热，使溶剂蒸发、干燥。4)  蒸发皿移置高温炉内加热至暗红色（500℃～600℃）后冷却至室温。 5)  按每1g残余物约5ml的比例向蒸发皿内注入饱和碳酸铵溶液，在室温下浸1h，然后置烘箱中烘干。6)  将恒重的蒸发皿置干燥器中冷却后称其质量（m5），作为矿粉的一部分。四．计算1、沥青混合料或混合料试样的沥青含量按下式计算。        Pb＝[（m－m0）-m2-（m3－m1）－m6]×100/（m－m0）                          （1） 式中：Pb-试样的沥青含量，％；     m-试样的质量，g；m0-试样中水分含量（不需测定时，可省略），g；m1-滤纸筒及脱脂棉质量，g；m2-抽提后矿料的质量，g；m3-抽提后粘附有矿粉的滤纸筒和脱脂棉质量，g；m6-抽提溶液中矿粉质量，g。m6＝m7×V1/V2                                                              （2）     式中：m7-10ml试验部分抽提溶液中矿粉的质量（m5－m4），g；V1-抽提液的全部体积，ml；V2-用于测量部分的抽提液体积，ml； 2、试样为煤沥青路面时，煤沥青含量按下式进行修正：PB＝Pb×（1＋Pc/(100-Pc)）                                      （3）式中：PB-煤沥青混合料中的煤沥青含量，％；Pb-式（1）计算所得的沥青含量，％ Pc-煤沥青中游离炭含量，％ 五、报告 同一试样至少平行试验两次，其差值不大于0.3％时，取平均值作为试验结果。  沥青密度及蜡含量试验一、目的与适用范围　　本方法适用于裂解蒸馏法测定道路石油沥青的蜡含量。 二、仪具与材料　　蒸馏烧瓶，冷却过滤装置，立式高温电炉，水流泵或真空泵，乙醚，低温水槽 三、试验步骤　　1、沥青蒸馏，制备馏分试样。　　2、馏分油中蜡的冷冻分离。　　3、同一沥青的试样蒸馏后应从馏分油中取2个以上试样进行平行试验。当取2个以上试样试验的结果超出重复性试验精密度要求时，需追加试验。当为仲裁性试验时，平行试验数应为3个。四、计算　　　　P=m1*mw*100/(mb*m2)P－蜡含量，%m1－馏分油总质量mw－析出蜡的质量mb－沥青试样质量，gm2－用于测定蜡的馏分油质量,g 五、精密度或允许差 　　蜡含量测定时重复性或复现性试验的允许差应符合下列要求：　　蜡含量（%）　　　　　　重复性（%）　　　　　　　　　复现性（%）　　0.0～1.0              0.1                        0.3   1.0～3.0              0.3                        1.0   >3.0                  0.5                        1.5  沥青混合料中沥青含量试验――回流式抽提法一、目的与适用范围 1、本方法规定用回流式抽提仪法测定沥青混合料中沥青含量的试验方法。2、本方法适用于沥青路面施工的沥青用量检测使用，以评定施工质量，也适用于旧路调查中检测沥青路面的沥青用量。但对煤沥青路面，需有煤沥青的游离炭含量的原始测定数据。 二、仪器及材料回流式抽提仪、滤纸筒、天平、溶剂、碳酸铵饱和溶液。 三、方法与步骤    1、称取沥青混合料试样，准确至1g   2、开放水伐，使冷水流入冷凝器，充满后不断由排水伐流出。 3、接通电路，加热溶剂溶洗混合料。反复溶洗混合料，至试样中的沥青被溶解洗净为止。这一过程一般需要8h～10h。 4、抽提结束将装有矿料的滤纸筒置干净的金属盘中，并置烘箱中（105℃±5℃）内烘至恒重，一般需4h。5、分别称取烘干的矿料质量（m2）。及带矿粉的滤纸筒、脱脂棉质量（m3）。6、测定抽提溶液重矿粉质量：1)  抽提后的溶液搅动后倒入量筒中，并用少量的溶剂摇洗抽提筒数次，清洗的溶液一并倒入量筒中，记录量筒内抽提液的体积（V1），准确至ml。2)  摇匀量筒内抽提液后，约取10ml溶液倒入一已称重的磁蒸发皿（m4）中，并记录用于量测部分的抽提溶液的体积（V2）。3)  蒸发皿移置电热板或砂浴上适当加热，使溶剂蒸发、干燥。4)  蒸发皿移置高温炉内加热至暗红色（500℃～600℃）后冷却至室温。5)  按每1g残余物约5ml的比例向蒸发皿内注入饱和碳酸铵溶液，在室温下浸1h，然后置烘箱中烘干。6)  将恒重的蒸发皿置干燥器中冷却后称其质量（m5），作为矿粉的一部分。 四、计算    1、沥青混合料或混合料试样的沥青含量按下式计算。        Pb＝[（m－m0）-m2-（m3－m1）－m6]×100/（m－m0）                          （1） 式中：Pb-试样的沥青含量，％；     m-试样的质量，g；m0-试样中水分含量（不需测定时，可省略），g；m1-滤纸筒及脱脂棉质量，g；m2-抽提后矿料的质量，g；m3-抽提后粘附有矿粉的滤纸筒和脱脂棉质量，g； m6-抽提溶液中矿粉质量，g。m6＝m7×V1/V2                                                              （2）     式中：m7-10ml试验部分抽提溶液中矿粉的质量（m5－m4），g；V1-抽提液的全部体积，ml；V2-用于测量部分的抽提液体积，ml；  2、试样为煤沥青路面时，煤沥青含量按下式进行修正：PB＝Pb×（1＋Pc/(100-Pc)）                                      （3）式中：PB-煤沥青混合料中的煤沥青含量，％；Pb-式（1）计算所得的沥青含量，％Pc-煤沥青中游离炭含量，％五、报告 同一试样至少平行试验两次，其差值不大于0.3％时，取平均值作为试验结果。'