公路改性沥青路面施工技术规范jtj036-98条文说明(5)

公路改性沥青路面施工技术规范jtj036-98条文说明(5)内容摘要：

水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 14 由于改性沥青的特性与普通沥青有较大差异，采用普通沥青的技术指标与标准很 难反映改性沥青的性能特点，为此，许多国家开始寻找新的技术指标及其相应的试验方法。 目前已有美国、德国、日本、奥地利等国相继制订了聚合物改性沥青的规范、指南或供货技术条件，以及相应的试验方法等，欧共体国家也正在制订改性结合料规范。 特别是美国，几乎每个州对聚合物改性沥青都有自己的技术要求，数十个厂家还给出了相应沥青改性剂的技术指标。 1991 年，美国各州公路与运输官员协会（ AASHTO）、美国承包商协会（ AGC）和美国道路与运输建设者协会（ ARTBA）联合推出了共同感兴趣的“聚合物改性沥青规范”，实际上， 这只是一个指南性的规范，如表 3 所示。 1995 年 AASHTO、 AGC 和 ARTBA 又联合提出了改性沥青的建议标准，与1991 年的规范相比，该标准修改了 SBS 的 60℃粘度； SBR的 60℃粘度、 4℃延度和粘韧性指标； PE 与 EVA 则增加了 60℃粘度指标，去掉了Ⅲ－ E 级的软化点指标，如表 4 所示。 从 1995 年开始，美国试验与材料学会（ ASTM）正式陆续将适用于路面施工的常用的四种类型的聚合物改性沥青分别纳入了标准规范。 D5976－ 96 是“用于路面施工的Ⅰ型聚合物改性沥青的技术要求”，该规范 所定义的典型的Ⅰ型聚合物主要包括苯乙烯 丁二烯（ SB）或苯乙烯 丁二烯 苯乙烯（ SBS）嵌段共聚物，如表 5 所示。 Ⅰ型聚合物改性沥青性能要求与 AASHTO－ AGC－ ARTBA1995 年版的规范相比，又修改了 60℃粘度指标，而且除Ⅰ A 级外，其它各等级的 60℃粘度又恢复到 1991 年规范的数值。 此外，Ⅰ－ D 级的 135℃粘度指标和RTFOT 残留物 4℃针入度指标也有变化，同时去掉了原样沥青 4℃针入度和软化点指标。 D584O— 95 是“用于路面施工的Ⅱ型聚合物改性沥青的技术要求”，该规范所指明的 典型的Ⅱ型聚合物主要包括苯乙烯一丁二烯橡胶乳液（ SBR）或氯丁胶乳，如表 6 所示。 Ⅱ型聚合物改性沥青除了由分三级改为分四级，去掉了溶解度指标外，经比较还可以发现，整个指标数值变化也比较大。 D5841— 95 是“用于路面施工的Ⅲ型聚合物改性沥青的技术 公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 15 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 16 公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 17 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 18 公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 19 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 20 公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 21 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 22 公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 23 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 24 公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 25 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 26 硬，高温性能越好，相反低温性能降低。 SBS 改性沥青的最大特点是高温、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。 SBS 改性沥青适用于各种气候条件下使用，使用者应该根据工程所在地区的高、低温情况及主要目的选择相适宜的标号。 SBR 改性沥青的最大特点是低温性能得到改善，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，也列人标准中。 SBR 改性沥青主要适用于寒冷气候条件下使用，使用者应该根据工程所在地区的低温情况及主要目的选择相适宜的标号。 EVA 及 PE 改性沥青，其最大特点是高温性能明显改善，故以软化点作为主要指标；离析是～个量化的控制 指标。 由于 PE 不溶于三氯乙烯，对此类改性沥青，溶解度也不要求。 EVA 及 PE 改性沥青，主要适用于炎热气候条件下使用，使用者应该根据工程所在地区的高温情况及主要目的选择相适宜的标号。 4 关于改性沥青的路用性能 参考各国的改性沥青技术指标、标准及相应的试验方法，根据我国有关改性沥青的研究成果，考虑到我国大多数公路部门目前的技术水平及今后的发展，本规范主要考虑了结合料有限的几种性质，包括感温性、低温开裂、疲劳开裂、永久变形、老化、均匀性、纯度、安全、工作度（施工性）等，并用不同的指标来反映这些路用性能。 (1）感温性 对聚合物改性沥青的感温性采用三个不同温度的针人度求取针人度指数来表示。 国外的研究表明，低温针入度与疲劳开裂也有关。 因此，感温性的要求也可帮助限制疲劳裂缝。 （ 2）低温开裂及疲劳开裂 对聚合物改性沥青的低温开裂性能， SBS 和 SBR 用低温延度来表示。 对 EVA 改性沥青来说，低温延度往往不能得出满意的结果，延度指标是不适用的。 SBR 改性沥青对提高低温延度最有效，但经老化后延度降低较多，所以本规范不仅规定了原样改性沥青的延度，还规定了 RTFOT 后残留物的延度。 此外，聚合 物改性沥青的抗低温开裂性能还可以用不同温度的针入度求出的当量脆点来表示。 测力延度及其试验方法是另一个有价值的技术指标与试验方法，但考虑到我国目前的实际情况和技术发展水平，本规范未作规定。 若建设单位或使用者有 要求或认 为必要时 ，可参照 美国 AASHTOT 3O0“ Force Ductility Test of Bituminous Materials”方法进行测定。 （ 3）永久变形 仅从结合料这个角度来考虑，若要提高路面的抗永久变形能力，则要求在高温条件下得到高的结合料劲庭模量 ，或者增加其弹性。 这个性质对 SBS公路改性沥青路面施工技术规范 JTJ 036－ 98 条文说明 长江委信息研究中心馆藏 27 和 EVA 是用环球法软化点来规定，对 SBS 还要求进行弹性恢复试验；对 SBR的高温性能是通过粘韧性规定的。 国内外的经验证明，对大多数聚合物改性沥青来说，这些方法是适宜的。 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的“沥青粘韧性试验”方法，建议采用 X－ Y 记录仪来记录荷重变形曲线，然后用求积仪、数记录纸方格或质量比例法来测量记录曲线所包围的面积。 目前，计算机的应用已很普及，采用计算机来记录荷重变形曲线并不困难，用数值积分法来处理数据也可以获得比上述方法更高的精度及更快的速度。 （ 4）老化 所有材料都要求在人工老化条件后仍保留有较小的稠度指标的变化率，本规范规定采用旋转薄膜加热试验（ RTFOT）制备老化沥青结合料。 这是因为采用现场生产、现场使用的改性沥青，在制作后必须一直保持搅拌状态，直至使用，一旦停止搅拌，改性沥青就不可避免地会产生离析，所以在标准中要求对工厂生产的产品要进行离析试验。 与 RTFOT 相比，在薄膜加热试验（ TFOT）中 , 盛样皿虽然随转盘转动，但盛样皿中的结合料基本上仍是静置的，不能保持搅拌状态，试样容易离析而使表面“结皮”，这将妨碍老化的进行。 如果 采用 RTFOT，使其在试验过程中，始终保持旋转和搅拌的状态，将比较接近老化的实际情况。 虽然 RTFOT 也并不是理想的沥青结合料的仿真的老化方法，它不能反映沥青路面使用期的老化问题，但是象压力老化容器（ PAV）这样的试验方法，在我国显然还不可能普遍采用。 （ 5）均匀性 聚合物改性沥青通常是由聚合物和沥青结合料液相组成的多相混合系统。 对许多这样的多相系统来说，基质沥青与产生改性效果的聚合物之间总有一定程度的非兼容性。 如果不相容性过于严重，以致影响贮存和操作使用，那就会使改性失败。 因此，对 不是在现场制作后马上使用的聚合物改性沥青，都要求进行离析试验，以限制离析，或者规定薄膜加热试验后的延度。 然而对一种材料适用，的离析试验对另一些材料可能就不合适，例如，对于 SBS 改性沥青建议采用专用的离析试验方法，通过测定上、下层软化点之差来定量反映改性沥青的离析程度。 瑞典的一项研究结果表明，当 SBS 改性沥青中 SBS 含量达到 6％，在进行离析试验时，由于试样表面变硬，上、下层软化点之差竟高达 3O℃以上，这个试验结果是难于真实反映 SBS 改性沥青的离析程度的，故要求 SBS 改性沥青必须进行不间断的搅拌或泵送循环，而不 是采取进行离析试验的方法来控制质量。 对于 EVA 改性沥青的离析情况则是采用定性分析方法，通过观察结皮、析出颗粒附在壁上的程度来描述改性沥青的离析情况。 SBR 改性沥青不适用这些方法，并不意味着 SBR 改性沥青没有不相容性的问题，只是现在尚没有建立评价这种材料的不相容性的测定方法。 （ 6）安全 水利水电工程监理适用规范全文数据库 长江委信息研究中心馆藏 28 聚合物改性沥青的安全要求是由克利夫兰杯闪点最低要求规定的，要求现场所使用的结合料闪点温度不低于规定的低限值。 （ 7）纯度 SBS 与 SBR 改性沥青规定了原样聚合物改性沥青的最低溶解度要求。 执行此项标 准必须保证结合料不被矿质材料或矿粉污染。 此要求不适用于PE 改性沥青或掺有 PE 的复合型聚合物改性沥青，因为目前道路工程上常规使用的三氯乙烯溶剂不能溶解 PE 等改性剂。 （ 8）施工性能 用改性沥青铺筑沥青混凝土路面，除了施工温度外尚未发现在建设过程的每一个步骤有任何特殊的要求。 然而因为许多改性沥青在高温时有较高的粘度，故在国外的改性沥青标准中，通常都对改性沥青设置高温粘度的界限，这个极限是根据材料的泵送性规定的。 例如在美国 AASHTO 的标准中，为使目前常规使用的沥青泵能有效地操作，要求 135℃粘度最高不超过 2020cs。 美国 SHRP 开发了沥青胶结料性能等级规范， AASHTO 在纳入暂行标准 MP193“ Specification for Performance Graded Asphalt Binder”中时规定，采用 ASTM D 4402 方法，在 135℃试验温度下用 Brookfield 旋转粘度计测定的粘度不超过。 该项的注释又规定：“如果沥青供应商能保证沥青在符合安全条件的温度下能容易泵送和拌和，主管部门可以不要求这个指标”。 本规范采用了这一规定。 目前在我国，采用 Brookfield 旋转粘度计测定结合料的 135℃粘度，虽然已具备了一定的条件，但由于粘度测定仪器主要还依赖于进口，粘度试验本身也较难掌握，而国内开展这方面的研究还比较少，因此在表注中也补充规定了可以不测定 135℃粘度的条件。 改性沥青的 60℃粘度是一个非常重要的指标，它特别能说明改性沥青在高温稳定性方面的改善效果。 但是，随改性剂剂量的增加，粘。