国家标准计划《道路用冷拌沥青混合料》由 TC458(全国混凝土标准化技术委员会)归口 ,主管部门为住房城乡建设部。
主要起草单位 长安大学等 。
| 93 土木工程 |
| 93.080 道路工程 |
| 93.080.20 道路建筑材料 |
目前,我国公路与城市道路沥青路面新建或养护罩面采用的基本上都是“热拌热铺”沥青混合料,由于施工时沥青和集料都需要加热,导致施工温度高、能耗高而且污染严重,在拌和、运输、摊铺过程中长时间加热易产生沥青膜老化现象,同时受季节环境温度影响大,在寒冷地区有效施工时间短。
随着我国社会经济与生态文明建设的不断发展,在道路建设中的节能减排、绿色低碳问题受到了高度重视。
为解决传统热拌热铺沥青混合料高能耗、高排放、高污染等环境问题,温拌沥青混合料、储存式热拌冷铺沥青混合料、常温改性沥青混合料及冷拌冷铺沥青混合料等技术得到了快速发展与应用,其主要目的都是通过降低沥青混合料施工温度、减少生产与施工加热环节或提升低温环境下施工和易性等措施,在保证沥青路面使用性能的基础上,最大限度的实现节能减排与绿色施工,工程应用效果十分明显。
众所周知,能否实现沥青混合料常温下“拌和”是突破“热拌”技术的关键。
而冷拌沥青混合料正是这样一种技术,它克服了热拌对温度的限制,在施工过程中沥青与集料都不需要加热,即整个过程可实现“零排放”,因此其发展与应用得到了行业的高度重视。
根据目前已有研究成果,冷拌混合料可分为溶剂型、乳化型、泡沫型和反应型四类,其技术特征如下: (1)溶剂型冷拌沥青混合料,一般由溶剂稀释沥青、添加剂在常温或低温条件下与矿料拌和而成。
该类混合料强度是随着溶剂的挥发、沥青恢复原有性质后逐渐形成。
由于成型速度慢、强度低、耐久性差,目前主要用于坑槽修补。
(2)乳化型冷拌沥青混合料由乳化沥青、添加剂和集料在常温下拌和而成。
该类混合料在乳化沥青破乳前工作性良好,但其破乳时间难以精确控制,且初始强度低,不能尽早开放交通,同时对混合料设计方法、长期使用性能、施工配套设备方面的研究仍有待加强。
(3)泡沫型冷拌沥青混合料是在高温沥青中加入少量水使沥青体积瞬间膨胀数倍至数十倍,从而降低沥青黏度,然后与矿料及添加剂在常温下拌和而成。
由于水分会影响混合料强度,一般需加入适量水泥来提高其早期强度。
该类混合料目前主要用于基层。
(4)反应型冷拌沥青混合料是在液体沥青中加入环氧树脂等高分子聚合物,再与矿料拌和而成,在加入固化剂后树脂发生化学反应,形成网状交联结构使混合料迅速形成强度。
该类混合料使用性能好,但成本较高、施工较复杂。
由上可知,冷拌技术的核心是冷拌沥青胶结料,但是目前市场上的冷拌沥青质量参差不齐,且普遍存在成型速度慢、早期强度低、使用效果及耐久性差等问题,导致使用效果有好有坏。
造成这一局面的原因,一方面与工程造价有关,由于受限于养护经费,高性能冷拌材料推广应用困难;另一方面,也与缺乏相应的技术标准来规范冷拌材料及其施工工艺有关。
我国现行《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中提出冷拌沥青混合料技术的一些试验评价方法和指标,但主要是针对乳化沥青和液体沥青冷拌混合料,而关于冷拌材料的组成设计,JTG F40-2004推荐采用细粒式LB-10、LB-13和中粒式LB-16、LB-19矿料级配,其技术指标很难达到沥青路面面层的相应要求。
2004年4月发布了交通部行业标准《沥青路面坑槽冷拌修补材料SBS沥青液》(JT/T 530-2004),该标准的力学性能指标采用的是马歇尔稳定度试验方法。
2015年4月,交通运输部发布了《沥青路面坑槽冷补成品料 JT/T972-2015》,适用于路面坑槽修补用的稀释沥青类冷补成品料。
2016年8月,河南省交通运输厅发布了DB41T 1289-2016《溶剂型冷补沥青混合料施工技术规范》,规定了溶剂型冷补沥青混合料的分类、材料、溶剂型冷补料设计、溶剂型冷补料施工和检查验收,适用于各等级公路及城市道路坑槽修补施工。
可见,目前的标准要么技术标准较低,很难达到沥青面层加铺罩面要求,要么适用范围太窄,仅针对乳化型或溶剂型(液体沥青)其中一类,很难满足冷拌技术的应用需求。
总体上讲,目前国内对冷拌沥青混合料还没有形成统一的评价方法、技术指标和标准,大部分都是在常规试验基础上做了少许修正和改进。
市场上对冷拌沥青混合料的路用性能评价方法和指标,大多都由厂家推荐,这种方法和指标仅适用于评价某一特定产品,不具备通用性,这也就限制了冷拌沥青混合料的大规模推广应用。
因此,尽快制订道路用冷拌沥青混合料相关的技术标准,不仅能够更好地规范冷拌沥青混合料的生产应用,而且对于推动交通运输领域做好碳达峰、碳中和相关工作,加速交通行业绿色低碳转型、推动交通运输高质量发展、加快交通强国建设都具有重要意义。
标准使用范围为道路用冷拌沥青混合料,主要技术内容包括: 1 范围 本文件规定了道路沥青路面用冷拌沥青混合料的术语和定义、材料、要求、检验规则和运输。 本文件适用于各等级公路、城镇道路等沥青路面坑槽修补及养护罩面用冷拌沥青混合料的检验和使用。 2 规范性引用文件 GB/T 38990 道路用水性环氧树脂乳化沥青混合料 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定 JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范程 JTG 5142-01 公路沥青路面预防养护技术规范 3 术语和定义 根据本标准文本内容,为避免歧义和误解,规定了冷拌沥青结合料、水反应型冷拌沥青结合料、冷拌沥青混合料三个术语。 4 材料 对冷拌沥青、矿料的性能指标要求及其试验方法进行了明确规定。 5 要求 对冷拌沥青混合料级配宜采用的级配类型及其范围作了规定。 对冷拌沥青混合料马歇尔试验要求、路用性能要求及相应的试验方法进行了详细规定。 6 检验规则 明确了冷拌沥青混合料检验的一般规则,并对其出厂检验、型式检验、取样与组批要求及合格判定标准等进行了明确规定。 7 运输 冷拌沥青混合料的运输应符合JTG F40的规定,运输过程应注意密封防水。