ICS93.080.20CCSP66DB62DB62/T4689—2023相變自調(diào)溫材料瀝青路面設(shè)計與施工規(guī)范Designandconstructionspecificationsforasphaltpavementofphasechangeself-regulatingmaterials2023-03-28發(fā)布2023-05-01實施甘肅省市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB62/T4689—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本規(guī)定 25相變材料 26配合比設(shè)計 27施工 38質(zhì)量管理與檢驗驗收 5附錄A(規(guī)范性)相變材料指標(biāo)測定 6附錄B(規(guī)范性)相變形式的測定 8附錄C(規(guī)范性)潛熱值(熔融焓值)衰減率的測定 12IIDB62/T4689—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由甘肅省交通運輸廳提出并監(jiān)督實施。本文件由甘肅省交通運輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：甘肅恒路交通勘察設(shè)計院有限公司、甘肅省公路交通建設(shè)集團有限公司、甘肅省公路發(fā)展集團有限公司、甘肅恒通路橋工程有限公司、天水通聯(lián)路橋有限責(zé)任公司、北京工業(yè)大學(xué)。本文件主要起草人：于延忠、劉波、宋尚霖、劉寬富、顏魯春、洪偉、王德鵬、桑星德、康俊泰、劉琪、趙艷、張興軍、寇曉明、王方亮、高宏剛、馬偉中、江小強、張斌、郭猛、丁偉迅、王永寧、姚明杰、宋建軍、鄭萬鵬、張曉軍、李登州、劉杰、范標(biāo)。本文件由甘肅恒路交通勘察設(shè)計院有限公司負(fù)責(zé)解釋。1DB62/T4689—2023相變自調(diào)溫材料瀝青路面設(shè)計與施工規(guī)范本文件規(guī)定了相變自調(diào)溫材料瀝青路面的基本要求、原材料、配合比設(shè)計、施工及質(zhì)量管理等。本文件適用于各等級新建、改建公路工程瀝青路面的上面層，推薦用于隧道進出口段、長大縱坡路段、橋面鋪裝路段等。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19466.1塑料差示掃描量熱法(DSC)GB/T19466.3塑料差示掃描量熱法(DSC)第1部分：通則第3部分：熔融和結(jié)晶溫度及熱焓的測定JGJ/T12輕骨料混凝土應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JT/T1210.1公路瀝青混合料用融冰雪材料第1部分：相變材料JTGE20公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程DB62/T3136公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1相變材料phasechangematerial隨溫度變化而改變物質(zhì)相態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)，指摻加到瀝青混合料中，通過保持瀝青路面與環(huán)境溫差，起到融冰雪或降低冰雪與瀝青路面凍結(jié)等作用的材料。3.2潛熱值(熔融焓值)latentheat(meltingenthalpy)相變過程中單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收或釋放的熱量，單位為焦耳每克(J/g)。3.3相變點phasechangepoint相變材料在相轉(zhuǎn)變時的臨界溫度點，單位為攝氏度(℃)。3.4相變形式phasechangeform相變材料在一定溫度范圍內(nèi)，由分子位移產(chǎn)生的態(tài)變而相未變的相轉(zhuǎn)變過程。3.5導(dǎo)熱系數(shù)coefficientofheatconductivity在導(dǎo)熱過程中，物體溫度隨時間的變化而變化的傳熱條件下，厚度為1m的材料，兩側(cè)表面的溫差為1K,在1s內(nèi)，通過1m2面積吸收或釋放的熱量，單位為瓦每米開爾文[W(m·K)]。3.6相變區(qū)間phasechangerange2DB62/T4689—2023相變材料在受到溫度影響時，從相變起始溫度轉(zhuǎn)變到相變終結(jié)溫度之間的區(qū)間。3.7相變自調(diào)溫瀝青混合料phasechangeself-regulatingasphaltmixture添加設(shè)定摻量的相變材料而制成的瀝青混合料。3.8調(diào)溫率attemperationratio環(huán)境溫度變化時，相變自調(diào)溫瀝青混合料的平均調(diào)溫值與普通瀝青混合料的平均調(diào)溫值的比率，單4基本規(guī)定4.1瀝青、集料、填料等原材料及混合料的質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合DB62/T3136的規(guī)定。4.2相變自調(diào)溫瀝青路面設(shè)計與施工除應(yīng)符合本文件的規(guī)定外，還應(yīng)符合現(xiàn)行國家、行業(yè)和地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5相變材料5.1一般規(guī)定5.1.1相變材料應(yīng)綠色環(huán)保，對空氣、水源、土壤等環(huán)境無污染，且對人體健康無害。5.1.2相變材料不易燃、無毒，可按一般運輸方式辦理運輸。運輸過程中應(yīng)有遮蓋物，防止日曬、雨淋、受潮。5.1.3相變材料應(yīng)存放在干燥、清潔的場所，避免日光長期照射，并遠離熱源。5.2質(zhì)量要求5.2.1相變材料應(yīng)色澤均勻，表面無裂紋、起皮，需取樣進行質(zhì)量檢驗，經(jīng)檢驗合格方可使用，材料規(guī)格尺寸應(yīng)符合JT/T1210.1中相關(guān)的規(guī)定。5.2.2相變材料各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1相變材料技術(shù)指標(biāo)潛熱值(熔融焓值)/J/g)相變點/℃相變區(qū)間/℃6配合比設(shè)計6.1一般規(guī)定6.1.1相變自調(diào)溫瀝青路面的配合比設(shè)計分為瀝青混合料的配合比設(shè)計和確定相變材料摻量兩步進行。6.1.2加入相變材料應(yīng)不影響瀝青混合料常規(guī)配合比設(shè)計。DB62/T4689—202336.2瀝青混合料配合比設(shè)計瀝青混合料配合比設(shè)計應(yīng)按照DB62/T3136中瀝青混合料路面配合比設(shè)計的規(guī)定進行。6.3確定相變材料摻量6.3.1相變自調(diào)溫瀝青路面中相變材料以外摻的方式加入瀝青混合料中。6.3.2相變材料摻量為相變材料質(zhì)量占瀝青混合料總質(zhì)量的百分比。6.3.3相變材料的摻量應(yīng)根據(jù)省內(nèi)實際氣候條件并按照J(rèn)T/T1201.1中相變材料推薦摻量進行確定，宜選取為0.30%～0.45%。6.3.4相變自調(diào)溫瀝青混合料用于橋面鋪裝時，相變材料摻量應(yīng)取上限值。6.3.5當(dāng)相變自調(diào)溫瀝青路面有調(diào)節(jié)路面極端溫度需求時，根據(jù)環(huán)境的不同，應(yīng)滿足表2中對應(yīng)調(diào)溫率的要求。表2不同環(huán)境溫度的調(diào)溫率技術(shù)指標(biāo)環(huán)境溫度/℃注2:當(dāng)相變自調(diào)溫瀝青路面有調(diào)節(jié)路面極端溫度需求時，應(yīng)根據(jù)預(yù)估值添加值，當(dāng)試驗結(jié)果滿足要求時，則確定該摻量可以為最終設(shè)計值。當(dāng)試驗般為0.05%為梯度調(diào)整)增加相變材料摻量，直到結(jié)果滿足要求后，確定6.3.6當(dāng)相變自調(diào)溫瀝青路面有抑制路面積雪結(jié)冰的需求時，摻加相變材料的瀝青混合料融冰雪性能表3摻加相變材料的瀝青混合料融冰雪技術(shù)指標(biāo)要求導(dǎo)熱系數(shù)(非穩(wěn)態(tài))/[W/(m·K)]<0.11融冰雪能力值/(g/cm2)注1:導(dǎo)熱系數(shù)和融冰化雪能力值得測定按照J(rèn)T/T1201.1中規(guī)定的試驗方法進行。注2:當(dāng)相變自調(diào)溫瀝青路面有抑制路面積雪結(jié)冰要求時，應(yīng)根據(jù)預(yù)估值添加相變材料并根據(jù)表中的規(guī)定對混合料的融冰雪性能進行檢測，當(dāng)試驗結(jié)果滿足要求時，則確定該摻量可以為最終求時，按一定間隔(一般為0.05%為梯度調(diào)整)增加相變材料摻量，直到結(jié)果滿足要求后，確定該摻量為最終設(shè)計值。相應(yīng)的指標(biāo)作為相變自調(diào)溫瀝青路面道路融冰雪性能驗收評價的標(biāo)準(zhǔn)值。6.4相變自調(diào)溫瀝青混合料路用性能相變自調(diào)溫瀝青混合料路用性能應(yīng)滿足DB62/T3136中瀝青混合料路面的指標(biāo)要求。7.1一般規(guī)定4DB62/T4689—7.1.1相變材料儲存在通風(fēng)、干燥區(qū)域，不應(yīng)受潮、暴曬，儲存與運輸過程中不應(yīng)與易燃品同放，相變材料瀝青路面混合料施工溫度應(yīng)滿足DB62/T3136中瀝青混合料路面的施工溫度要求，不應(yīng)超過DB62/T3136中瀝青混合料路面的最高溫度。7.1.2相變自調(diào)溫瀝青混合料不應(yīng)在氣溫低于10℃(高速公路和一級公路)或5℃(其他等級公路),以及雨天、路面潮濕的情況下施工。7.1.3鋪筑相變自調(diào)溫瀝青面層前，應(yīng)檢查下層結(jié)構(gòu)層的外觀及質(zhì)量，舊瀝青路面或下層已被污染或存在缺陷，應(yīng)清洗或經(jīng)銑刨處理后方可鋪筑相變自調(diào)溫瀝青面層。7.2.1相變自調(diào)溫瀝青混合料應(yīng)在瀝青拌和廠(場、站)采用拌和機械拌制，拌和廠設(shè)置、拌和機械設(shè)備的性能及環(huán)保要求應(yīng)滿足DB62/T3136中瀝青混合料路面的要求。7.2.2拌和溫度應(yīng)符合DB62/T3136瀝青混合料路面的規(guī)定。7.2.3集料、相變材料同時投入拌缸中干拌，每盤的干拌時間不應(yīng)少于5s~10s,隨后加入瀝青、礦粉等材料按常規(guī)工藝拌制，每盤的生產(chǎn)周期不宜少于50s,每盤瀝青混合料的相變材料實際摻量應(yīng)按公式(1)計算。m——相變材料實際摻量，單位為千克(kg);M——每盤瀝青混合料實際產(chǎn)能，單位為千克(kg);c——相變材料摻量，單位為百分比(%)。7.2.4宜采用安裝喂料設(shè)備等方式進行機械投放，預(yù)先調(diào)試投料器投放速度；若采用人工投放時，應(yīng)先對投料人員進行技術(shù)培訓(xùn)，并采取安全保障措施。7.2.5相變材料實際摻量的誤差應(yīng)小于設(shè)定值的0.5%,施工過程中按每作業(yè)班組檢查一次。7.2.6相變自調(diào)溫瀝青混合料出廠時應(yīng)逐車檢測出料重量和溫度，滿足要求方可出廠。7.3.1相變自調(diào)溫瀝青混合料的運輸應(yīng)按照DB62/T3136的規(guī)定進行。7.3.2裝料前應(yīng)將車廂清理干凈，涂抹隔離劑。7.3.3運輸車到達施工現(xiàn)場后，應(yīng)嚴(yán)格檢測混合料的溫度，不應(yīng)低于攤鋪溫度。7.4.1相變自調(diào)溫瀝青混合料的攤鋪應(yīng)按照DB62/T3136的規(guī)定進行。7.4.2根據(jù)不同的路面類型，通過鋪筑試驗路段實測確定松鋪系數(shù)。7.4.3攤鋪機起步速度宜為1.5m/min,正常攤鋪速度不宜大于3.0m/min,宜勻速、連續(xù)攤鋪。7.4.4接縫前將粘層油涂抹在施工縫上，粘層油中水分未蒸發(fā)完，不應(yīng)接縫。7.5.1相變自調(diào)溫瀝青路面的壓實及接縫應(yīng)按照DB62/T3136的規(guī)定進行。7.5.2壓路機的碾壓速度宜控制在：靜壓3km/h,振壓4km/h。7.5.3碾壓時應(yīng)遵循緊跟慢壓、高頻低幅、先低后高、均勻少水的原則，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3~1/2的碾壓輪寬度，碾壓至滿足要求的壓實度為止。7.5.4碾壓接縫時，第一次重疊寬度應(yīng)為20cm,直至80cm~100cm后，成45°向兩邊碾壓，確保接縫平整。5DB62/T4689—20237.6開放交通及其它7.6.1鋪筑好的路面應(yīng)嚴(yán)格控制交通，做好維護，保持整潔。7.6.2路面表面溫度低于50℃后，方可開放交通。8質(zhì)量管理與檢驗驗收8.1質(zhì)量管理8.1.1相變自調(diào)溫瀝青路面施工過程中的質(zhì)量管理與檢查應(yīng)按照DB62/T3136的規(guī)定進行。8.1.2相變自調(diào)溫瀝青路面施工過程中應(yīng)以5t相變材料作為一個批次并取樣，當(dāng)一項工程所用相變材料不足5t時則以該工程使用相變材料作為一個批次并取樣，進行相變材料性能指標(biāo)檢驗，結(jié)果應(yīng)符合相變材料的指標(biāo)要求。8.2檢驗驗收8.2.1相變自調(diào)溫瀝青路面施工過程中應(yīng)設(shè)置對照組或取樣成型試件，進行路用性能和調(diào)溫性能檢驗。8.2.2路用性能檢驗應(yīng)按照DB62/T3136的規(guī)定進行，調(diào)溫性能應(yīng)滿足設(shè)計文件中調(diào)溫率的要求，鋪筑瀝青混合料每3000t檢驗一次調(diào)溫率。8.2.3相變自調(diào)溫瀝青混合料的性能檢驗還應(yīng)滿足DB62/T3136的要求。同DB62/T4689—20236相變材料指標(biāo)測定A.1測量設(shè)備A.1.1DSC差示掃描量熱儀DSC差示掃描量熱儀性能如下：——能以0.5℃/min～20℃/min的速率，等速升溫或降溫；——能保持試驗溫度在±0.5℃內(nèi)至少60min;——能夠進行分段程序升溫或其它模式的升溫；——氣體流動速率范圍在10mL/min～60mL/min,偏差控制在±10%的范圍內(nèi)；——溫度信號分辨能力在0.1℃,噪音低于0.5℃;——為便于校準(zhǔn)和使用，試樣量最小應(yīng)為1mg(特殊情況下，試樣量可以更小);——儀器能夠自動記錄DSC曲線，并能對曲線和準(zhǔn)基線間的面積進行積分，偏差小于2%;——配有一個或多個樣品支持器的樣品架組件。A.1.2樣品皿樣品皿應(yīng)符合下列要求：——用來裝測試材料和參比樣，由相同質(zhì)量的同種材料制成，在測量條件下，樣品皿不與測試材料和氣體發(fā)生物理或化學(xué)變化；——樣品皿應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性能，能夠加蓋和密封，并能承受在測量過程中產(chǎn)生的過壓。A.1.3天平天平的最大允許誤差為±0.01mg。A.1.4標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)符合GB/T19466.1附錄A中規(guī)定。A.2測量程序潛熱值(熔融焓值)的測定應(yīng)符合下列規(guī)定：a)調(diào)整保護氣及吹掃氣氣體輸出壓力為0.05MPa;b)儀器應(yīng)在測試前至少提前1h開機，同時打開程序文件確保軟件與設(shè)備連接正確；c)稱量測試材料，測試材料質(zhì)量為5mg左右，精確到0.1mg;d)將測試材料放入到樣品皿(鋁制坩堝)內(nèi)；e)將測試材料樣品皿放入到設(shè)備樣品池中；f)點擊程序文件新建文件輸入測試材料參數(shù)；g)在規(guī)定的壓力0.05MPa,吹掃氣用氮氣流速恒定為20mL/min,保護氣用氮氣流速恒定為60mL/min的條件下，使用液氮將測試材料降溫到-20℃;h)以10℃/min的升溫速率將測試材料從-20℃升溫至50℃,并記錄一條DSC熔融曲線；i)測試程序中的緊急停機復(fù)位溫度將自動定義為程序中的最高溫度10℃。A.3試驗指標(biāo)7DB62/T4689—2023A.3.1潛熱值(熔融焓值)的試驗結(jié)果按照GB/T19466.3的規(guī)定，得到被測材料的潛熱值(熔融焓值)。A.3.2相變區(qū)間的試驗結(jié)果按照GB/T19466.3規(guī)定，從DSC差示掃描量熱儀熔融曲線上得出熔融起始溫度Tim、熔融終止溫度Tfm,此溫度區(qū)間為相變區(qū)間范圍。A.3.3相變點的試驗結(jié)果按照GB/T19466.3規(guī)定，從DSC差示掃描量熱儀所得的DSC曲線上得出熔融起始溫度、熔融終止溫度，并連接兩個溫度點為一條直線作為基線，與基線平行對應(yīng)于轉(zhuǎn)變開始的曲線最大斜率處所作切線的交點所對應(yīng)的溫度，為相變點。ARDSARDS同DB62/T4689—20238相變形式的測定B.1測量設(shè)備B.1.1顯微熔點儀顯微熔點儀主要性能如下：——顯微熔點儀，主要用于制藥、化工、紡織、橡膠、燃料等行業(yè)的對晶體熔點，相態(tài)轉(zhuǎn)化的測定、分析、研究；——加熱臺采用埋入式陶瓷遠紅外輻射發(fā)熱技術(shù)，具有發(fā)熱均勻，耐腐濁性強，使用壽命長，絕緣性好等優(yōu)異性能；——溫度傳感裝置選用了高溫膠直接將感應(yīng)溫度的鉑熱電阻和不銹鋼工作臺面粘結(jié)在一起，因而有控溫精度高，結(jié)構(gòu)簡單，耐腐蝕性強等特點；——控溫采用數(shù)字顯示，自整式定時報警(防止因?qū)嶒炌瓿珊笠蛲涥P(guān)電源而造成加熱臺干燒)單片微機技術(shù)的面板式控溫儀，具有自動控溫、控溫精度高等特點；——配有三目連續(xù)變倍體視顯微鏡，視場大，立體感強，并可接攝像裝置，連接電腦拍攝和保存顯微視頻和圖像。B.1.2天平B.2技術(shù)參數(shù)顯微熔點儀技術(shù)參數(shù)包括下列內(nèi)容：——放大倍數(shù)：7×~45×上下光源；——測量范圍：50℃~320℃;——測量精度：±1%;——最小分度值：0.1℃;——測試量：≤1mg;——電源：AC220V50Hz;——使用環(huán)境：溫度0℃~40℃,相對濕度45%～85%。B.3測量程序相變形式的測定應(yīng)符合下列規(guī)定：a)將加熱臺放置在顯微鏡工作臺上；b)插上顯微鏡電源，打開顯微鏡照明開關(guān)；c)被測物品測試前應(yīng)放于0℃冰柜冷凍內(nèi)冷凍2h;d)打開控溫儀電源，控溫表指示燈RUN、HAT、ALM、COV亮約十秒鐘，屏幕PV行顯示出加熱臺溫度(初始狀態(tài)為室溫);e)按一下SET鍵開始設(shè)定所需要的溫度值，AT減少溫度，TIME增加溫度，使屏幕顯示為所設(shè)定的溫度80℃,再按SET鍵確認(rèn)，并進入報警時間設(shè)置，AT減少，TIME增加，0為不設(shè)定報警(如能做到實驗后隨手關(guān)機建議設(shè)為0),如設(shè)定報警功能，當(dāng)?shù)竭_設(shè)定時間時蜂鳴器響4聲，加熱輸出關(guān)閉，再次按SET鍵確認(rèn)并進入工作狀態(tài)；9DB62/T4689—2023f)在加熱臺中心區(qū)域放上一片載玻片，用不銹鋼鑷子取出1mg道路自調(diào)溫相變材料放在載玻片上，選擇適當(dāng)?shù)娘@微鏡倍數(shù)并調(diào)節(jié)清晰，同時錄像記錄時間；g)調(diào)節(jié)合適的升溫速率，使溫度能夠達到設(shè)置溫度80℃。B.4試驗結(jié)果測試相變自調(diào)溫瀝青路面材料在80℃加熱24h后仍為固態(tài)。DB62/T4689—2023(規(guī)范性)潛熱值(熔融焓值)衰減率的測定C.1測量設(shè)備C.1.1DSC差示掃描量熱儀DSC差示掃描量熱儀主要性能如下：——能以0.5℃/min～20℃/min的速率，等速升溫或降溫；——能保持試驗溫度在±0.5℃內(nèi)至少60min;——能夠進行分段程序升溫或其它模式的升溫；——氣體流動速率范圍在10mL/min～60mL/min,偏差控制在±10%的范圍內(nèi)；——溫度信號分辨能力在0.1℃,噪音低于0.5℃;——為便于校準(zhǔn)和使用，試樣量最小應(yīng)為1mg(特殊情況下，試樣量可以更小);——儀器能夠自動記錄DSC曲線，并能對曲線和準(zhǔn)基線間的面積進行積分，偏差小于2%;——配有一個或多個樣品支持器的樣品架組件。C.1.2樣品皿樣品皿應(yīng)符合下列要求：——用來裝測試材料和參比樣，由相同質(zhì)量的同種材料制成。在測量條件下，樣品皿不與測試材料和氣體發(fā)生物理或化學(xué)變化；——樣品皿應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性能，能夠加蓋和密封，并能承受在測量過程中產(chǎn)生的過壓。C.1.3天平天平的最大允許誤差為±0.01mg。C.1.4標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)符合GB/T19466.1附錄A中的規(guī)定。C.2測量程序潛熱值(熔融焓值)衰減率的測定應(yīng)符合下列規(guī)定：a)調(diào)整保護氣及吹掃氣氣體輸出壓力為0.05MPa;b)儀器應(yīng)在測試前至少提前1h開機，同時打開程序文件確保軟件與設(shè)備連接正確；c)稱量測試材料，測試材料質(zhì)量為5mg左右，精確到0.1mg;d)將測試材料放入到樣品皿(鋁制坩堝)內(nèi)；e)將測試材料樣品皿放入到設(shè)備樣品池中；f)點擊程序文件新建文件輸入試樣參數(shù)；g)在規(guī)定的壓力0.05MPa,吹掃氣用氮氣流速恒定為20mL/min,保護氣用氮氣流速恒定為60mL/min的條件下，使用液氮將測試材料降溫到-20℃;h)以10℃/min的升溫速率將測試材料從-20℃升溫至50℃,并記錄一條DSC熔融曲線，測試程序中LN2為關(guān)閉；i)恒溫5min,測試程序中LN2為自動；j)以10℃/min的降溫速率將測試材料從50℃冷卻到-20℃,測試程序中LN2為自動；DB62/T4689—2023k)恒溫5min,測試程序中LN2為自動；1)重復(fù)上述步驟h-k,按順序共做20次循環(huán)，可得到第20次DSC熔融曲線；C.3試驗結(jié)果按照GB/T19466.3規(guī)定，從DSC差示掃描量熱儀所得的DSC曲線上記取第一次熔融焓，及第20次熔融焓。按照公式(C.1)計算經(jīng)過20次循環(huán)的熔融焓衰減率。X——20次循環(huán)后的熔融焓衰減率，單位為百分比(%);Ho——初始熔融焓，單位為焦耳每克X——20次循