公路路用集料技术标准(建议稿)

Comment U1: 修改意见及建议，请 直接批注在侧边栏。 宁夏公路路用碎石技术标准 （建议稿） 发 布 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 1 - 前言 依据现行的公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40-2004） 、 公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-2011） 、 公路水泥混凝土路 面施工技术规范及区内主要料场碎石路用性能研究 课题项目 调查情况，为有效提高区内集料质量，特提出本技术标准，以规范 公路工程用集料生产及使用过程的各个环节，从而提高公路工程质 量。 目 录 1 总则 .1 2 术语、符号、代号 .x 3 母岩集料质量要求 .x 4 路面用集料质量要求 .x 4.1 沥青路面用粗集料 .x 4.2 沥青路面用细集料 .x 4.3 沥青路面用填料 .x 4.4 水泥混凝土路面用集料 .x 5 混凝土用集料质量要求 .x 4.4 混凝土用细集料 .x 4.4 混凝土用粗集料 .x 7 其他 .x 附录一： 集料生产技术要求 .x a 母岩开采生产要求 .x b 生产设备技术要求 .x c 生产场地技术要求 .x d 集料生产技术要求 .x e 碎石质量管理要求 .x 附录二： 区内路用材料母岩分布情况x 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 3 - 1、总则 影响公路集料质量的因素主要有两个方面。其一是岩石的母材 质量。必须满足料源特性的要求，应满足岩石压碎值、洛杉矶磨耗、 视密度、吸水率、沥青粘附性、坚固性、磨光值、冲击值等岩石固 有物理性能方面要求；其二是集料生产工艺。必须满足认同特性的 要求，应具有规范、可靠的生产工艺，依靠各生产环节的质量控制， 才能保证集料的洁净、干燥、无风化、无杂质、具有良好的颗粒形 状。 1.1 碎石材料供应商应具备足够的生产能力以保证所需集料的稳定 供应。集料破碎生产时，其最终产品的级配、形状（棱角性与针片 状含量） 、物理特性（密度与吸水率）应确保一致性和稳定性。要 求碎石材料的来源、生产量、破碎与筛分设备、生产工艺（喂送率、 溢出量、除尘量等）生产中不能发生大的变化。 1.2 碎石使用单位及各级质量监督部门应狠抓原材料质量控制，严 把材料进场关，将路面用集料质量控制前移至料场的选择和加工生 产环节，并应适当提高质量要求和加大检测频率。 2 术语 2.1 集料 aggregate 在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、机制砂、石屑、 砂等。 2.2 粗集料 coarse aggregate 在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于 2.36的碎石、破碎砾石、筛选砾 石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于 4.75的碎石、砾石和破 碎砾石。 2.3 细集料 fine aggregate 在沥青混合料中，细集料是指粒径小于 2.36的天然砂、人工砂(包括机 制砂) 及石屑；在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于 4.75的天然砂、人工 砂。 2.4 天然砂 natural sand 由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小于 4.75的岩石颗粒，按生 存环境分河砂、海砂、山砂等。 2.5 人工砂 manufactured sand，synthetic sand 经人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指石料加工过程中采 取真空抽吸等方法除去大部分土和细粉，或将石屑水洗得到的洁净的细集料。 2.6 机制砂 crushed sand 由碎石及砾石经制砂机反复破碎加工至粒径小于 2.36的人工砂，亦称破 碎砂。 2.7 石屑 crushed stone dust，screenings ，chips 采石场加工碎石时通过最小筛孔(通常为 2.36或 4.75)的筛下部分，也 称筛屑。 2.8 混合砂 blend sand 由天然砂、人工砂、机制砂或石屑等按一定比例混合形成的细集料的统称。 2.9 填料 filler 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 5 - 在沥青混合料中起填充作用的粒径小于 0.075的矿物质粉末。通常是石 灰岩等碱性料加工磨细得到的矿粉，水泥、消石灰、粉煤灰等矿物质有时也可 作为填料使用。 2.10 矿粉 mineral filler 由石灰岩等碱性石料经磨细加工得到的，在沥青混合料中起填料作用的以 碳酸钙为主要成分的矿物质粉末。 2.11 表观密度(视密度)apparent density 单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量。 2.12 石料磨光值 polished stone value 按规定试验方法测得的石料抵抗轮胎磨光作用的能力，即石料被磨光后用 摆式仪测得的摩擦系数。 2.13 石料冲击值 aggregate impact value 按规定方法测得的石料抵抗冲击荷载的能力，冲击试验后，小于规定粒径 的石料的质量百分率。 2.14 石料磨耗值 eared stone value 按规定方法测得的石料抵抗磨耗作用的能力，其测定方法分别有洛杉矶法、 道瑞法和狄法尔法。 2.15 石料压碎值 crushed stone value 按规定方法测得的石料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的石 料质量百分率表示。 2.16 集料空隙率(间隙率) percentage of voids in aggregate 集料的颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分比。 2.17 碱集料反应 alkali-aggregate reaction 水泥混凝土中因水泥和外加剂中超量的碱与某些活性集料发生不良反应而 损坏水泥混凝土的现象。 2.18 砂率 sand percentage 水泥混凝土混合料中砂的质量与砂、石总质量之比，以百分率表示。 2.19 针片状颗粒 flat and elongated particle in coarse aggregate 指粗集料中细长的针状颗粒与扁平的片状颗粒。当颗粒形状的诸方向中的 最小厚度(或直径) 与最大长度(或宽度) 的尺寸之比小于规定比例时，属于针片 状颗粒。 2.20 标准筛 standard test sieves 对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品 筛。标准筛筛孔为正方形(方孔筛)，筛孔尺寸依次为 75、63、53、 37.5、31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、 1.18、0.6、0.3、0.15、0.075。各类标准筛的尺寸及技术要求应符合 本规程附录 A 的要求。 2.21 集料最大粒径 maximum size of aggregate 指集料的 100都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。 2.22 集料的公称最大粒径 nominal maximum size of aggregate 指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超过 1O)的最 小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。 2.23 细度模数 fineness modulus 表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 7 - 3 母岩质量要求 3.1 破碎沥青路面用集料的母岩材料，必须具有较好的饱水抗压强 度。饱水抗压强度值低于 70mpa 时，不得用于道路沥青路面所有结 构层次；饱水抗压强度值低于 100mpa 时，不得用于高等级沥青路 面磨耗层。 （条文说明：岩石饱水抗压强度指标能够准确表现集料坚硬程度及抗磨耗性能，因此明确 提出强度指标要求。区内主要地区碎石料场母材均能满足70mpa 的要求，部分料场可满 足100mpa 的要求。通过此条要求，以提高料场破碎时选取的母岩质量，减少风化石、杂 石的使用。 ） 4 路面用集料质量要求 4.1 沥青路面用粗集料 4.1.1 高等级路面用粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙，质量应符合 表 2 的规定。对受热易变质的集料，宜采用经拌和机烘干后的集料 进行检验。 表 2 粗集料质量技术要求 高速及一级公路 试 验 项 目 单位 表面层 其他 层次 其他等级 道路 试验方 法 石料压碎值，不大于 % 22 25 28 T 0316 洛杉矶磨耗损失，不大于 % 25 25 30 T 0317 表观相对密度，不小于 - 2.60 2.50 2.50 T 0304 吸水率，不大于 % 2.0 2.0 3.0 T 0304 坚固性，不大于 % 10 10 - T 0314 针片状颗粒含量(混合料)，不 大于 其中粒径大于 9.5mm，不大于 其中粒径小于 9.5mm，不大于 % % % 13 12 15 16 15 18 18 T 0312 水洗法0.075mm 颗粒含量，不 大于 % 1 1 1 T 0310 软石含量，不大于 % 2.5 4 4 T 0320 注 1：坚固性试验可根据需要进行。 （指标调整说明：1、压碎值：按照目前调查情况，压碎值不符合要求（22%）的料场有： 拉僧庙、下庙、干沟、黑山、柳木皋、太阳山、萌城料场。压碎值较差的主要原因有料 场母材饱水抗压强度低，料源风化石、杂石多，料场加工工艺中未设置条形筛网等。提 高本指标要求，可督促各碎石供应商优选母岩，提高生产工艺，减少软弱颗粒，改良颗 粒形状，从源头加强集料质量控制。 ） 3、针片状颗粒含量：本指标主要与母岩材质及质量、料场破碎加工工艺有关，区内主要 料场大多采用两级破碎工艺，因此针片状颗粒含量较大。课题组通过改变破碎工艺加工 后再进行各项指标比对试验，针片状颗粒含量指标可有效降低。提高本指标要求，目的 是提升区内碎石供应厂家的机械设备水平及技术能力，逐步规范路用碎石市场。 4、软石含量指标与料场的母岩质量和加工工艺有关，经调查发现，通过在料源处的优选 母岩以及在鄂式破碎机后加装除土筛，可有效减少山皮及风化岩等软石含量。 5、洛杉矶磨耗损失、吸水率及表观相对密度等指标，区内主要料场所所生产的集料均能 够满足指标要求。提高指标以规范区内路用材料市场，整体提高各料场技术水平。 ） 4.1.2 粗集料的粒径规格应按表 3 的规定生产和使用。当单一规格 的集料级配不满足表中要求，而按照配合比合成的矿料级配符合要 求时，工程上允许使用。 表 3 粗集料规格要求 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 规格 名称 公称 粒径 (mm) 53 37.5 31.5 26.5 19.0 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 S5 20-40 100 90-100 0-15 0-5 S6 15-30 100 90-100 0-15 0-5 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 9 - S7 10-30 100 90-100 0-15 0-5 S8 10-25 100 90-100 0-15 0-5 S9 10-20 100 90-100 0-15 0-5 S91 10-20 100 90-100 0-15 0-5 S10 10-15 100 90-100 0-15 0-5 S11 5-15 100 90-100 40-70 0-15 0-5 S12 5-10 100 90-100 0-15 0-5 S14 3-5 100 90-100 0-15 0-3 4.1.3 粗集料与沥青的粘附性及高速公路、一级公路表面层(或磨耗 层)的粗集料的磨光值应符合表 4 的要求。 表 4 粗集料与沥青的粘附性、磨光值的技术要求 雨量气候区 半干区 （吴忠及中卫黄河 以南地区、固原地 区） 干旱区 （银川地区、银北 地区，吴忠及中卫 黄河以北地区） 试验方法 年降雨量(mm) 1000-500 500-250 附录 A 粗集料的磨光值 PSV，不小于 40 38 T 0321 粗集料与沥青的粘附性，不小于 表面层，不小于 其他层次，不小于 5 4 4 4 T 0616、T 0663 （修改指标说明：1、粘附性指标：近年来，区内有多处等级道路受水损害造成早期病害， 极大的影响路面路用性能及使用寿命，因此对粘附性指标做较高要求，力求减少路面水损 害。柳木皋、太阳山、萌城、撒坝沟及冯党沟料场碎石集料粘附性试验指标均能达到 5 级。 气候分区依据区内气候情况及国家气候分区. 2、磨光值指标：本指标与石料材质及加工后颗粒形状有关，区内主要料场的母岩采用较 好的加工工艺生产的集料，只有黑山料场及赵花井料场的磨光值指标不合格，其他料场均 能满足要求。 ） 4.1.4 粗集料与沥青的粘附性应符合表 4 的要求，当使用不符要求的 粗集料时，宜掺加消石灰、水泥或饱和石灰水处理后使用，也可在 沥青中掺加耐热、耐水、长期性能好的抗剥落剂或采用改性沥青的 技术措施，使沥青混合料的水稳定性达到要求。 4.2 沥青路面用细集料 4.2.1 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，其质量应符合表 5 的 规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于 0.075mm 含量的百分数表 示，石屑和机制砂以砂当量(适用于 0-4.75mm)或亚甲蓝值( 适用于 0-2.36mm 或 0-0.15mm)表示。 表 5 细集料质量要求 试 验 项 目 单 位 要求值 试验方法 表观相对密度，不小于 - 2.50 T 0328 坚固性(0.3mm 部分)，不小于 % 10 T 0340 含泥量(小于 0.075mm 的含量)，不大于 % 3 T 0333 砂当量，不小于 % 65 T 0334 亚甲蓝值，不大于 g/kg 25 T 0349 棱角性(流动时间)，不小于 S 35 T 0345 注：坚固性试验可根据需要进行。 （修改指标说明： 1 砂当量：本次课题调查发现较多料场所生产的细集料无法满足沥青路面用细集料的砂当 量技术要求，主要原因为料场破碎用母岩含土量大，破碎前未进行筛除除土，加工工艺设 备中无除尘设备等。通过提高本指标，要求料场改良加工工艺，注意母岩的优选，增加除 尘设备等，有效提升各料场质量水平。 2 棱角性：区内部分料场所生产的石屑，多为破碎石料过程中的薄弱部分及下脚料，颗粒 形状差，粗糙度及棱角性差。通过提高本指标，促使主要料场改进加工工艺，重视对细集 料的破碎加工，必要时应使用整形破碎机或专用制砂机生产细集料，加工机制砂时应采用 合格的碎石材料。 ） 4.2.2 石屑是石料场加工粗集料时通过 4.75mm 或 2.36mm 的筛下部 分，其规格应符合表 6 的要求，宜将 S14(3-5mm)与 S16(0-3mm)组 合使用。 4.2.3 机制砂宜采用专用的制砂机制造，并选用优质碱性石料生产， 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 11 - 其级配应符合表 6 中 S16 的要求。 （指标说明：本条强调机制砂应选用碱性石料生产，避免使用酸性石料制砂后，造成沥青 混合料水稳定性较差。 ） 4.2.4 高速及一级公路路面沥青混合料中不宜采用天然砂，其他等 级道路沥青混合料中天然砂用量不宜超过 15%，其级配应符合表 6 的要求。 表 6 细集料规格要求 水洗法通过各筛孔的质量百分率(%) 规格 公称粒 径 (mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 S15 0-5 100 90-100 60-90 40-75 20-55 7-40 2-20 0-7 S16 0-3 100 80-100 50-80 25-60 8-45 0-25 0-10 天然 砂 0-5 100 90-100 75-90 50-90 30-60 8-30 0-10 0-5 （指标说明：基于区内较多料场未能在破碎、筛分设备中加装除尘设备，导致所生产的细 集料0.075mm 颗粒含量较多，本条对 S15，S16 两级细集料规格中 0.075mm 筛孔通过率 要求做了修改，主要为限制细集料中粉尘含量。 ） 4.3 沥青路面用填料 4.3.1 填料可采用洁净的 5mm 以上石灰岩碎石磨细石粉（矿粉） ， 应干燥、洁净，能自由地从粉仓流出，必要时也可使用水泥代替矿 粉使用。填料质量应符合表 7 的要求。 4.3.2 当细集料采用天然砂时，拌和机回收粉尘不得使用；当采用碱 性石料破碎的机制砂或石屑时，拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分 回收使用，但每盘用量不得超过填料总量的 25%，掺有粉尘填料的 塑性指数不得大于 4。必要时，应检测回收粉的酸碱性，必须为碱 性方可使用。 表 7 填料质量要求 试 验 项 目 单位 要求值 试验方法 表观密度，不小于 t/m3 2.50 T 0352 含水量，不大于 % 1 T 0103 烘干法 粒度范围 0.6mm 0.15mm 0.075mm % % % 100 90-100 80-100 T 0351 外观 - 无团粒结块 亲水系数 - 1 T 0353 塑性指数 % 4 T 0354 加热安定性 - 实测记录 T 0355 （修改指标说明：针对目前区内主要料场均无专业矿粉加工机械，小型矿粉加工企业存在 使用石屑磨制矿粉的现象，因此提高细度的要求。沥青混合料中，在不同性质矿粉表面会 形成结构和厚度不同的吸附溶化膜，采用石灰石矿粉时，矿粉间更有可能通过结构沥青来 联结，因而具有较高的粘结力，提出要求对拌和机所使用的矿粉进行酸碱性分析，避免使 用酸性石质粉尘。具体方法：可取少许矿粉试样放入烧杯中，配制好稀盐酸溶液（7% 2m ol/L） ，加入到盛有矿粉试样的烧杯中，观察是否有气泡产生，有气泡为碱性，无气泡为 酸性。 ） 4.4 水泥混凝土路面用集料 4.4.1 粗集料技术要求：粗集料必须采用洁净、耐久、质地坚硬的 的石灰岩碎石，不得含有泥块。粗集料级别不应低于级，其技术 要求应符合表 8 的要求。 表 8 水泥混凝土路面用碎石技术要求 项 目 技术要求 石料强度 （MPa） 80 压碎值 () 15 针、片状颗粒含量 () 15 硫化物及硫酸盐含量(折算为 SO3) （） 1.0 含泥量(冲洗法) () 1 有机物含量(比色法) 合格 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 13 - 坚固性（按质量损失计） （%） 8 0.075mm 的石粉含量 （%） 1 碱集料反应 试验后，试件无裂缝、酥裂、胶 体外溢等现象，在规定试验期内 的膨胀率小于 0.1%。 （指标说明：依据区内碎石料场现状以及水泥混凝土路面病害情况，选择公路水泥混凝 土路面施工技术规范JTG F30-2003 对碎石技术指标的要求中 II 级碎石的指标，统一对 各等级道路混凝土路面集料进行要求。 ） 4.4.2 粗集料级配要求：粗集料不得使用不分级的统料，应按 4.759.5mm、9.519mm 和 1931.5mm（26.5mm）三级备料， 碎石场配备相应的振动筛。采用二级或三级破碎工艺，粗破可以使 用鄂式破碎机，细破应采用反击式、锤击式或圆锥破碎机，控制针 片状颗粒含量。其级配应符合表 9 的要求。 表 9 水泥混凝土路面用粗集料级配范围 下列方孔筛(mm)的累计筛余(%) 级配 2.36 4.75 9.5 16.0 19.0 26.5 31.5 4.7526.5 95100 90100 7090 5070 2540 05 0 4.7519 95100 8595 6075 3045 05 0 （指标说明：依据区内碎石料场现状以及水泥混凝土路面病害情况，选择公路水泥混凝 土路面施工技术规范JTG F30-2003 对粗集料级配范围的要求，选择 4.7526.5mm 及 4.7519mm 两个级配范围进行要求。规定不超过 26.5mm 的最大公称粒径，有利于得到 较高的弯拉强度；有利于防止离析，有利于提高混凝土耐久性。 ） 4.4.3 细集料技术要求：细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天 然砂，不应低于级，优先采用河砂，砂的硅质含量不应低于 25%。技术要求应符合表 10 的要求。 表 10 水泥混凝土路面用砂的技术要求 项 目 技术要求 含泥量 （%） 2.0 泥块含量 （%） 1.0 有机物含量 合格 云母含量 （%） 2.0 轻物质含量 （%） 1.0 硫化物及硫酸盐含量（折算成 SO3） （%） 0.5 碱集料反应 试验后，试件无裂缝、酥裂、胶 体外溢等现象，在规定试验期内 的膨胀率小于 0.1%。 坚固性指标 （%） 8.0 氯化物（氯离子质量计%） 0.02 （指标说明：依据区内材料现状以及水泥混凝土路面病害情况，选择公路水泥混凝土路 面施工技术规范JTG F30-2003 对细集料技术指标的要求中 II 级砂的指标，统一对各等 级道路混凝土路面集料进行要求。 ） 4.4.4 细集料级配要求：砂按细度模数分为粗砂、中砂、细砂，水 泥混凝土路面使用天然砂宜为中砂，也可使用细度模数在 2.3-3.2 之 间的砂，但尽可能采用细度模数在 2.5 以上的砂。同一配合比用砂 的细度模数变化范围不应超过 0.3，否则应分别堆放，并调整配合 比中的砂率后使用。细集料的级配应满足表 11 规定。 表 11 水泥混凝土用细集料的级配范围 方孔筛尺寸（mm） 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75砂分级 累计筛余（%） 粗砂 90100 8095 7185 3565 535 010 中砂 90100 7092 4170 1050 025 010 细砂 90100 5585 1640 025 015 010 5 混凝土用集料 公路路用碎石技术标准（XX/XX） - 15 - 5.1 混凝土用细集料 5.1.1 细集料宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒径小于 5mm 的天然砂；当砂不易得到时，可采用符合规定的人工砂；细集 料的技术指标应符合表 12 的规定。 表 12 细集料技术指标 技术要求项 目 类 类 类 云母（按质量计，） 1.0 2.0 2.0 轻物质（按质量计，） 1.0 1.0 1.0 有机物（比色法） 合格 合格 合格 硫化物及硫酸盐（按 so3 质量计， ） 1.0 1.0 1.0 有害物质含限 值 氯化物（以氯离子质量计，） 0.01 0.02 0.06 天然砂含泥量（按质量计，） 1.0 3.0 5.0 泥块含量（按质量计，） 0.5 1.0 2.0 MB 值1.4 或合格 5.0 7.0 10.0人工砂的石粉 含量（按质量 计） 亚甲蓝试 验 MB 值1.4 或不合格 2.0 3.0 5.0 天然砂（硫酸钠溶液法经 5 次循环后 的质量损失，） 8 8 10坚固性 人工砂粒单级最大压碎指标（ ） 20 25 30 表观密度（kg/m 3） 2500 松散堆积密度（kg/m 3） 1350 空隙率（） 47 碱集料反应 经碱集料反应试验后，由砂配制的 试件无裂缝、酥裂、胶体外溢现象， 在规定试验龄期的膨胀率应小于 0.10注： 1砂按技术要求分为 I 类、类、类。I 类宜用于强度等级大于 C60 的混凝土；类宜用 于强度等级 C30C60 及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；类宜用于强度等级小于 C30 的混凝土和砌 筑砂浆。 2天然砂包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂，人工砂包括机制砂和混合砂。 3石粉含量系指粒径小于 0075mm 的颗粒含量。 4砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物。 5当对砂的坚固性有怀疑时，应做坚固性试验。 6当碱集料反应不符合表中要求时，应采取抑制碱集料反应的技术措施。 5.1.2 细集料宜按同产地、同规格、连续进场数量不超过 400m3 或 600t 为一验收批，小批量进场的宜以不超过 200 m3 或 300t 为一 验收批进行检验；当质量稳定且进料量较大时，可以 1 000t 为一验 收批。检验内容应包括外观、筛分、细度模数、有机物含量、含泥 量、泥块含量及人工砂的石粉含量等；必要时尚应对坚固性、有害 物质含量、氯离子含量及碱活性等指标进行检验。检验试验方法应 符合现行行业标准公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)的规 定。 5.1.3 砂的分类应符合表 13 的规定。 表 13 砂的分类 砂 组 粗 砂 中 砂 细 砂 细度模数 3.73.1 3.02.3