《沥青混合料矿粉应用技术规范》

1

沥青混合料矿粉应用技术规范

1范围

本文件规定了沥青混合料矿粉的术语和定义、母岩技术要求、单质矿粉技术要求与应用，以及复合矿粉技术要求与应用。

本文件适用于季冻区各等级公路沥青混合料矿粉的应用，市政道路沥青混合料参考执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

JTG3410公路工程沥青及沥青混合料试验规程

JTG3432公路工程集料试验规程

JTG3441公路工程无机结合料稳定材料试验规程

JTGF40公路沥青路面施工技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

单质矿粉

采用石灰岩为母岩，通过机械破碎、研磨、风选分级得到满足有关规定技术要求的沥青混合料填料。

3.2

复合矿粉

在单质矿粉中添加一定比例的消石灰而形成满足有关规定技术要求的沥青混合料填料。

3.3

矿粉收缩裂度

采用饱水—烘干法，测量矿粉饼边缘内收缩裂纹的总长度l与矿粉边缘周长L的比值，用于评价矿粉塑性的大小。

4母岩技术要求

4.1单质矿粉的母岩应采用石灰岩，毛体积密度不小于2.5g/cm3。

4.2高速和一级公路所用矿粉母岩加工的粗集料与沥青的黏附性应不小于5级，其他公路应不小于4级。

4.3矿粉母岩的黏附性试验按照JTG3410中T0616方法执行，沥青应采用项目设计所用基质沥青。

5单质矿粉技术要求与应用

2

5.1单质矿粉技术要求

5.1.1单质矿粉CaCO3含量（Pcc）技术要求应符合表1要求。

表1CaCO3含量（Pcc）技术要求

单位为：%

技术指标

高速和一级公路

其他等级公路

试验方法

CaCO3含量（Pcc）

≥80

≥70

JTG3432,T0361

5.1.2单质矿粉比表面积（Sa）技术要求应符合表2要求。

表2单质矿粉比表面积Sa技术要求

单位为：m2/kg

技术指标

高速和一级公路

其他等级公路

试验方法

单质矿粉比表面积（Sa）

≥350

≥250

JTG3432,T0358

注：进行该试验时筛除>0.075mm颗粒。

5.1.3单质矿粉粒度范围技术要求应符合表3要求。

表3单质矿粉粒度范围技术要求

单位为：%

技术指标

高速和一级公路

其他等级公路

试验方法

粒度范围

<0.3mm

100

100

JTG3432，T0351

<0.15mm

100

90～100

<0.075mm

85～100

75～100

5.1.4单质矿粉亚甲蓝值（MB）技术要求应符合表4要求。

表4单质矿粉亚甲蓝值（MB）技术要求

单位为：g/kg

粒度范围

高速和一级公路

其他等级公路

试验方法

0mm～0.15mm

≤2

≤2.5

JTG3432,T0349

5.1.5工地试验室应采用饱水-烘干法初步确定矿粉的质量水平，矿粉的收缩裂度不宜大于1.5，试验方法按照附录A方法进行。

5.1.6单质矿粉的其他技术要求应符合JTGF40的规定。

5.2单质矿粉应用

5.2.1AC型沥青混合料矿粉用量应为3%～6%，SMA型沥青混合料矿粉用量应在9%～13%，矿粉最终用量以配合比设计为准。

3

5.2.2在粉胶比符合JTGF40的规定下，不应通过降低拌和站除尘效率的方式减少矿粉用量。

6复合矿粉技术要求与应用

6.1消石灰技术要求

6.1.1生石灰宜工厂化采用清洁燃料煅烧生产，不应过烧和欠烧。

6.1.2生石灰的消解应采用环保型设备工厂化进行充分消解，并配备磨细、风选和烘干设备。

6.1.3应控制消石灰的含水量，存储过程中不应产生结团成块现象。

6.1.4复合矿粉用消石灰技术要求应符合表5要求。

表5复合矿粉用消石灰技术要求

单位为：%

技术指标

钙质消石灰

镁质消石灰

试验方法

Ⅰ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

有效氧化钙加氧化镁含量

≥65

≥60

≥60

≥55

JTG

3441,

T

0813

含水率

≤4

JTG

3432,

T

0359

氧化镁含量

≤4

>4

JTG

3441,

T

0812

6.1.5复合矿粉消石灰的选用要求应符合表6要求。

表6复合矿粉消石灰选用要求

技术指标

高速、一级公路

其他等级公路

消石灰等级

≥Ⅰ级

≥Ⅱ级

6.2复合矿粉技术要求

6.2.1消石灰的添加应在矿粉生产厂进行，并配备单独的称重、拌和装置，配料应计量准确并且分布均匀。

6.2.2消石灰与石灰岩一起入磨研磨，消石灰的最大粒径应与单质矿粉一致。

6.2.3消石灰的掺量应在20%～30%，最佳掺量应通过沥青混合料的水稳定性试验确定。

6.2.4复合矿粉的制备不应采用生石灰，复合矿粉中判定含有生石灰应按照附录B的规定进行，温度变化值△T应不大于5℃。

6.2.5复合矿粉的制备不应采用未充分消解的消石灰，复合矿粉中判定含有惰性生石灰应按照附录C的规定进行，蔗糖反复法的次数不应大于2次。

6.2.6不同等级公路消石灰复合矿粉技术要求应符合表7要求。

表7复合矿粉技术要求

技术指标

高速、一级公路

其他等级公路

试验方法

外观

无团粒结块

无团粒结块

目测

表观密度（t/m3）

≥2.50

≥2.45

JTG3432,T0352

有效氧化钙和氧化镁含量（%）

15.0～18.0

12.0～18.0

JTG3441,T0813

4

表7（续）

技术指标

高速、一级公路

其他等级公路

试验方法

Sa(m2/kg)

≥400

≥300

JTG3432,T0358

含水率（%）

0.5～2.0

0.5～2.5

JTG3432,T0359

亲水系数

<1

<1

JTG3432，T0353

加热安定性

颜色无变化

颜色无变化

JTG3432，T0355

亚甲蓝值（g/kg）0mm～0.15mm

≤2

≤2.5

JTG3432,T0349

粒

度

范

围（%）

<0.3mm

100

100

JTG3432,T0351

<0.15mm

95～100

90～100

<0.075mm

90～100

80～100

6.3复合矿粉应用

6.3.1当集料黏附性或沥青混合料水稳定性不满足要求时，应采用复合矿粉。

6.3.2季冻区高速、一级公路，填料应采用复合矿粉。二级公路，填料宜采用复合矿粉。

6.3.3当复合矿粉中的单质矿粉或消石灰发生变化时，沥青混合料应重新进行水稳定性技术指标验证。

5

附录A

（规范性）

单质矿粉初选方法—饱水烘干法

A.1本试验的目的用于初步筛选矿粉，初步判定相同目数矿粉的洁净程度。

A.2测试仪器包括且不限于：

a)电子秤，量程5kg，感量0.1g；

b)陶瓷浅盘或铁浅盘，直径20cm；

c)容量瓶，500ml；

d)玻璃棒。

A.3试验方法如下：

a)称取300g矿粉，放入直径20cm的圆形陶瓷或铁制浅盘内；

b)称取500g水，与容器内的矿粉用玻璃棒充分拌和均匀，水要淹没全部矿粉；

c)把容器内的矿粉和水沉淀30min，然后放在30℃的烘箱内烘不小于12h，确保容器内的水分完全蒸发；

d)取出器皿冷却后，观测矿粉表面的裂纹状态，裂纹越疏，裂隙越宽，则说明矿粉洁净度差，塑性指数越大，反之则洁净度好；

e)取出大小适中的矿粉块，进行掰断和碾碎试验，当一掰即断或一碾即碎，说明洁净度好或矿粉塑性指数小，反之则洁净度差。

A.4试验结果与数据处理如下：

a)测量矿粉边缘的周长L和边缘内收缩裂纹的总长度l；

b)采用下列公式计算矿粉饱水—烘干法的收缩裂度Sk。

式中：

Sk—矿粉收缩裂度；

l—边缘内收缩裂纹的总长度；

L—矿粉边缘周长。

c)每种矿粉进行三次试验，取平均值，三个平行试件的相对偏差不应大于10%。

A.5判别方法为：对比不同矿粉的收缩裂度Sk，Sk越小，矿粉洁净度越高，反之矿粉的洁净度越低。

6

附录B

（规范性）

复合矿粉中生石灰成分检测方法—水化反应法

B.1本试验的目的，用于辨别复合矿粉中是否含有生石灰。

B.2测试仪器包括且不限于：

a)电子天平：量程0g～500g，精度0.1g，用于样品及水的精准称量；

b)手持测温热像仪：测温范围-20℃~300℃,精度±0.1℃,响应时间≤200ms，可实时监测体系温度分布与最高温度；

c)绝热反应杯：可选用250mL一次性纸杯，内壁附隔热涂层，减少热量散失，保证试验条件的近似绝热性；

d)辅助设备：干燥自封袋（用于样品储存与混合）、玻璃搅拌棒（确保样品与水均匀混合）、10mL量筒（精准量取试验用水）。

B.3所用的试剂纯净水，1000g。试样复合矿粉，500g。

B.4试验的准备工作：

a)将500g复合矿粉放置于105℃烘箱内烘干，烘干时间不小于4h；

b)将烘干后的复合矿粉取出，并和纯净水置于常温实验室环境中静置24h，并避免阳光直射；

c)称取复合矿粉三份，每份40g，分别放入隔热反应杯中，保证样品均匀地平铺在杯底内。B.5试验的步骤：

a)采用手持热像仪测量样品中心温度，连续测量3次，取平均值作为初始温度T0i；

b)用量筒准确量取6ml纯净水，缓慢倒入反应杯中，用玻璃搅拌棒快速搅拌20s至混合均匀；

c)从加水搅拌完成后，开始第一次测温，用热像仪测量体系中心点温度，之后每隔20s测量一次中心点的温度，持续6次，并记录最高温度（Tmaxi）；

d)每一样品进行三次平行试验，分别计算三次平行试验的平均初始温度T0和平均最高温度Tmax。B.6试验数据处理：

按下列公式计算如下温度变化值，精确至0.1℃。

△T=Tmax__To

式中：

△T—温度变化值，℃;

Tmax—最高温度值，℃;

T0—初始温度值，℃。

B.7判别方法：

若△T≥5℃,则可判定复合矿粉中含有生石灰成分。

B.8报告的内容如下：

a)试验项目名称和执行标准；

b)样品的编号、名称、产地、种类和批次；

c)接样日期、样品描述；

d)试验日期、仪器设备的名称、型号及编号；

e)初始温度、初始平均温度、峰值温度、峰值温度平均值、温度变化值；

f)其他需要说明的情况。

附录C（规范性）

7

复合矿粉中惰性生石灰成分检测方法—蔗糖反复法

C.1本试验的目的，辨别复合矿粉中是否含有惰性生石灰。

C.2测试设备包括且不限于：

a)电子天平：量程不小于500g，感量0.01g,1台；

b)玻璃珠：φ3mm，15颗；

c)具塞三角瓶：250mL,20个；

d)塑料洗瓶：一个。

C.3所用的试剂如下：

a)蔗糖（分析纯），200g；

b)酚酞指示剂：称取0.5g酚酞，溶于50mL95%乙醇中；

c)盐酸标准溶液：采用JTG3441T0813有效钙镁含量简易测定方法同一种盐酸试剂；

d)试验用水：纯净水或蒸馏水1000ml。

C.4试验样品的准备：

满足本文件要求的消石灰复合矿粉，按JTG3432中T0351规定对复合矿粉进行过筛，选取0.075mm~0.15mm区间颗粒，烘干至恒重，称取50g备用。

C.5试验步骤如下：

a)称取约0.5g（用减量法称量，精确至0.01g）试样，记录为m1,放入干燥的250mL具塞三角瓶中，取5g蔗糖覆盖在试样表面，投入干玻璃珠15粒，迅速加入新煮沸并已冷却的蒸馏水50mL,立即加塞振荡15min（如有试样结块或粘于瓶壁现象，则应重新取样）；

b)打开瓶塞，用水冲洗瓶塞及瓶壁，加入2～3滴酚酞指示剂，记录滴定管中盐酸标准溶液体积V3，用已标定的盐酸标准溶液滴定（滴定速度以每秒2～3滴为宜），至溶液的粉红色显著消失并在30s内不再复现即为终点，记录滴