JTT12392019沥青路面抗凝冰涂层材料技术条件

目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义１………………………………………………………………………………………………４　技术要求１…………………………………………………………………………………………………５　试验方法３…………………………………………………………………………………………………附录Ａ(规范性附录)　乳化沥青层间黏结强度试验７……………………………………………………附录Ｂ(规范性附录)　ＡＣ￣１３推荐标准级配范围９…………………………………………………………ⅠＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９前　　言本标准按照ＧＢ/Ｔ１.１—２００９给出的规则起草ꎮ本标准由全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会(ＳＡＣ/ＴＣ２２３)提出并归口ꎮ本标准起草单位:交通运输部公路科学研究院、武汉理工大学、北京新桥技术发展有限公司、北京市道路工程质量监督站、哈尔滨工业大学、湖北国创高新材料股份有限公司ꎮ本标准主要起草人:赵之杰、余剑英、吴少鹏、赵美玲、张阳、薛忠军、谭忆秋、王春明、李小龙、宋平、范俊英、庄宝利、浦立娜、杨可、徐慧宁、易益、陈枭、张隽玮、鲁金铭、朱国军、李晟ꎮⅢＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９沥青路面抗凝冰涂层材料技术条件１　范围本标准规定了沥青路面抗凝冰涂层材料的技术要求和试验方法ꎮ本标准适用于以改性乳化沥青或有机硅溶液为载体的沥青路面抗凝冰涂层材料的生产和使用ꎮ２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的ꎮ凡是注日期的引用文件ꎬ仅注日期的版本适用于本文件ꎮ凡是不注日期的引用文件ꎬ其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件ꎮＧＢ/Ｔ２２２３５　液体黏度的测定ＧＢ/Ｔ２３８５１　融雪剂ＪＴＧＥ２０　公路工程沥青及沥青混合料试验规程ＪＴＧＥ３０　公路工程水泥及水泥混凝土试验规程ＪＴＧＥ６０　公路路基路面现场测试规程３　术语和定义下列术语和定义适用于本文件ꎮ３.１表面结冰点　ｓｕｒｆａｃｅｆｒｅｅｚｉｎｇｐｏｉｎｔ附着于沥青路表面的水膜达到冰点的温度ꎮ３.２涂层用抗凝冰剂　ａｎｔｉ￣ｉｃｉｎｇａｇｅｎｔｆｏｒｃｏａｔｉｎｇ可均匀分散于载体溶液中ꎬ具有降低涂层表面结冰点作用的固态粉末状物质ꎮ３.３沥青路面抗凝冰涂层材料　ａｎｔｉ￣ｉｃｉｎｇｃｏａｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒａｓｐｈａｌｔｐａｖｅｍｅｎｔ抗凝冰剂分散于改性乳化沥青或有机硅溶液中形成的涂层材料ꎬ通过喷涂方式附着于沥青路面表层ꎬ形成具有抗凝冰功能的薄膜ꎮ３.４表面冰层黏附力　ｉｃｅｓｕｒｆａｃｅｃｏｈｅｓｉｏｎ路表面与路表冰层之间的黏附能力ꎮ４　技术要求４.１　抗凝冰涂层的材料４.１.１　用于制备沥青路面抗凝冰涂层的材料包括抗凝冰剂、改性乳化沥青、有机硅溶液ꎬ改性乳化沥青和有机硅溶液作为载体分别与抗凝冰剂混合ꎬ形成改性乳化沥青型和有机硅溶液型抗凝冰涂层材料ꎮ４.１.２　抗凝冰剂技术要求见表１ꎮ１ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９表１　抗凝冰剂技术要求序　　号项　　目单　　位技术要求１气味—无明显刺激性气味２细度(０.０７５ｍｍ筛)—≥５０％３冰点℃≤－８４碳钢腐蚀率ｍｍ/ａ≤０.１８４.１.３　改性乳化沥青技术要求见表２ꎮ表２　改性乳化沥青技术要求序　　号项　　目单　　位技术要求１蒸发残留物含量—≥５０％软化点℃≥５３延度(５℃)ｃｍ≥２０２储存稳定性１ｄ—≤１％５ｄ—≤５％３层间黏结强度ＭＰａ≥０.３４４.１.４　有机硅溶液技术要求见表３ꎮ表３　有机硅溶液技术要求序　　号项　　目单　　位技术要求１外观—无色透明状液体２运动黏度(２５℃)ＭＰａ􀅰ｓ≤５３固含量—２５％~３０％４.２　抗凝冰涂层４.２.１　抗凝冰涂层室内试验技术要求见表４ꎮ表４　抗凝冰涂层室内试验技术要求序　　号项　　目技术要求乳化沥青型有机硅溶液型１涂层表面结冰点ꎬ℃试件无浸泡≤－４.５试件浸泡４８ｈ≤－３.０２涂层表面冰层黏附力ꎬＮ试件无浸泡≤３０≤３５试件浸泡４８ｈ≤５０≤６０３与抗凝冰剂拌和性拌和性无结块—破乳速度ꎬｈ３~５ｈ无破乳现象—２ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９４.２.２　抗凝冰涂层路面性能技术要求见表５ꎮ表５　抗凝冰涂层路面性能技术要求项　　目技术要求乳化沥青型有机硅溶液型涂膜后路面摩擦系数(ＢＰＮ)≥４３≥４５５　试验方法５.１　抗凝冰剂５.１.１　气味试验应采用嗅辨方法ꎮ５.１.２　细度试验按照ＪＴＧＥ３０中Ｔ０５０２关于水泥细度负压筛试验方法进行ꎬ其中筛孔尺寸选用０.０７５ｍｍꎮ５.１.３　冰点５.１.３.１　试验仪器要求如下:ａ)　低温试验箱:最低温度可达－２５℃ꎬ控温精度０.５℃ꎻｂ)　数显温度表:测量温度范围为－２０~１０℃ꎬ精度０.１℃ꎮ５.１.３.２　测试步骤和结果处理如下:ａ)　用蒸馏水将抗凝冰剂配置成含量为２０％的混合液ꎬ置于－１５℃的低温试验箱中ꎬ待溶液温度降到０℃时开始记录溶液温度的变化ꎬ每２０ｍｉｎ记录一次ꎻ当温度降低到－３℃时ꎬ每５ｍｉｎ记录一次ꎬ直至水膜表面开始结冰ꎬ水膜以冰水平衡态共存ꎬ当结冰面积约占总面积的５０％时ꎬ以此为表面结冰点温度ꎮｂ)　取两次测试结果的算术平均值为测定结果ꎬ保留至小数点后一位ꎻ两次测定结果的绝对差值不大于０.５℃ꎮ５.１.４　碳钢腐蚀率按照ＧＢ/Ｔ２３８５１中碳钢腐蚀率的试验方法测定ꎮ测定结果取三个试件平行测定结果的算术平均值ꎬ保留至小数点后两位ꎮ５.２　改性乳化沥青５.２.１　蒸发残留物性质试验要求如下:ａ)　蒸发残留物含量按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０６５１试验方法测定ꎻｂ)　软化点按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０６０６试验方法测定ꎻｃ)　延度(５℃)按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０６０５试验方法测定ꎮ５.２.２　储存稳定性按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０６５５试验方法测定ꎮ５.２.３　层间黏结强度试验见附录Ａꎮ３ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９５.３　有机硅溶液５.３.１　外观检查应采用目测方法ꎮ５.３.２　运动黏度应按照ＧＢ/Ｔ２２２３５试验方法测定ꎬ并在(２５±２)℃下测定ꎮ５.３.３　固含量应按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０６５１试验方法测定ꎬ加热控制温度为９０~１００℃ꎮ５.４　抗凝冰涂层５.４.１　试件制作５.４.１.１　沥青混合料试件制备沥青混合料试件制作方法如下:ａ)　按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０７０２沥青混合料试件制作方法(击实法)制作尺寸为ϕ１０１.６ｍｍ×６３.５ｍｍ马歇尔试件ꎬ试件级配为ＡＣ￣１３ꎬ推荐标准级配范围见附录Ｂꎻｂ)　按照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０７０３沥青混合料试件制作方法(轮碾法)制作尺寸为３００ｍｍ×３００ｍｍ×５０ｍｍ车辙试件ꎬ试件级配为ＡＣ￣１３ꎮ５.４.１.２　混合喷涂型抗凝冰剂沥青混合料马歇尔试件制备取根据５.４.１.１制备的沥青混合料马歇尔试件ꎬ按产品规定的掺量比例将改性乳化沥青或有机硅液体组分和抗凝冰剂混合均匀ꎬ以４００ｇ/ｍ２用量ꎬ将涂料均匀涂刷在马歇尔试块表面ꎬ待乳化沥青破乳后干燥成膜使用ꎮ５.４.１.３　浸水试件制备将根据５.４.１.２制备的试件用于冰点和黏结力试验ꎮ将试件浸泡于纯净水中并使液面高于试件表面２ｃｍꎬ浸泡４８ｈ后取出试件ꎬ湿布擦干后备用ꎮ５.４.２　涂层表面结冰点５.４.２.１　试验仪器如下:ａ)　低温试验箱:最低温度可达－２５℃ꎬ控温精度０.５℃ꎻｂ)　热电偶数显温度计:测量温度范围为－２０~１０℃ꎬ精度０.１℃ꎮ５.４.２.２　试验步骤如下:ａ)　将热电偶数显温度计的热电偶探头放置在马歇尔试件表面中心点ꎬ用胶带将热电偶固定(图１)ꎻ说明:１———沥青混凝土试件ꎻ２———水膜ꎻ３———热电偶探头ꎻ４———胶带ꎻ５———数显温度计ꎮ图１　冰点测试示意４ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９ｂ)　放入已降温至－３℃的低温试验箱中ꎬ恒温３０ｍｉｎꎬ采用蒸馏水ꎬ缓慢滴加在试件表面中心部位ꎬ并使水膜淹没热电偶探头ꎻｃ)　以１℃的幅度逐步降温ꎬ每个温度保温３０ｍｉｎ并观察是否结冰ꎬ直至水膜表面开始结冰ꎬ水膜以冰水平衡态共存ꎬ当结冰面积约占总面积的５０％时ꎬ以此为表面结冰点温度ꎻｄ)　测定结果精确至０.５℃ꎻ应做平行试验ꎬ取两次结果的算数平均值ꎬ两次结果的差值不大于０.２℃ꎻｅ)　浸泡４８ｈ后试件表面结冰点试验同上述方法测定ꎮ５.４.３　涂层表面冰层黏附力５.４.３.１　试验仪器如下:ａ)　低温试验箱:最低温度可达－２５℃ꎬ控温精度为０.５℃ꎮｂ)　数显测力计:测量范围０~２００Ｎꎬ精度０.１Ｎꎬ具有最大力锁定功能ꎻｃ)　夹具:取两块尺寸为１５０ｍｍ×７０ｍｍ、厚度为１ｍｍ的不锈钢片ꎬ在两块不锈钢片的相同位置分别钻四个大小相同的孔ꎬ尺寸如图２所示ꎮｄ)　螺栓:规格为Ｍ６×１０ｍｍ普通螺栓、螺母和垫片ꎮ图２　夹具尺寸示意５.４.３.２　试验步骤如下:ａ)　将两块涂有抗凝冰剂的马歇尔试件置于已降温至－１５℃低温试验箱中ꎬ先在马歇尔试件表面滴加１０ｇ水ꎬ将１８０ｇ/ｍ２的聚酯毡裁剪成２００ｍｍ×１０５ｍｍ大小ꎬ一端粘贴于马歇尔试件表面ꎬ并在聚酯毡表面均匀滴加２０ｇ水ꎬ使聚酯毡充分浸湿并与马歇尔试件紧密粘贴ꎬ另一端２~３ｃｍ处夹具留孔位置在聚酯毡打三个孔ꎬ用螺栓和螺母与夹具紧密相连ꎬ夹具放置在另一个马歇尔试件表面ꎬ如图３ａ)所示ꎻｂ)　重新放入－１５℃低温试验箱中保温４ｈꎬ将数显测力计的挂钩与夹具相连ꎬ如图３ｂ)所示ꎬ沿垂直方向施加拉力ꎬ直至聚酯毡从马歇尔试件表面脱落ꎬ读取数显测力计的最大拉力ꎬ减去夹具的重量即为表面冰层黏附力ꎻｃ)　测定结果取两个试件平行测定结果的算术平均值取整数ꎻｄ)　浸泡４８ｈ后试件涂层表面冰层黏附力试验同上述方法测定ꎮ５.４.４　与抗凝冰剂拌和性５.４.４.１　拌和性试验ａ)　试验仪器:控制精度为０.１ｇ电子秤ꎻ烧杯及玻璃棒ꎮｂ)　试验温度:(２５±５)℃ꎮ５ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９　　说明:１———沥青混凝土试件ꎻ２———聚酯毡ꎻ３———夹具ꎻ４———螺栓及螺母组合件ꎻ５———数显测力计ꎮ图３　表面冰层黏附力测试装置示意ｃ)　试验步骤如下:１)　称取１００.０ｇ乳化沥青装入烧杯中ꎬ并在搅拌过程中缓慢加入１０.０ｇ抗凝冰剂ꎬ继续搅拌５ｍｉｎ后将其静置１ｈꎻ２)　用玻璃棒轻轻搅动乳化沥青ꎬ搅拌速度宜为６０ｒ/ｍｉｎꎬ观察有无结块和破乳现象ꎮ５.４.４.２　破乳速度试验应参照ＪＴＧＥ２０中Ｔ０６５７测试方法进行ꎬ试验温度宜为(２５±２)℃ꎮ５.４.５　涂膜后路面摩擦系数应按照ＪＴＧＥ６０中Ｔ０９６４试验方法测定ꎮ６ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９附　录　Ａ(规范性附录)乳化沥青层间黏结强度试验Ａ.１　试验仪器Ａ.１.１　层间黏结强度试验夹具结构包括带半球阀的转换连接器、连杆、固定钢板座、不同尺寸的连接头ꎮ层间黏结强度试验示意见图Ａ.１ꎮ　　说明:１———带半球阀的转换连接器ꎻ２———连杆ꎻ３———固定钢板座ꎻ４———被测试芯样ꎻ５———乳化沥青黏结层ꎻ６———连接头ꎮ图Ａ.１　层间黏结强度试验示意(尺寸单位:ｍｍ)Ａ.１.２　拉伸试验机测量范围０~５０００Ｎꎬ精度０.１ＮꎮＡ.２　试验准备Ａ.２.１　根据改性乳化沥青实际用量ꎬ换算出室内标准马歇尔试件表面所需的改性乳化沥青用量ꎮＡ.２.２　按照ＪＴＧＥ２０规程中Ｔ０７０２沥青混合料试件制作方法(击实法)制作直径ϕ１０１.６ｍｍ的标准马歇尔试件ꎬ试件级配为ＡＣ￣１３ꎬ推荐标准级配范围见附录Ｂꎮ分上下两层进行击实试验ꎬ应先对下层进行７５次单面击实ꎬ再均匀喷洒改性乳化沥青ꎬ最后对上层进行７５次单面击实ꎮＡ.２.３　击实成型后ꎬ横向放置冷却至室温ꎬ养护时间不宜少于１２ｈꎬ再脱模取出试件ꎮＡ.２.４　将室内制备好的马歇尔试件上层和下层用切割机切除ꎬ保留乳化沥青层间黏结部分ꎬ上下层厚７ＪＴ/Ｔ１２３９—２０１９度各保留３０ｍｍꎮＡ.２.５　用环氧树脂胶将两个固定钢板座黏结到切好试件的上下切面ꎬ室温放置２４ｈ后备用ꎮＡ.３　试验条件及过程Ａ.３.１　将黏结