布敦岩天然沥青路面工程应用技术指南北京天和嘉业商贸有限公司前言随着我国高等级公路建设的迅猛发展，改性沥青在我国公路路面工程中得到了普遍应用，其中最普遍的是SBS改性沥青。
BRA天然沥青具有较好的抗车辙性能、抗水损坏性能和抗老化性能，同时改性工艺简单，性能稳定，在国外得到广泛应用，近年来在我国路面工程中应用逐渐增多。
2000年，由交通部公路科学研究所作为技术支持的印度尼西亚布敦岩（以下简称BRA）天然沥青进入我国公路建设市场。
我国现行«公路沥青路面施工技术规范»(JTG F40—2008)关于改性沥青的技术标准只是针对聚合物改性沥青提出的，而对于布敦岩沥青这样的天然沥青改性沥青却缺乏相应的技术规定，如：BRA天然沥青及其改性沥青技术标准改性沥青混合料技术要求；材料要求；配合比设计；施工技术；质量检验方法等均未涉及，使得工程中使用布敦岩沥青缺乏技术依据，缺少质量保证与管理控制手段。
2005年，交通部批准了西部交通建设科技项目«岩沥青资源开发与路用性能研究»（2005 31822305），由交通部公路科学研究院承担，对天然沥青的路用性能，工程应用技术问题等进行研究，本指南主要依据该科技项目的成果编写，同时借鉴了国内外有关岩沥青工程应用的经验和技术标准。
总体上我国天然沥青工程应用还不多，时间也较短，尚处于起步阶段，技术标准还很不完善，本指南会随着工程实践经验的总结积累和科研工作的深入不断臻于完善。
目录1、概述 (4)2、术语、符号与代号 (5)3、路面工程中适用BRA岩沥青的情况 (6)4、材料 (7)4.1天然沥青 (7)4.2 基质沥青 (8)4.3 粗集料 (8)4.4 细集料 (8)4.5 填料 (9)5、施工机械设备 (9)6、试验检测仪器 (10)7、配合比设计 (10)7.1 BRA天然沥青改性掺加量 (10)7.2 BRA天然沥青改性混合料设计要求 (11)7.3 目标配合比设计方法 (12)7.4 BRA天然沥青改性混合料室内试验的试件制备 (12)7.5 生产配合比设计与验证 (12)8、施工 (13)8.1 准备工作 (13)8.2生产 (13)8.3 运输 (14)8.4 摊铺 (14)8.5 碾压 (15)9、质量控制与管理 (16)9.1 原材料的质量控制 (16)9.2 沥青混合料生产的质量控制 (16)9.3 现场施工的质量检验 (17)1、概述1.1 掺加BRA天然沥青对基质沥青进行改性，通常可以提高沥青路面的高温抗车辙性能、抗水损坏性能、抗老化性能和混合料的强度。
为了在工程应用中制定技术科学、经济合理的技术方案，提高和控制施工质量，特编写本指南。
1.2本指南在借鉴国外相关技术规范，国内外工程应用经验的基础上，主要根据交通部西部交通建设科技项目«岩沥青资源开发与路用性能研究»科研成果编写。
1.3本指南适用于不同等级公路路面应用国内外不同种类BRA天然沥青的情况。
1.4除本技术指南规定外，还应参照和执行«公路沥青路面施工技术规范»（JTG F40－2008）等现行规范。
说明：本部分说明了本指南的编写目的、依据、适用范围与其他规范标准的关系等。
1.1 BRA天然沥青在国外路面工程有较多应用，长期的工程实践表明天然沥青通常就有较好的抗车辙性能、抗水损坏能力、抗老化性能和较高的强度。
BRA岩沥青常年与自然环境共存，性能非常稳定，国外研究认为其路面性能主要有以下几个特点；⑴BRA岩沥青软化点高，一般在160℃以上，用其改性可显著提高沥青路面的高温稳定性；⑵BRA天然沥青氮原子含量高，且氮原子以官能团形式存在，可显著提高沥青路面的抗水损坏能力；⑶BRA天然沥青抗老化能力强，抗微生物侵蚀作用很强，耐候性好，沥青路面更耐久；⑷BRA天然沥青是固体颗粒状材料，改性工艺简单，施工方便；⑸BRA天然沥青是一种天然条件下生成的高分子化合物，与基质沥青相容性好，稳定无离析。
近年来，随着我国高等级公路建设的迅猛发展，国外BRA天然沥青纷纷进入我国公路建设市场。
但是，我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40－2008），其中对BRA天然沥青应用仅仅提出了原则性的意见：“天然沥青的质量要求是根据其品种参照相关标准和成功的经验执行”，对BRA天然沥青的适用条件、有关技术标准、沥青混合料技术要求与设计、施工技术、质量检验方法等均未涉及，使得工程中应用BRA天然沥青缺乏技术依据，缺少质量保证与管理控制手段。
1.2本指南编制的主要依据是交通部西部交通建设科技项目«岩沥青资源开发与路用性能研究»（2005 31822305）的研究成果，包括对国外岩沥青技术标准和规范的调研，国内外开展的早期研究和工程测试，我国自2000年以来BRA 天然沥青铺筑路面的性能调查等。
1.3在西部项目研究中，不仅主要研究了新疆乌尔禾岩沥青，而且对我公司BRA天然沥青，北美岩沥青，四川青川岩沥青等进行了研究。
其中青川岩沥青由于不愿提供样品，进行实验研究相对较少。
研究中对不同种类的岩沥青路用性能进行了比较，并参考了国外工程应用的施工经验。
1.4我国现行技术规范（JTG F40—2008）虽然没有具体的关于BRA天然沥青材料、配合比设计、施工技术质量检验等方面的规定，但勿庸置疑，摻加岩沥青是目前诸多沥青改性技术方案中的一种，现行规范有关于改性沥青施工的技术要求和原则等是通用的。
2、术语、符号与代号2.1天然沥青石油在自然界长期受地壳挤压、变化，并与空气、水接触逐渐变化而行成的，以天然状态存在的石油沥青，其中有的混有一定比例的矿物质。
按形成的环境可以分为湖沥青、岩沥青、海沥青、油页岩等。
2.2岩沥青岩沥青是石油在岩石夹缝经过长达亿万年的沉积、变化、再热、压力、氧化、触媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。
岩沥青是天然沥青中的一种。
2.3岩沥青改性岩沥青通常不直接使用，而是作为化工炼制沥青的改性材料，将岩沥青与基质沥青混合、摻配，改善基质沥青的路用性能。
2.4 BRAButon Rock Asphalt的词首字母缩写，是印度尼西亚苏拉威西省布敦岛产的BRA天然沥青。
2.5 SBS苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物,英文为Styrene_Butadiene_Styrene Block Copolymer。
2.6“干法”工艺dry Process在沥青混合料拌和锅进行矿料干拌时，将岩沥青作为改性剂投入拌和锅，适当延长拌和时间制备岩沥青改性混合料，称为“干法”工艺。
3、路面工程中适用BRA岩沥青的情况3.1一般情况除特别寒冷的地区外，通常有使用改性沥青要求的路面工程都可以考虑使用BRA岩沥青，尤其是存在重载交通和慢速交通条件；或工程项目所处地区有高温和多雨气候条件；或工程项目所处地区的现有路面存在较多的车辙、推移等变形类病害问题。
3.2从交通荷载条件考虑，路面工程中适用BRA岩沥青的情况包括：1）道路存在重载交通条件；2）道路存在高轮压荷载条件，如矿区，港口地区的交通荷载；3）慢速交通路段，如山区公路上坡路段，经常出现交通拥堵的道路；4）水平荷载作用较多的路段，如道路的交叉路口、收费站附近、公交车站、急转弯路段；5）其他情况的路面，如桥面沥青铺装层、寒冷地区因防滑钉导致出现磨耗性车辙的道路；3.3 BRA岩沥青适用的气候条件包括夏炎热区和夏热区；或年降雨量800mm 以上的气候区使用；在冬季严寒区应用时必须要经过论证和室内试验检验。
3.4 BRA岩沥青的应用层位对于3层沥青混凝土结构层组成的沥青路面，BRA岩沥青优先在中面层使用；对于2层沥青混凝土组成的沥青路面，BRA岩沥青优先在上面层使用。
3.5在路面结构设计或验算分析中，BRA岩沥青改性混合料的路面结构设计参数应通过实际试验测定。
说明：3.1本条说明了BRA天然沥青应用于路面工程时总体上的使用条件，即重载交通、慢速交通、高温地区、多雨地区和现有路面工程变形病害较多的情况。
3.2本条具体说明了适合使用BRA天然沥青的交通荷载情况，其依据不仅考虑了西部项目的研究成果，也参考了国内外BRA天然沥青工程应用的实际路用性能和经验，尤其是长期性能的使用情况。
3.3本条具体说明了BRA天然沥青应用于路面工程时所适用的气候条件。
根据沥青路面使用性能气候分区，BRA天然沥青适用的气候条件按以下情况考虑：1）适于最热月平均最高气温（高温分区指标）20℃以上的气候区，即夏炎热区和夏热区；2）多雨地区，如年降雨量800mm以上的气候区等。
根据PG分级的低温性能指标略有下降。
根据目前研究成果，暂不推荐在极端最低气温－37℃以下的气候区使用，如冬严寒区。
3.3 根据有关路面力学的分析计算数据和美国永久式沥青路面的研究成果，尤其是国内外发生车辙病害的大量工程调查，中面层所处位置是剪应力比较大的区域，需要路面材料具有更强的抗车辙性能。
3.4 根据室内测得的试验数据，BRA天然沥青混合料的刚度和强度要显著高于基质沥青混合料，与SBS改性沥青混合料的模量和强度也有所不同，因此在路面结构设计或验算分析应选用实际的设计参数，所以通过实际试验测定为宜。
4、材料4.1天然沥青4.1.1 不同的天然沥青产品按表4.1-1要求控制质量。
表 4.1-1 岩沥青产品质量标准岩沥青种类项目新疆岩沥青山东岩沥青Gilsonite BRA 颜色黑色黑色黑色褐色或黑色砂、泥土等杂质含量（％）小于1％含水量（％）小于1％小于3%灰分（％）小于2％小于10％小于2％65％～75％三氯乙烯溶解度（％）大于98％大于85％大于97％大于18％密度（g/cm³）﹥1.000沥青四组分实测岩沥青成分波动性要求：小于2％不同批次样品灰分含量差4.1.2 规格与粒径对于以“干法”工艺使用的BRA天然沥青，其规格组成宜符合表 4.1-2 要求；表 4.1-2“干法”工艺使用的岩沥青产品规格要求4.75mm通过率100%2.36mm通过率90%～100%0.6mm通过率10%～30%4.1.3包装BRA天然沥青产品包装必须防水。
对于干法施工，袋装可采用低密度聚乙烯塑料包装；包装净质量应考虑施工使用的便利性。
4.2 基质沥青基质沥青的技术指标，应符合现行规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2008)的技术要求。
4.3 粗集料粗集料的技术指标，应符合现行技术规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2008)的技术要求。
4.4 细集料细集料技术指标，应符合现行技术规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2008)的要求，对于高速公路和一级公路，细集料应采用机制砂，且其中亚甲蓝值的技术标准为不大于1.5kg/g。