[发明专利]排水性沥青混合料材料组成设计方法

权利要求书

1.一种排水性沥青混合料材料组成设计方法，其特征是依据消除动力水压和提高排水性能的要求，确定所述排水性沥青混合料材料的空隙率；通过计算法确定初试沥青用量；以骨架嵌挤结构和空隙率作为选取原材料最终级配的根本依据；以沥青析漏损失和空隙率作为在最佳沥青用量确定的主要控制指标；在保证空隙率的基础上，通过使用纤维增大沥青用量，并且采用旋转压实成型试件工艺，以确保所述排水性沥青混合料材料兼备功能性和耐久性设计要求。

2.如权利要求1所述的排水性沥青混合料材料组成设计方法，其特征是具体采用包括以下步骤的方法：

(一)确定空隙率：所述排水性沥青混合料材料的空隙率范围为18～22％；

(二)选择原材料：按照所述排水性沥青混合料材料的组成选择原材料，其包括粗、细集料，由石灰岩或强基性岩石料制得的矿粉，高粘度改性沥青，以及吸油性强的木质素纤维；

(三)初选级配：采用我国《公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)》推荐级配，通过改变2.36mm筛孔通过率，确定粗、中、细三种级配类型，作为各初选级配；

(四)判定骨架嵌挤结构；采用石-石接触对骨架嵌挤结构进行验证，即当沥青混合料中粗集料骨架间隙率小于粗集料骨架的松装间隙率时，沥青混合料达到石-石接触；

(五)确定最终级配：将具有石-石接触和满足设计范围的最大空隙率级配作为最终级配；

(六)确定最佳沥青用量：

木质素纤维的掺入使得最佳沥青用量在初试沥青用量的基础上有所增加；沥青用量以0.5％为增量，按照我国试验规程T 0732-2000进行析漏试验，同时测定旋转压实试件的空隙率；以析漏损失小于0.3％和空隙率满足设计要求为标准，选择最佳沥青用量；

(七)性能评价；

评价标准：飞散损失≤15％；动稳定度≥3000次/mm；冻融劈裂强度比≥80％；

(八)确定材料组成，即根据步骤(五)和(六)确定排水性沥青混合料中的最终级配和最佳沥青用量。

3.如权利要求2所述的排水性沥青混合料材料组成设计方法，其特征是在初选级配过程中，按照以下公式计算各初选级配的初试沥青用量：

P＝h×A    (1)

A＝(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74    (2)

公式(1)中：P为初试沥青用量P；h为沥青膜厚，采用国际上经验值14μm；A为公式(2)计算而得的集料的总表面积，

公式(2)中：a、b、c、d、e、f、g分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm筛孔通过率。

4.如权利要求2或3所述的排水性沥青混合料材料组成设计方法，其特征是在初选级配过程中，按照以下方法旋转压实成型试件：

将各初选级配采用的各自初试沥青用量进行旋转压实成型试验，按照工艺要求的压实度进行多次旋转压实，使排水性沥青混合料材料内部骨架结构达到相对稳定状态，即内部嵌锁程度达到最大。