[发明专利]一种适用于不同温差地区的改性沥青混合料设计方法

说明书

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种适用于不同温差地区改性沥青混合料的设计方法。包括确定地区年温差、选择沥青混合料的种类、原材料的选择及测试、矿料的级配设计、油石比的确定、制备改性沥青混合料、降温性能和路用性能检验、测定“热变点”和“冷变点”及根据“热变点”“冷变点”评价改性沥青混合料。本发明可以有效解决我国不同地区路面温度病害的差异性问题，为评价高温稳定性与低温抗裂性提供定量指标，并开发出既能改善高温下路用性能又能增强其低温抗裂性的改性沥青混合料，具有较高的工程实践价值。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，涉及沥青混合料，尤其涉及一种适用于不同温差地区改性沥青混合料的设计方法。

背景技术

沥青路面由于具有良好的平整度、舒适性、低噪音、行车舒适、耐磨、易于维护等优点，广泛应用于我国高等级公路。然而，沥青路面极易产生高温车辙、低温裂缝等病害，对此至今没有有效的解决办法。沥青路面的低温、高温破坏主要与环境温度、交通荷载以及路面材料与结构有关。我国幅员辽阔，气候多变，不同地区间差异很大。在东北、新疆、陕西西北部等北方地区，冬夏温差大，昼夜温差大，部分地区冬夏温差可达70℃，冬季昼夜温差可达20～30℃。夏季沥青路面易因高温失稳而产生车辙病害，冬季低温易引起路面收缩开裂。而在海南、广东等南方地区，冬夏温差小，昼夜温差小，全年普遍高温，年平均温度在20℃以上，沥青路面病害主要以高温车辙为主，极少出现低温裂缝。

在道路工程研究中，环境温度是难以控制的因素。对于由路面温度引起的病害，国内外学者大多采用提高沥青混合料在特殊环境下路用性能的方法解决，如提出改性沥青、添加纤维、优化级配等，这些“被动”措施可以缓解部分地区的温度病害问题，但对于高温差地区，缓解效果却不明显。武汉理工大学胡曙光、丁庆军等人研制了一种相变沥青路面材料的制备方法，用于提高沥青路面高温稳定性。沥青路面的高温稳定性与低温抗裂性相互矛盾，该相变沥青路面材料提高了路面高温稳定性，却无法保证其低温抗裂性。在低温环境下，路面极易开裂破坏。

现在对于高温稳定性与低温抗裂性的评价大多采用不同材料，不同级配间的定性比较，而缺少定量评价指标。

而针对我国不同温差地区路面温度病害的差异，没有与其相对应的沥青混合料的设计方法。另外，现有沥青混合料普遍存在着高温稳定性与低温抗裂性相矛盾的问题，因此，有必要提供一种新的设计方法，来设计适用于不同温差地区的改性沥青混合料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用于不同温差地区的改性沥青混合料设计方法，旨在解决我国

不同地区路面温度病害存在差异，沥青混合料高温稳定性与低温抗裂性相矛盾的问题。

为解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案:

一种适用于不同温差地区的改性沥青混合料设计方法，具体步骤如下：

(1)确定温度变化范围；

(2)根据工程要求选择沥青混合料的种类；

(3)原材料的选择及测试：

a.复合定形相变材料的制备及测试：

①.相变材料及载体的选择

结合沥青混合料的及实际路面温度确定相变材料的温度变化范围，在满足较高的相变潜热条件下合理选择相变材料，并根据所选相变材料确定相对应的载体。

②.定形相变材料的制备

将①中所选材料采用真空浸渍法，通过封装工艺制备成定形相变材料。

③.定形相变材料的性能测试

将②制得的样品通过综合热分析物热特性，确定相变潜热、相变温度等性能。

b.改性沥青的筛选：