[发明专利]一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法

说明书

本发明公开了一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法，所述方法基于结构‑性能关系，在常规配合比设计基础上，构建体积级配控制区和结构参数一起，组成质量品质保证数据库；质量控制时，通过控制和保证结构描述参数，设计混合料，称各规格材料，成型马歇尔试件，测定、计算结构描述参数和性能结构参数，测定马歇尔实验指标，快速判定性能，进而调整确定施工配合比，迅速开展施工作业。相比于一般方法，本发明可以更细致地消除集料改变和变异性影响，基于更科学严谨的方法进行质量控制。

技术领域

本发明涉及一种沥青路面混合料品质保证方法。

背景技术

在沥青路面施工过程中，各组成材料的品质均会发生变化和波动，指标变异性均会改变沥青混合料品质，进而影响沥青路面的性能，大多使得性能发生劣化。针对指标的变异，如果不能很好地在施工过程中有针对性地进行控制调整，这些波动因素将直接影响沥青混合料的性能，进而影响沥青路面的质量和路面的使用寿命。为了提高沥青路面的服役品质和寿命，必须针对现场材料情况进行混合料质量控制。

目前，沥青混合料品质控制主要是依托于级配组成(即：质量百分比)，通过质量比的方式保证级配(不“过分”偏离目标配合比设计级配)，进而来控制沥青混合料性能。该方法没能全面考虑集料各指标的变异性，不适合集料密度、形状、表面纹理及界面交互作用发生变化的情况，因而该方法仅在一定条件下是有效的。

而从根本上说，各规格集料材料对沥青混合料性能的影响是通过改变沥青混凝土结构实现的，即：通过结构和性能的相关性实现的。因而，面对材料的变化，通过控制结构参数进而保证沥青混凝土性能是最直接和最有效技术途径；而在工程进展过程中，限于试验周期和工期压力，在无法完成充分的试验论证情况下，依据充分的质量控制信息，采用有效的控制保证技术使得施工质量得以切实保证是十分必要的。而当前，针对这一质量控制的技术还没有科学而完善的方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法，通过集料性能指标的监测、预测，基于结构参数对沥青路面混合料品质进行优化和保证。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法，包括如下步骤：

一、沥青混合料的目标配合比体积级配控制区域设计

(1)抽样测定现场每档集料原材料指标；

(2)测定现场集料的形貌特征，所述形貌特征包括投影集料的周长、面积、长短轴以及比表面积；

(3)测量沥青的相关性能指标，所述性能指标包括针入度、软化点、粘度及PG分级；

(4)依据《沥青路面设计规范》中的马歇尔设计方法进行目标配合比设计，得到目标配合比“最佳级配”；

(5)在步骤(4)设计的目标配合比“最佳级配”基础上，上下增加2条级配曲线(增加两条级配曲线按下述条件设计，矿料级配与“最佳级配”差值：0.075mm筛孔集料通过率：±2％；≤2.36mm筛孔集料通过率：±3％；≥4.75mm筛孔集料通过率：±5％)，并进行混合料性能验证，如果混合料性能满足要求，则形成质量保证级配控制区；反之，调整沥青用量，直至形成质量保证级配控制区；通过测定的各档集料密度，结合级配质量比，将以上3个“级配”(“最佳级配”及在最佳级配基础上按下列方法调整获得的两个级配：0.075mm筛孔集料通过率：±2％；≤2.36mm筛孔集料通过率：±3％；≥4.75mm筛孔集料通过率：±5％)换算成“体积”级配，构建得到体积级配控制区；其中“最佳级配”换算后得到“最佳体积级配”；

(6)计算各级配沥青混凝土的结构参数，所述结构参数包括结构描述参数和性能结构参数，所述结构描述参数包括CA比、粗集料体积百分率、细集料体积百分率，所述性能结构参数包括粗集料骨架间隙率、粗骨料间隙率、混合料骨架程度系数和胶浆体积百分率；