[发明专利]一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法

说明书

本发明公开了一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法，涉及道路工程技术领域，属于沥青材料的热再生技术。本发明充分考虑了热再生沥青混合料的高、低温综合性能，由性能决定热再生沥青混合料的材料组成，避免了因RAP中回收沥青老化程度评价不准确、体积指标测试不准确等导致的最佳油石比选取不当，从而影响RAP掺量以及再生沥青混合料的性能，实现了通过性能确定热再生混合料的最佳沥青用量OAC，确保热再生沥青混合料的路用性能。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，属于沥青材料的热再生技术，具体涉及一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法。

背景技术

本申请公开与该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

沥青路面行车舒适、安全性较高，是我国高等级公路路面的最主要型式。随着我国公路主干网基本建成，养护高峰期即将来临，面临繁重的路面养护任务。沥青路面在养护过程中产生大量的沥青混合料回收料(简称RAP)，如果将其废弃，不仅浪费资源，而且占用土地、污染环境。将这些RAP再生循环利用，既减少了新石料和沥青材料消耗，又减轻了环境污染，是路面养护走“资源节约型，环境友好型”绿色可持续发展的重要手段和迫切需要。根据现行《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T 5521-2019)，沥青路面再生方法主要有厂拌热再生法、就地热再生法、厂拌冷再生法、就地冷再生法和全深式冷再生法等5种方法，其中厂拌热再生法可充分利用回收沥青路面中的沥青和集料，被认为是目前使用价值最高的沥青路面再生技术。

控制生产热再生沥青混合料成品性能的关键是配合比设计，确定最佳油石比又是配合比设计的核心内容。目前沥青指标较好，体积参数成为控制最佳油石比的重要指标，该方法适用于传统新集料，但对旧集料RAP，由于其为各档集料的混合材料，且裹覆老化沥青，很难准确获得体积参数，进而影响配合比设计的准确性。最终造成RAP掺量低、综合力学性能差等问题，严重制约了热再生沥青路面的大面积推广应用。尽管美国、日本等国家进行了系统研究，但RAP极其复杂，目前业界还没有提出与热再生混合料特点匹配的配合比设计方法。

发明人在进行大量研究后，提出一种基于项目所在区域气候环境，交通荷载等级对沥青混合料性能需求的热再生沥青混合料配合比设计方法，可大幅度提高RAP掺量，提升热再生沥青混合料的性能。对提高RAP材料的利用率、节约有限的资源，实现路面全寿命周期成本最优有着重要的意义。

发明内容

本发明针对已有的热再生沥青混合料配合比设计方法存在的缺陷，提供一种热再生沥青混合料的配合比设计方法，通过该方法可以科学规范地确定热再生沥青混合料的材料组成和最佳油石比，为热再生沥青混合料配合比设计提供依据。

一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法，包括如下步骤:

步骤一：根据项目所在地气候条件、公路等级、交通荷载等级、使用层位等条件，确定厂拌热再生沥青混合料的类型及采用的新沥青的类型和标号；

步骤二：测试采用的新沥青、RAP各档材料、新集料和矿粉的各项性能指标；

步骤三：测试再生剂的各项性能指标，选择扩散性大且其他性能满足现行规范要求的再生剂；

步骤四：根据厂拌热再生沥青混合料类型，确定矿料级配；

步骤五：进行马歇尔试验，确定热再生沥青混合料的油石比OAC1；

步骤六：以热再生沥青混合料的油石比OAC1为中值，按照预定的间隔，最少取3个不同油石比进行再生沥青混合料高温性能和低温性能试验，并建立高温性能和低温性能与油石比的关系曲线；根据项目所在区域对沥青混合料性能需求阈值，由高温性能确定最大油石比OAC2，由低温性能确定最小油石比OAC3。