[发明专利]一种橡胶沥青混合料的级配优化方法及其应用

权利要求书

1.一种橡胶沥青混合料的级配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：将橡胶沥青混合料原料中的每档物料均通过多个不同孔径的标准孔筛进行筛分，基于每档物料对应不同孔径的标准孔筛的通过率得到相应的级配曲线；

调整各档物料在橡胶沥青混合料原料中的质量百分数并重复上述筛分过程以得到在所述橡胶沥青混合料原料的级配上限和级配下限之间的另外至少两条级配曲线；

所得的多条所述级配曲线中接近所述级配上限的级配曲线对应的筛孔通过率与所述级配上限对应的筛孔通过率之间的差值不超过5％，所述级配曲线中接近所述级配下限的级配曲线对应的筛孔通过率与所述级配下限对应的筛孔通过率的差值不超过5％，所述级配曲线中接近级配中值的级配曲线对应的筛孔通过率与级配中值对应的筛孔通过率的差值不超过3％；

以所得的多条所述级配曲线中同时具有较小PS空隙率n_PS及较大PS接触数cn_ps的级配曲线作为所述最优级配曲线并对应获得最优级配方案；

其中，所述橡胶沥青混合料原料是按预设档数和预设的每档集料在橡胶沥青混合料中的质量百分数得到；所述橡胶沥青混合料包括骨架结构和游离于所述骨架结构以外的超粒径集料，所述骨架结构包括由互相浅挤的粗集料组成的PS结构以及用于填充PS中空隙的SS结构。

2.根据权利要求1所述的级配优化方法，其特征在于，所述PS空隙率n_PS经计算而得，其中，为橡胶沥青混合料中PS结构的体积占比，为PS结构中的空隙。

3.根据权利要求2所述的级配优化方法，其特征在于，所述经计算而得，其中，m为所述橡胶沥青混合料的总质量；a₁至a_n为各标准孔筛上的所述超粒径集料的毛体积密度，b₁至b_n为各标准孔筛上的所述超粒径集料的质量在整个橡胶沥青混合料中的质量占比；V_T为所述橡胶沥青混合料中矿物集料的总体积。

4.根据权利要求2所述的级配优化方法，其特征在于，所述经计算而得，其中，ρ_PS为所述PS结构的干捣密度，G_mPS为所述PS结构的最大理论密度。

5.根据权利要求4所述的级配优化方法，其特征在于，所述ρ_PS经计算而得，其中，m_PS为所述PS结构的质量，D为所述橡胶沥青混合料经成型压实试验后得到的试件直径，V为所述试件的体积，h为所述试件的高度。

6.根据权利要求4所述的级配优化方法，其特征在于，所述G_mPS经计算而得，其中，P₁至P_n为所述PS结构中各粒径集料的质量百分比；G₁至G_n为所述PS结构中各粒径集料的毛体积密度。

7.根据权利要求1-6任一项所述的级配优化方法，其特征在于，所述PS结构通过以下方式确定：

按照计算相邻两个筛孔之间的集料的加权平均粒径，其中：D₁和D₂是任意连续的两个方孔筛筛孔尺寸，D1D2；和是筛分后所述两个筛孔上残留的集料百分比；

通过公式d_w,avg＝0.732D_w,avg确定最大的空隙粒径d_w,avg的大小；

当计算出的d_w,avg满足时，在直径为D₁和D₂的两个方孔筛的筛孔上的集料为所述PS结构。

8.根据权利要求1所述的级配优化方法，其特征在于，所述PS接触数cn_PS通过公式计算而得。

9.如权利要求8所述级配优化方法的应用，其特征在于，所述级配优化方法用于中上面层橡胶沥青混合料的设计。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述上面层橡胶沥青混合料包括ARAC-13混合料或AR-SMA13混合料。