[发明专利]一种长寿命路面新型改性沥青合成方法及应用

说明书

本发明公开一种长寿命路面新型改性沥青合成方法及应用，涉及长寿命路面设计技术领域，包括原材料混配技术、配合比设计和施工工艺，所述原材料混配技术包括沥青结合料、集料、纤维稳定剂和水泥，所述沥青结合料为：表面层SMA‑13、中面层AC‑20C混合料采用SBS I‑D改性沥青，所述集料包括粗集料、细集料、沥青混合料矿粉、级配碎石粗细集料和水稳底基层集料，所述粗集料增加了高温稳定性、热老化两项耐候性指标和微型狄法尔磨耗值强度指标，本发明建设和维养总费用低，养维费用占比一般不超过15％，使用寿命长，结构寿命达到30～50年，甚至60年，路面损坏只发生在表面层，无结构性破坏，只需要日常养护，不需要进行结构性大修或重建。

技术领域

本发明涉及长寿命路面设计技术领域，具体的是一种长寿命路面新型改性沥青合成方法及应用。

背景技术

根据相关文献和报道，目前我国三条高速公路基本可达到长寿命路面目标，2020年获得中国公路学会颁发的长寿命路面。

京津唐高速公路1989年开放交通，2004年调查主要是表面裂缝；2002年开始现场热再生或加铺，31年无结构性维修。该高速公路交通量巨大。广深珠高速1994年开放交通，平均交通量达大于20万/日；2002-2004年加铺 4cmSMA-13，26年无结构性维修。

这两条高速公路交通量巨大，基本达到了30年无结构性大修，实现了长寿命路面目标。分析其长寿命的原因，一方面沥青面层厚度较厚，广深珠沥青面层厚度为32cm，京津唐青沥青面层厚度为23cm，为我国早期高速公路沥青路面厚度之最；同时也得益于水稳材料水泥剂量不大、强度不高、厚度不厚，避免了半刚性开裂带来的反射裂缝的发展。2000年以来，受欧美长寿命沥青路面技术影响，我国积极探索长寿命沥青路面技术，进行了大量试验路研究，因此亟需设计一种长寿命路面新型改性沥青合成方法及应用来解决上述问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种长寿命路面新型改性沥青合成方法及应用，本发明建设和维养总费用低，养维费用占比一般不超过15％，使用寿命长，结构寿命达到30～50年，甚至60年，路面损坏只发生在表面层，无结构性破坏，只需要日常养护，不需要进行结构性大修或重建。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种长寿命路面新型改性沥青合成方法及应用，包括原材料混配技术、配合比设计和施工工艺，所述原材料混配技术包括沥青结合料、集料、纤维稳定剂和水泥，所述沥青结合料为：表面层SMA-13、中面层AC-20C混合料采用SBS I-D改性沥青，所述集料包括粗集料、细集料、沥青混合料矿粉、级配碎石粗细集料和水稳底基层集料，所述粗集料增加了高温稳定性、热老化两项耐候性指标和微型狄法尔磨耗值强度指标，压碎值、洛杉矶磨耗值和微型狄法尔磨耗值均为评价集料强度指标，所述细集料控制细集料强度和母岩质量，所述沥青混合料矿粉增加了亚甲蓝值、干压空隙率和碳酸钙含量三项指标，采用亚甲蓝指标予以代替，所述纤维稳定剂为SMA掺木质纤维，其掺量宜为沥青混合料质量的0.3％-0.4％，在250℃的干拌温度不变质、不发脆，并且在混合料拌和过程中能充分分散均匀。

进一步地，所述配合比设计包括混合料矿料级配、配合比设计标准、沥青混合料路用性能指标和级配碎石配合比设计要求，所述级配碎石配合比设计要求包括以下步骤：

S1、按实际使用的集料，分别进行筛分，按颗粒组成进行计算，在规定的范围内调配曲线，形成嵌挤型粗级配；

S2、对每种级配选取5个含水率进行重型击实试验，确定级配碎石的最佳含水率及最大干密度；

S3、对在最佳含水率下成型的试件，进行级配碎石4天饱水的CBR试验；

S4、选取CBR值大的，而且固体体积率满足设计要求的级配，并将该设计级配作为标准级配。