[发明专利]橡胶颗粒沥青混合料组成材料配合比范围的确定方法

摘要

橡胶颗粒沥青混合料组成材料配合比范围的确定方法，本发明涉及一种确定沥青混合料组成材料配合比范围的确定方法。橡胶颗粒沥青混合料组成材料配合比范围的确定方法通过以下步骤实现：一、确定3个因素及取值范围；二、确定控制指标；三、计算指标的总评“归一值”并作出效应面图；四、分析效应面图，得出橡胶颗粒沥青混合料组成材料配比范围最佳量为：橡胶颗粒的掺量为混合料质量的2％～6％、粗石料含量为混合料质量的60％～75％、粗橡胶颗粒的含量为橡胶颗粒质量的30％～60％。按本发明配合比范围制备出的混合料铺筑的路面的抗滑性能、降噪性能、高温抗永久变形性能、低温抗裂性能、抗水损害性能及抗疲劳性能显著提高。

主权项

1.橡胶颗粒沥青混合料组成材料配合比范围的确定方法，其特征在于橡胶颗粒沥青混合料组成材料配合比范围的确定方法通过以下步骤实现：一、在橡胶颗粒沥青混合料质量一定的情况下设定3个因素，即橡胶颗粒的掺量X1(质量％)、粗集料掺量为X2(质量％)、粒径为2.36～5mm的粗橡胶颗粒掺量为X3(质量％)；二、取上述3个因素的5个不同掺量分别拌制沥青混合料，选择15KN作用力下的回弹变形、毛体积密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等作为考察指标；三、采用“星点设计—效应面优化法”对设定的各因素进行优化确定，橡胶颗粒的掺量为X1的具体取值为1％、2.3％、4％、5.7％、7％；粗石料掺量为X2的具体取值为20％、32.7％、50％、67.3％、80％；粗橡胶颗粒掺量为X3的具体取值为20％、32.7％、50％、67.3％、80％；其中星点设计时控制的指标为：εe(回弹变形，15KN条件下/mm)、ρf(毛体积密度/g/cm3)、VV(空隙率/％)、VMA(矿料间隙率/％)、VFA(沥青饱和度/％)，将每个指标均标准化为0～1之间的“归一值”，求算各指标“归一值”的几何平均数，得总评“归一值”，然后应用SPSS软件，总评“归一值”对各因素进行三元二次非线性回归分析，拟和得三元二次方程：OD＝f(x1，x2，x3)＝aX1 2+bX2 2+cX3 2+dX1X2+eX1X3+fX2X3+gX1+hX2+iX3+j；其中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j均为常量系数，可利用SPSS软件计算出a、b、c、d、e、f、g、h、i、j的具体数值；将该方程作为预测模型，对其进行分析，得到所需结果；固定粗橡胶颗粒含量X3为橡胶颗粒质量的50％，然后以总评“归一值”OD为因变量，以橡胶颗粒掺量X1和粗集料颗粒含量X2为自变量描绘效应面图，得到以橡胶颗粒掺量X1和粗集料颗粒含量X2为自变量的描绘效应面图；然后固定粗集料颗粒含量X2为混合料质量的50％，以总评“归一值”OD为因变量，以橡胶颗粒的掺量X1和粗橡胶颗粒含量X3为自变量描绘效应面图，得到以橡胶颗粒的掺量X1和粗橡胶颗粒含量X3为自变量的描绘效应面图；再固定橡胶颗粒的掺量X1为混合料质量的4％，以总评“归一值”OD为因变量，以粗集料颗粒含量X2和粗橡胶颗粒含量X3为自变量描绘效应面图，得到以粗集料颗粒含量X2和粗橡胶颗粒含量X3为自变量的描绘效应面图；四、对3幅效应面图中的变化趋势进行分析，得出橡胶颗粒掺量X1在0.02～0.06的范围内对总评“归一值”较好；粗集料含量X2在0.70附近总评“归一值”较好；总评“归一值”随着粗橡胶含量X3的增加而增加，但粗橡胶颗粒含量对总评“归一值”影响相对较小；为了保证橡胶颗粒沥青混合料的压实效果，应该适当控制粗橡胶颗粒的含量；经过综合分析，最终确定根据效应面优选的3个因素较佳工艺范围分别为：X1：2％～6％；X2：60％～75％；X3：30％～60％，即得到橡胶颗粒的掺量、粗石料含量和粒径为2.36～5mm的粗橡胶颗粒的最佳掺杂量分别为混合料质量的2％～6％、混合料质量的60％～75％和橡胶颗粒质量的30％～60％。