[发明专利]一种适用于重载交通路面的沥青混合料配合比的确定方法

摘要

本发明公开了一种适用于重载交通路面的沥青混合料配合比的确定方法，包括如下步骤：1）准备原材料，2）用粗集料干捣实VCA试验方法确定沥青混合料中粗集料间质量相对比例，3)用马歇尔击实试验方法确定沥青混合料粗、细集料含量和用最紧密骨架嵌挤状态确定沥青混合料的最佳油石比。通过本确定方法制得的沥青混合料的密实性较普通沥青混合料有明显改善，可有效减少路面渗水情况，减少路面水破坏的发生，而且该沥青混合料具有较好的高温稳定性，使得其重载交通环境下的路用性能显著提高，可减少车辙、泛油等病害的发生，同时，减小了沥青用量，显著降低了工程投资成本，对于在我国更广泛的推广沥青路面起到了积极的作用。

主权项

一种适用于重载交通路面的沥青混合料配合比的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：1）、准备原材料，2）、确定沥青混合料中粗集料间质量相对比例，3)、确定沥青混合料粗、细集料含量，并确定沥青混合料的最佳油石比；其中，所述步骤1）为选择改性沥青作为胶结材料，选用粗集料、细集料和矿粉，粗、细集料分界点为4.75mm，所述粗集料为最大公称粒径为13.2mm的石料；所述步骤2）为先选择沥青混合料中两档粗集料，即9.5mm～13.2mm与4.75mm～9.5mm两档粗集料，对这两档粗集料按照质量相对比例5～1:1～5设计出6～10组级配，然后对各组级配根据《公路工程集料试验规程JTJ E42‑2005》中T0309粗集料干捣实VCA试验方法进行粗集料干捣实VCA试验，取粗集料干捣实矿料空隙率最小值对应的粗集料质量相对比例作为沥青混合料中粗集料间质量相对比例；所述步骤3）包括如下方法步骤：（1）、在级配变化中保持根据上述步骤2）确定的粗集料间的质量相对比例不变，变化混合料中粗、细集料的含量，即选择4～6个以3%～5%为间隔的4.75mm关键筛孔的通过率，同时根据设计需要确定沥青混合料最大公称粒径13.2mm和0.075mm这两个关键筛孔的通过率数值，由此组成4～6组级配；对于各级配，将确定的4.75mm和0.075mm两个关键筛孔的通过 率数值代入公式1，计算待定参数a、b，确定公式1的具体表达式，然后采用公式1具体表达式计算该级配下粗细集料分界点4.75mm至0.075mm筛孔之间每一个筛孔对应的通过率数值；将确定的4.75mm关键筛孔的通过率数值代入公式2，上述步骤2）确定的粗集料间的质量相对比例各自对应的参数值即为参数A和B，由此计算出该级配下9.5mm筛孔的通过率数值，至此确定各组沥青混合料的具体级配；y=a·xb  （公式1）式中：y为各细集料筛孔对应的通过率，x为各细集料筛孔的孔径（mm），a、b为待定参数； P 9.5 = P 4.75 × A + B A + B × 100 %   （公式2）式中：P9.5为9.5mm筛孔通过率；P4.75为4.75mm筛孔通过率；A与B的值为9.5mm～13.2mm和4.75mm～9.5mm两档粗集料质量相对比例各自对应的参数值；（2）、按照上述步骤（1）确定的各组沥青混合料的具体级配，选择5～6个以0.3%～0.5%为间隔的油石比、每个油石比下成型3～6个试件，然后根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中T0702—2011的马歇尔击实试验方法进行马歇尔击实试验，测定各组级配混合料各油石比下的毛体积密度以及理论最大相对密度；（3）、确定上述步骤（2）中各组级配对应的沥青混合料最佳油石比，即计算沥青混合料的干密度、矿料间隙率VMA、粗集料矿料间隙率VCAmix，绘制干密度、VMA、VCAmix与油石比之间的二次曲线关系，选取矿料间隙率VMA最小值对应的油石比OAC1、粗集料矿料间隙率 VCAmix最小值对应的油石比OAC2以及沥青混合料的干密度最大值对应的油石比OAC3三者的平均值作为该组级配沥青混合料的最佳油石比OAC，即：OAC=（OAC1+OAC2+OAC3）/3；（4）、根据各组级配对应的沥青混合料最佳油石比与该组级配对应的4.75mm筛孔的筛孔通过率的关系，对数据进行二次曲线拟合，纵坐标为油石比，横坐标为4.75mm筛孔通过率，取函数极值点对应的纵坐标为混合料最佳油石比；取极值点对应的横坐标为沥青混合料的优化级配。