[发明专利]一种环氧树脂改性乳化沥青混合料设计方法

摘要

本发明涉及一种环氧树脂改性乳化沥青混合料设计方法，该方法适用于水性环氧树脂改性乳化沥青混合料，包括选择沥青混合料的种类、选择原材料，设计级配，确定掺水量，确定乳液用量以及检测性能。本方法是基于试验及理论分析总结发明的一种关于水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的设计方法。经试验证明，采用本发明设计的水性环氧树脂改性乳化沥青混合料，其路用性能好，满足工程要求。

主权项

一种环氧树脂改性乳化沥青混合料设计方法，该方法适用于水性环氧树脂改性乳化沥青混合料，包括选择沥青混合料的种类、选择原材料，设计级配，确定掺水量，确定乳液用量以及检测性能，具体步骤如下：(1)根据工程要求选择沥青混合料的种类；(2)选择原材料：所述原材料包括集料、填料、水、水性环氧树脂、固化剂和乳化沥青，选定所述原材料后，进行原材料检测试验；(3)设计级配：根据选择的混合料类型设计级配；(4)确定外掺水量：通过修正土工试验，确定外掺水量；(5)确定乳液用量：通过修正马歇尔试验确定沥青混合料的油石比；(6)检测性能：根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20‑2011)检测所述环氧树脂改性乳化沥青混合料的性能，进行马歇尔稳定度试验，低温性能试验，高温性能试验，浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验；(7)步骤(6)中性能指标全部满足要求时，则完成配合比设计，如果性能指标不满足要求，则从第2步开始，重新设计混合料，改变材料的组成或者改变级配，重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)和(6)，直到满足要求为止，完成水性环氧树脂改性乳化沥青混合料的设计，步骤(4)中，修正土工试验的具体方法为：根据同种类热拌沥青混合料的经验沥青用量，确定一个初始的乳化沥青用量，以1％为梯度进行1‑5％五个梯度的外加水，将混合料拌合，混合料拌合后进行四小时的闷料，再进行土工击实，然后再进行烘干，测量五个含水率下击实的结果；根据密度曲线，确定最佳含水率，其中此时的含水率为外掺水量与乳化沥青中的水量之和，考虑到四小时闷料过程中，水性环氧树脂与固化剂发生了固化反应得到水性环氧树脂乳化沥青混合料，对所述水性环氧树脂乳化沥青混合料的最佳外掺水量在土工试验的基础上进行修正，即确定最佳的含水量为：m＝m1‑m2‑0.5％，其中m1为土工试验中的最佳含水率，m2为乳化沥青中的水占矿料的百分比；步骤(4)中，初始的乳化沥青用量为相同类型的热拌沥青混合料的沥青用量减去其9‑11％，然后将这个沥青用量换算为乳化沥青用量，并取整；步骤(4)中，所述拌合方法为：首先将集料及水泥倒入拌合锅，在5‑35℃进行干拌5‑10s，加入外加水进行拌合30s，再加入乳化沥青拌合30‑45s，再加入矿粉，拌合30‑45s；步骤(5)中，通过修正马歇尔试验确定沥青混合料的油石比，具体方法为：按照配比首先将集料及水泥倒入拌合锅，在5‑40℃进行干拌5‑10s，再加入由步骤(4)确定的含水量的水，进行拌合30s，再加入乳化沥青，拌合30‑45s，再加入矿粉，拌合30‑45s，其中乳化沥青以初始值以及初始值的±1.0％，±2.0％五个乳化沥青用量进行试验，拌合完成后将混合料装到料盘中，称取一定质量的混合料装模进行马歇尔击实，两面各击实50次，第一个试件为试击实，击实完成后量测其高度是否在65±1.5mm范围内，后面试件装料质量根据高度值进行相应的调整，将击实完成的试件放入110℃烘箱中24h后，拿出进行二次击实，双面各击实25次，后在室温下养生24h，然后将试件脱模，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20‑2011)中T0702的方法实验规范进行试件的试验，按照《公路沥青路面施工规范》(JTG F40‑2004)的附录B画出上述指标的曲线图，根据曲线图确定最佳的油石比。