CN101241122A - 一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法 - Google Patents

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于凤河
王美珠
张多马
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Abstract

一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，包括以下步骤：(1)集料试验；(2)设计集料结构的选择；(3)设计沥青用量选择；(4)马歇尔试验；(5)最佳油量的沥青混合料的高温稳定度试验；(6)最佳油量的沥青混合料的水稳定性试验；(7)最佳油量的沥青混合料的低温小梁弯曲试验。其优越性在于：(1)能够得到高抗内摩阻力以抵抗车辙，限制细长颗粒使集料在铺筑过程中和交通量下不易破碎，限制粘土含量增强了集料与沥青的粘结力；(2)混合料的结构合理；(3)沥青体积分析过程更加细微；(4)沥青路面抗车辙能力较强，同时击实成型的密度较高；(5)用本发明制备出的混合料公称最大尺寸粒径粗集料和细集料少，中间集料多，因而均匀性好，易于压实，混合料更趋嵌挤，骨架性好。

Description

一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法
(一)技术领域：
本发明涉及一种公路路面混合料的制备方法，尤其涉及一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法。
(二)背景技术：
目前采用的常规沥青混合料配比设计方法虽然已经经过多次修改，但是仍很难解决现在交通引起的路面病害，马歇尔应用稳定度、流值、密度、空隙率的分析进行沥青混合料设计，这些数据与沥青路面破坏形式之间不直接相关。同时马歇尔用冲剂压实成型试件方法，与实际路面碾压形成的形式相距较大，它的稳定度不能恰当评估热拌混合料的抗剪强度，其稳定度大小与路面车辙无关。另外马歇尔设计方法多数采用规定级配的中值对混合料设计也没有评价过程。
(三)发明内容：
本发明的目的在于设计一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，它可以克服现有技术中的不足，是一种实用、合理的沥青路面料制备方法，且能够制备出高性能沥青混合料。
本发明的技术方案：一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)集料试验：对集料进行共性试验及集料密度试验，以评价集料的路用性能；
(2)选择设计集料结构，包括：
①确定试验级配：调试，选出粗、中、细三个级配；
②评价集料混合物的性能，根据集料的密度和吸水率计算出三个级配的初始用量；
③成型试验级配试件，评价试验级配，选择设计级配：用初始油量成型试件；
(3)设计沥青用量选择，热拌沥青混合料的沥青用量在3％～6％之间，包括：
①计算出三个级配沥青混合料在空隙率为4％时所需的沥青用量；
②确定相应的沥青混合料的粒料间隙率、饱和度、矿粉与有效沥青之比、初始旋转次数的压实度；
③试验级配的评价：根据各个级配的估算沥青用量，用4～5％的沥青用量成型试件，沥青混合料的拌和温度和压实温度依据沥青试验中的粘温曲线，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa，根据交通量数据大于20000000次，选择最初压实次数为8次，设计压实次数为100次，最大压实次数为160次，根据Superpave的最新设计标准，在进行估算用油量成型试件时，将旋转压实次数设定在设计压实次数，即100次；
④选择设计级配的沥青用量：设计级配确定后，就要确定设计沥青用量Pb，即沥青用量在设计旋转压实条件下得到空隙率为4％的沥青用量，根据Superpave设计方法，选择四种沥青用量；
⑤验证设计沥青用量在最大压实次数对应的体积性能指标，包括粒料间隙率、饱和度、矿粉与有效沥青之比、初始旋转次数的压实度；
(4)进行马歇尔试验：采用马歇尔试验方法提出马歇尔试验技术指标；依据Superpave设计方法得到的Superpave沥青混合料，采用马歇尔试验方法成型试件，得到对应的马歇尔指标；
(5)进行最佳油量的沥青混合料的高温稳定度试验；
(6)进行最佳油量的沥青混合料的水稳定性试验；
(7)进行最佳油量的沥青混合料的低温小梁弯曲试验。
上述所说的步骤(1)中对集料进行的共性试验及集料密度试验包括粗集料棱角性试验、细集料棱角性试验、细长扁平颗粒试验、洛杉机磨耗坚固性试验及粘土含量试验。
上述所说的步骤(3)的第④步中选择的四种沥青用量分别为Pb、Pb+0.5％、Pb-0.5％、Pb+1％。
本发明的优越性在于：(1)用本发明制备出的沥青混合料能够得到高抗内摩阻力以抵抗车辙，限制细长颗粒使集料在铺筑过程中和交通量下不易破碎，限制粘土含量增强了集料与沥青的粘结力；(2)本发明对级配进行选择，增加了集料的选择过程，使混合料的结构组成更加合理；(3)本发明中应用了有效沥青含量的概念，考虑到集料吸收沥青问题，使体积分析过程更加细微；(4)本发明采用了旋转压实仪进行混合料成型，从而使沥青路面抗车辙能力较强，同时击实成型的密度较高；(5)用本发明制备出的混合料公称最大尺寸粒径粗集料和细集料少，中间集料多，因而均匀性好，易于压实，混合料更趋嵌挤，骨架性好。
(四)具体实施方式：
实施例：一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)集料试验：对集料进行共性试验及集料密度试验，以评价集料的路用性能；
(2)选择设计集料结构，包括：
①确定试验级配：调试，选出粗、中、细三个级配；
②评价集料混合物的性能，根据集料的密度和吸水率计算出三个级配的初始用量；
③成型试验级配试件，评价试验级配，选择设计级配：用初始油量成型试件；
(3)设计沥青用量选择，热拌沥青混合料的沥青用量在3％～6％之间，包括：
①计算出三个级配沥青混合料在空隙率为4％时所需的沥青用量；
②确定相应的沥青混合料的粒料间隙率、饱和度、矿粉与有效沥青之比、初始旋转次数的压实度；
③试验级配的评价：根据各个级配的估算沥青用量，用4～5％的沥青用量成型试件，沥青混合料的拌和温度和压实温度依据沥青试验中的粘温曲线，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa，根据交通量数据大于20000000次，选择最初压实次数为8次，设计压实次数为100次，最大压实次数为160次，根据Superpave的最新设计标准，在进行估算用油量成型试件时，将旋转压实次数设定在设计压实次数，即100次；
④选择设计级配的沥青用量：设计级配确定后，就要确定设计沥青用量Pb，即沥青用量在设计旋转压实条件下得到空隙率为4％的沥青用量，根据Superpave设计方法，选择四种沥青用量；
⑤验证设计沥青用量在最大压实次数对应的体积性能指标，包括粒料间隙率、饱和度、矿粉与有效沥青之比、初始旋转次数的压实度；
(4)进行马歇尔试验：采用马歇尔试验方法提出马歇尔试验技术指标；依据Superpave设计方法得到的Superpave沥青混合料，采用马歇尔试验方法成型试件，得到对应的马歇尔指标；
(5)进行最佳油量的沥青混合料的高温稳定度试验；
(6)进行最佳油量的沥青混合料的水稳定性试验；
(7)进行最佳油量的沥青混合料的低温小梁弯曲试验。
上述所说的步骤(1)中对集料进行的共性试验及集料密度试验包括粗集料棱角性试验、细集料棱角性试验、细长扁平颗粒试验、洛杉机磨耗坚固性试验及粘土含量试验。
上述所说的步骤(3)的第④步中选择的四种沥青用量分别为Pb、Pb+0.5％、Pb-0.5％、Pb+1％。

Claims (3)

1、一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)集料试验：对集料进行共性试验及集料密度试验，以评价集料的路用性能；
(2)选择设计集料结构，包括：
①确定试验级配：调试，选出粗、中、细三个级配；
②评价集料混合物的性能，根据集料的密度和吸水率计算出三个级配的初始用量；
③成型试验级配试件，评价试验级配，选择设计级配：用初始油量成型试件；
(3)设计沥青用量选择，热拌沥青混合料的沥青用量在3％～6％之间，包括：
①计算出三个级配沥青混合料在空隙率为4％时所需的沥青用量；
②确定相应的沥青混合料的粒料间隙率、饱和度、矿粉与有效沥青之比、初始旋转次数的压实度；
③试验级配的评价：根据各个级配的估算沥青用量，用4～5％的沥青用量成型试件，沥青混合料的拌和温度和压实温度依据沥青试验中的粘温曲线，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa，根据交通量数据大于20000000次，选择最初压实次数为8次，设计压实次数为100次，最大压实次数为160次，根据Superpave的最新设计标准，在进行估算用油量成型试件时，将旋转压实次数设定在设计压实次数，即100次；
④选择设计级配的沥青用量：设计级配确定后，就要确定设计沥青用量Pb，即沥青用量在设计旋转压实条件下得到空隙率为4％的沥青用量，根据Superpave设计方法，选择四种沥青用量；
⑤验证设计沥青用量在最大压实次数对应的体积性能指标，包括粒料间隙率、饱和度、矿粉与有效沥青之比、初始旋转次数的压实度；
(4)进行马歇尔试验：采用马歇尔试验方法提出马歇尔试验技术指标；依据Superpave设计方法得到的Superpave沥青混合料，采用马歇尔试验方法成型试件，得到对应的马歇尔指标；
(5)进行最佳油量的沥青混合料的高温稳定度试验；
(6)进行最佳油量的沥青混合料的水稳定性试验；
(7)进行最佳油量的沥青混合料的低温小梁弯曲试验。
2、根据权利要求1所说的一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，其特征在于所说的步骤(1)中对集料进行的共性试验及集料密度试验包括粗集料棱角性试验、细集料棱角性试验、细长扁平颗粒试验、洛杉机磨耗坚固性试验及粘土含量试验。
3、根据权利要求1所说的一种选配适合不同沥青路面的沥青混合料的方法，其特征在于所说的步骤(3)的第④步中选择的四种沥青用量分别为Pb、Pb+0.5％、Pb-0.5％、Pb+1％。
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