CN107460800A - 一种考虑压实功的沥青混合料设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，包括以下步骤：1)将压实功、级配和沥青用量作为沥青混合料的设计变量；2)根据原材料的性能选择多个不同的初拟级配，确定每个初拟级配的初始沥青用量，并且根据道路设计轴载次数选择多个设计压实功；3)在初始沥青用量的基础上，为每个初拟级配增加2‑3种沥青用量；4)分别成型不同的“设计压实功‑级配‑沥青用量”组合下的沥青混合料试件；5)对所有沥青混合料试件进行筛选获取最终符合设计要求的沥青混合料。与现有技术相比，本发明具有设计性能好、方法简单、可节约建设资金等优点。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，尤其是涉及一种考虑压实功的沥青混合料设计方法。
背景技术
目前的沥青混合料设计方法，均是在固定的压实功下，通过调节级配和沥青用量，使得沥青混合料的体积参数和力学指标满足一定的要求，在这种设计体系下，为了满足重载交通对沥青混合料性能的要求，往往需要使用各种类型的改性沥青，这造成了沥青混合料造价的大幅增加。另一方面，现场压实对沥青混合料的性能有很大影响，美国国家沥青技术中心的报告(报告编号NCAT 16-02)指出，沥青路面的压实度每增加1％，沥青路面的疲劳性能增加8.2％～43.8％之间，抗车辙性能增加7.3％～66.0％之间，沥青路面使用寿命延长至少10％，在全寿命分析周期内，节约资金8.8％。由此可见，压实功对沥青混合料的性能有重要影响，但在目前的沥青混合料设计方法中，并没有把压实功作为一个变量，这相当于在设计阶段就忽视了压实功这一重要的性能影响因素。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种设计性能好、方法简单、可节约建设资金的考虑压实功的沥青混合料设计方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，包括以下步骤：
1)将压实功、级配和沥青用量作为沥青混合料的设计变量；
2)根据原材料的性能选择多个不同的初拟级配，确定每个初拟级配的初始沥青用量，并且根据道路设计轴载次数选择多个设计压实功；
3)在初始沥青用量的基础上，为每个初拟级配增加2-3种沥青用量；
4)分别成型不同的“设计压实功-级配-沥青用量”组合下的沥青混合料试件；
5)对所有沥青混合料试件进行筛选获取最终符合设计要求的沥青混合料。
所述的步骤5)包括初步筛选和最终筛选。
所述的初步筛选的具体步骤为：
获取所有沥青混合料试件的毛体积密度及其体积参数，舍弃不符合体积参数要求的沥青混合料试件。
所述的最终筛选的具体步骤为：
根据剩余沥青混合料试件的设计要求，最终获得符合设计要求的沥青混合料。
所述的体积参数包括空隙率、矿料间隙率和沥青填隙率。
选择面层沥青混合料的抗剪强度大于要求抗剪强度的沥青混合料试件作为符合设计要求的沥青混合料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明将压实功这一影响沥青混合料性能的重要因素作为设计参数纳入到设计方法中，能够在不使用改性沥青的条件下，设计出高温性能接近甚至超过改性沥青混合料的混合料产品，节约大量建设资金，具有明显的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的设计流程图，
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
为了进一步了解本发明的技术特征，下面结合具体实施例对本发明进行详细地阐述。实施例只对本发明具有示例性的作用，而不具有任何限制性的作用，本领域的技术人员在本发明的基础上做出的任何非实质性的修改，都应属于本发明的保护范围。
实施例
某沥青路面项目要求面层沥青混合料的抗剪强度要求不小于0.7MPa，原材料为砂岩和70#基质沥青，沥青混合料设计过程如下：
(1)采用小档配料，集料的密度测试结果见表1，沥青性能的测试结果见表2。
表1集料密度测试结果
表2沥青性能测试结果
(2)采用AC13型沥青混合料，根据《公路沥青路面施工技术规范》(JGJ F40-2004)推荐的级配范围，初拟了3个级配，见表3。
表3初拟级配表
(3)采用旋转成型仪成型试件，确定三个压实功水平分别为50次、75次、100次，根据工程经验，AC13的初试油石比取为4.7％，为减少试验工作量，统一按照初试油石比±0.5％变化沥青用量。不同的“设计压实功-级配-沥青用量”组合下的沥青混合料体积参数见表4。
表4不同设计参数组合下的沥青混合料体积参数
(4)保证沥青混合料的空隙率在3％～5％之间，根据表4的结果，舍弃空隙率不满足3％～5％的组合。测试剩余组合的混合料的抗剪强度，结果见表5。
表5不同设计参数组合下的沥青混合料的抗剪强度测试结果
根据抗剪强度大于0.7MPa的要求，只有“级配2-100次-4.7”和“级配3-100次-4.7”两个组合下的沥青混合料满足要求，其中“级配2-100次-4.7”组合下沥青混合料的空隙率较小，说明更易被压实，因此，选择“级配2-100次-4.7”组合作为最终的沥青混合料设计结果。
Claims (6)
1.一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将压实功、级配和沥青用量作为沥青混合料的设计变量；
2)根据原材料的性能选择多个不同的初拟级配，确定每个初拟级配的初始沥青用量，并且根据道路设计轴载次数选择多个设计压实功；
3)在初始沥青用量的基础上，为每个初拟级配增加2-3种沥青用量；
4)分别成型不同的“设计压实功-级配-沥青用量”组合下的沥青混合料试件；
5)对所有沥青混合料试件进行筛选获取最终符合设计要求的沥青混合料。
2.根据权利要求1所述的一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，其特征在于，所述的步骤5)包括初步筛选和最终筛选。
3.根据权利要求2所述的一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，其特征在于，所述的初步筛选的具体步骤为：
获取所有沥青混合料试件的毛体积密度及其体积参数，舍弃不符合体积参数要求的沥青混合料试件。
4.根据权利要求3所述的一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，其特征在于，所述的最终筛选的具体步骤为：
根据剩余沥青混合料试件的设计要求，最终获得符合设计要求的沥青混合料。
5.根据权利要求3所述的一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，其特征在于，所述的体积参数包括空隙率、矿料间隙率和沥青填隙率。
6.根据权利要求4所述的一种考虑压实功的沥青混合料设计方法，其特征在于，选择面层沥青混合料的抗剪强度大于要求抗剪强度的沥青混合料试件作为符合设计要求的沥青混合料。
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2017
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