[发明专利]一种超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计方法

说明书

本发明公开了一种超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计方法，涉及道路工程技术领域。包括一下步骤：S1、根据原有路面因素，设定路用性能指标；S2、根据S1所述的路用性能指标，选择所述超薄磨耗层沥青混合料的原材料包括沥青和矿料，S3、确定矿料级配；S4、确定油石比；S5、根据S3和S4矿料用量比和油石比配制超薄磨耗层沥青混合料，并测定S1中的路用性能指标是否与满足所述设定的路用性能指标，即完成所述超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计。本发明通过高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能确定最佳的矿料级配和最佳的油石比，能够有效针对不同的原路况功能、等级、路面设计要求等，选择适合的级配类型应用到实际工程中。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计方法。

背景技术

随着我国高速公路的快速铺设，沥青混合料铺设的道路面层，由于具有行车平稳、舒适、无扬尘、振动小、噪音低等特点得到广泛的应用，沥青路通常采用的是半刚性基层沥青路面结构，沥青面层主要起到功能层作用，而非起承重作用，近年来，随着人们生活水平的提高，推动了各行各业的快速发展，尤其是交通运输业飞速发展，且对道路的承重以及耐久性带来了要种的考验，由于运输车辆的增多以及重载现象日趋严重，引起沥青路面出现车辙、松散、剥落，形成坑槽等，从而导致沥青路面抗滑、降噪、平整度、排水等性能下降，直接影响汽车的行驶安全性和舒适性。

目前，为了使路面使用长久、噪音低，利于排水，安全性高等特点，常采用超薄磨耗层沥青混合料来改善路面的功能，超薄磨耗层沥青混合料对路面表面功能恢复和校正优于普通的沥青混合料，是一种耐久的表面层，具有良好的抗滑、抗磨耗、抗车辙、防水损害的优良性能，为此，超薄磨耗层沥青混合料配合比的设计直接影响其在道路工程中的应用价值。

纵观国内外，现有技术中常用于设计超薄沥青磨耗层混合料配合比的方法，通常有马歇尔方法、维姆方法、Superpave方法以及GTM方法等，但其中以马歇尔法运用得最为广泛；我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2017)规定，沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法；可是由于受道路路面的使用要求、原路面状况、交通量、气候条件以及原材料的影响，人们通常在现有设计方法的基础上，采用其他方法设计超薄磨耗层沥青混合料配合比，但是，在投入使用的过程中仍具有局限性，尤其是在冬季气温较低，路面极易结冰，容易造成超薄磨耗层层间抗剪强度降低，水稳定性变差，抗裂性能减弱，容易引起车辙松散、剥落，同样，在高温天气，路面软化现象增强，也会造成超薄磨耗层层间抗剪强度降低，影响其行驶安全性能。

发明内容

本发明提供了一种超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计方法，解决了现有技术中因为在冬季气温低或者在高温天气，造成超薄磨耗层层间抗剪强度降低，水稳定性变差，抗裂性能减弱，容易引起车辙松散、剥落问题。

本发明提供了一种超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计方法，包括以下步骤：

S1、根据原有路面因素，确定路用性能指标；所述路用性能指标包括高温性能、低温抗裂性能、水稳定性能；

S2、根据S1所述的路用性能指标，选择所述超薄磨耗层沥青混合料的原材料包括沥青和矿料，所述矿料包括粗集料、细集料和填料，并分别测定所述粗集料、细集料及填料的物理性能参数；

S3、根据S2中所述粗集料、细集料及填料的物理性能参数确定矿料级配，且根据矿料级配确定矿料配合比；

S4、通过S3中所述矿料级配确定所述矿料的总表面积，且结合矿料配合比确定油石比；

S5、根据S3和S4分别确定的矿料级配和油石比配制超薄磨耗层沥青混合料，并测定S1中的路用性能指标是否与满足所述设定的路用性能指标，不满足，则返回至S3进行重新设计；满足，则S3所述矿料级配为最佳级配，S4所述油石比为最佳油石比，即完成所述超薄磨耗层沥青混合料的配合比设计。