[发明专利]基于贯入强度的沥青混合料配合比设计方法

说明书

本发明公开了基于贯入强度的沥青混合料配合比设计方法，属于道路路面材料技术领域。所述设计方法包括：根据初步调试的矿料级配和预设的沥青膜厚度进行各矿料级配的沥青用量的反算，得到初步沥青用量；根据初步沥青用量测试马歇尔体积指标，然后进行贯入强度试验，根据各矿料级配贯入强度结果选择贯入强度最大的作为最佳级配；依据最佳级配进行沥青含量的选择，按照传统设计方法以级配选择时沥青用量为参考，选择若干个沥青用量进行马歇尔击实，测试体积指标后根据技术指标要求确定最佳沥青用量。与现有技术相比，本发明方法可大幅减少配合比设计过程中的反复次数。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体地说是基于贯入强度的沥青混合料配合比设计方法。

背景技术

传统沥青混合料配合比设计方法在矿料级配及最佳沥青用量的选择时以混合料的体积指标作为主要参考依据，但是体积指标合适的矿料级配其抗剪切强度是否是矿料级配中最优的无法考证，仅仅是依据体积指标合适作为选择依据。根据公路沥青路面设计规范对沥青混合料进行单轴贯入强度测试，需满足各公路等级关于层底容许永久变形量的限制。如果此时确定的最优级配的混合料贯入强度不能满足要求时只能从头再次进行配合比的设计，费时费力。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种基于贯入强度的沥青混合料配合比设计方法。该方法从源头上就对设计的关键指标进行控制，可大幅减少配合比设计过程中的反复次数。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：基于贯入强度的沥青混合料配合比设计方法，包括：根据初步调试的矿料级配和预设的沥青膜厚度进行各矿料级配的沥青用量的反算，得到初步沥青用量；根据初步沥青用量测试马歇尔体积指标，然后进行贯入强度试验，根据各矿料级配贯入强度结果选择贯入强度最大的作为最佳级配；依据最佳级配进行沥青含量的选择，按照传统设计方法以级配选择时沥青用量为参考，选择若干个沥青用量进行马歇尔击实，测试体积指标后根据技术指标要求确定最佳沥青用量。

所述技术指标要求指公路沥青路面设计规范中针对该种混合料实用于不同结构层位时的指标要求。

作为优选，本发明方法还包括以确定的最佳级配、最佳沥青用量进行室内试验，对混合料的路用性能进行验证。

作为优选，测试各物料的物理指标后，根据各矿料的筛分结果，进行矿料级配的合成，得到初步调试的矿料级配。所述物理指标包括矿料的密度、吸水率、筛分，沥青胶结料的密度。

作为优选，AC类沥青混合料预设的沥青膜厚度为5～8μm；开级配OGFC类沥青混合料预设的沥青膜厚度要求12～14μm；LSPM沥青混合料预设的沥青膜厚度要求不小于12μm。

作为优选，按照传统设计方法以级配选择时沥青用量为参考，按照±0.3％、±0.6％五个沥青用量进行马歇尔击实。

作为优选，所述沥青混合料由集料、填充料及沥青胶结料组成。

作为优选，所述集料的规格包括：10～30mm、10～20mm、5～10mm、3～5mm及0～3mm；集料中的粗集料含泥量不大于1.0％，压碎值不大于26％；集料中细集料的砂当量要求不小于65％，亚甲蓝要求不大于2.5g/kg，细集料0～3mm通过0.075mm筛孔质量百分率为6～12％。

作为优选，所述填充料为矿粉。矿粉中掺加25～30％石灰粉或者水泥，亦或者采用纯矿粉和石灰粉或水泥单独计量方式，以保证所述混合料的抗水损害能力。

所述沥青胶结料根据道路交通荷载等级及结构层位进行选择，优选改性沥青。低等级道路或者高等级道路的下面层亦可以选择道路石油沥青。

与现有技术相比，本发明的基于贯入强度的沥青混合料配合比设计方法具有以下突出地有益效果：