[发明专利]一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法

权利要求书

1.一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据《公路沥青路面施工技术规范》选取矿质集料，并确定矿质集料的级配；

(2)根据路用性能要求及实际工程需要确定聚氨酯混合料的设计空隙率；

(3)根据矿质集料的比表面积与设计的胶结剂膜的厚度，确定所用聚氨酯胶结剂的初始用量，并调整不同初始用量，制成不同的马歇尔试件与车辙试件；

(4)以聚氨酯胶结剂的初始用量为横坐标，以马歇尔试件与车辙试件的路用性能为纵坐标，形成油石比性能坐标图，再通过平衡设计公式，得到最佳聚氨酯胶结剂用量；

(5)检测最佳聚氨酯胶结剂用量下的聚氨酯混合料的路用性能是否合格，若合格，则判定此聚氨酯混合料配合比完成设计，若不合格，则返回步骤(1)重新设计。

2.根据权利要求1所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，步骤(3)中，不同聚氨酯胶结剂的初始用量的间隔为1wt％。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，步骤(3)中，聚氨酯胶结剂的初始用量拟定5种。

4.根据权利要求1所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，步骤(3)中，聚氨酯胶结剂的初始用量的确定过程如下：

ω_初＝A×h×ρ，

A＝(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74，

式中，ω_初为聚氨酯胶结剂的初始用量，A为矿质集料的总表面积，ρ为聚氨酯胶结剂的相对密度，h为聚氨酯胶结剂的膜厚度，a、b、c、d、e、f、g分别为矿质集料通过4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm筛孔的百分率，％。

5.根据权利要求4所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，聚氨酯胶结剂的膜厚度h为5～20μm。

6.根据权利要求4所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，聚氨酯胶结剂的相对密度ρ为1.0～1.2。

7.根据权利要求1所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，步骤(4)中，路用性能包括空隙率、抗剥落性能与抗滑性能。

8.根据权利要求7所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，步骤(4)中，最佳聚氨酯胶结剂用量的确定过程具体为：

式中，ω为最佳聚氨酯胶结剂用量，

ω₁为基于以胶结剂用量为横坐标、空隙率为纵坐标得到胶结剂用量与路用性能关系图中，得到的设计空隙率下的聚氨酯胶结剂用量；

ω₂为基于以胶结剂用量为横坐标、飞散损失为纵坐标得到胶结剂用量与路用性能关系图中，得到的满足飞散损失为20％的聚氨酯胶结剂用量下限；

ω₃为基于以胶结剂用量为横坐标、抗滑性能BPN值为纵坐标得到胶结剂用量与路用性能关系图中，得到的满足抗滑性能BPN值为45的聚氨酯胶结剂用量上限。

9.根据权利要求1所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，所述的矿质集料为石灰岩或玄武岩。

10.根据权利要求1所述的一种基于路用性能的聚氨酯混合料配合比设计方法，其特征在于，步骤(3)中，马歇尔试件与车辙试件成型后，置于25℃烘箱中鼓风养护48h。