[发明专利]一种热再生沥青混合料矿料级配的优化设计方法

摘要

本发明公布了一种热再生沥青混合料矿料级配的优化设计方法，包括以下步骤：(1)确定工程设计级配范围。(2)分别测定新矿料、回收沥青路面材料(RAP)中旧矿料的级配。(3)测定回收沥青路面材料(RAP)包含的不同规格细颗粒旧矿料脱离粗颗粒旧矿料的比例，并根据试验结果对旧矿料的级配进行折减计算。(4)根据(1)～(3)的试验和测试结果，依据工程设计级配范围，进行热再生沥青混合料的级配优化设计。该级配设计方法实用性强，可以显著使再生沥青混合料设计级配更符合工程实际，提高热再生混合料的路用性能，延长再生沥青路面的使用寿命。

主权项

1.一种热再生沥青混合料矿料级配的优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定工程设计级配范围；(2)分别测定新矿料、回收沥青路面材料(RAP)中旧矿料的级配；(3)测定回收沥青路面材料(RAP)包含的不同规格细颗粒旧矿料脱离粗颗粒旧矿料的比例，并根据试验结果对旧矿料的级配进行折减计算；(4)根据(1)～(3)的试验和测试结果，依据工程设计级配范围，进行热再生沥青混合料的级配优化设计；所述步骤(1)中，确定工程设计级配范围的具体步骤如下：根据公路等级、气候条件、交通特点，充分借鉴成功经验，确定工程设计级配范围；工程设计级配范围应符合交通运输部部颁《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)规定的相应热拌沥青混合料级配范围；所述步骤(2)中，确定新矿料、回收沥青路面材料(RAP)中旧矿料级配的具体步骤如下：(2.1)对新矿料进行筛分试验，确定各规格新矿料的级配组成；(2.2)对RAP料抽提后，进行筛分试验，确定RAP中旧矿料的级配组成；所述步骤(3)中，确定折减后旧矿料有效矿料级配的具体步骤如下：(3.1)试验准备①将各种规格的新矿料置于105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重；②为消除新加入的细集料干扰试验结果，新矿料选用粒径＞4.75mm的粗集料，拌合过程中不再加入细集料和矿粉，按照拌制3～5kg热再生沥青混合料所需称取新矿料质量，在一金属盘中混合均匀；然后置烘箱中加热至拌和温度以上15℃备用；③取沥青、再生剂试样，用烘箱加热至规定的沥青混合料拌和温度；④将RAP置于烘箱中加热至110℃，加热时间不宜超过2h，避免RAP进一步老化；(3.2)测定①将沥青混合料拌和机提前预热至拌和温度以上10℃；②将加热的新集料置于拌和机中，用小铲子混合；然后加入需要数量的RAP、新沥青、再生剂，开动拌和机一边搅拌一边使拌和叶片插入混合料中拌和至均匀为止，并使热再生沥青混合料保持在要求的拌和温度范围内；③将拌和均匀的热再生沥青混合料倒入塑料托盘中，均匀摊开，待冷却至70℃，并使各集料颗粒分离，利用强力磁铁将裹覆沥青和细集料的磁铁矿集料(即新集料)吸出；④按照交通运输部部颁标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20‑2011)中的T0722‑2011方法将磁铁矿集料(新集料)利用离心法提出抽提液，至抽提液达到澄清透明为止，对抽提后的集料进行筛分试验，确定各规格细集料的迁移量δi1；⑤按照与上述热再生沥青混合料相同的配比、相同的生产条件进行普通热拌沥青混合料的生产、拌合及粗细集料的分离、筛分试验，确定黏附在粗集料表面的细集料颗粒量δi2；(3.3)计算计算折减后旧矿料的有效级配，具体按下式进行：式中：ki*——第i规格矿料的有效含量，％；ki——第i规格矿料的分计筛余，％；λ_i——第i规格矿料的迁移程度，％，所述步骤(4)中，热再生沥青混合料的级配优化设计具体步骤如下：根据步骤(1)确定的工程设计级配范围，结合步骤(2)确定的集料级配，按照步骤(3)所确定的RAP料的有效级配，进行热再生沥青混合料的级配优化设计，最终确定各规格集料用量。