一种获取沥青膜厚度的方法技术

本发明专利技术提供了一种获取沥青膜厚度的方法，首先测定沥青混合集料的沥青含量和相对密度，然后筛分沥青混合集料，根据集料的粒径尺寸，得到若干档集料和相应档集料的分计筛余比例。然后将得到的若干档集料的比表面积系数与相应档集料的分计筛余比例相乘后相加求和，得到沥青混合集料比表面积；分别将所述沥青混合集料比表面积、沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度代入公式，得到沥青膜厚度。本发明专利技术的实施例的结果表明，采用本发明专利技术提供的沥青混合集料膜厚度的确定方法得到的沥青膜厚度计算得到的最佳油石比与相应沥青混合集料的实际最佳油石比的误差0.0～1.0％之间。

【技术实现步骤摘要】
一种获取沥青膜厚度的方法
本专利技术属于沥青应用
，尤其涉及一种获取沥青膜厚度的方法。
技术介绍
沥青与矿料之间相互作用后，沥青在矿料表面产生的结构沥青是沥青混合料结构形成的决定因素，包裹在集料表面上的沥青必须达到一定的厚度才能保证沥青混合料有足够的耐久性，并且混合料的级配和最佳沥青用量受沥青膜厚度的影响，并影响着混合料的集料与沥青的粘附性。因此，沥青膜厚度的确定对于沥青混合集料性能的提高有指导意义。目前获取沥青膜厚度的方法主要采用有效沥青含量除以集料总表面积，而沥青混合集料集料比表面积的确定方法主要有比表面积系数法、密度计算法、修正比表面积系数法等。比表面积系数法得到的集料比表面积过小，与实际偏差较大；密度确定方法中给出的推荐系数建立在实测结果基础之上，与《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)(以下简称规范)中给出的标准系数存在较大差别，并且在计算的过程中采用分计筛余量，并非规范中使用的筛孔通过率；修正比表面积系数法在对集料进行形状假设过程中，将不同的集料规定为统一形状，差生较大误差。我国沥青混合集料集料比表面积计算普遍采用规范中的利用集料比表面积系数的确定方法：以集料最小粒径为0.030mm为前提，集料中粒径大于4.75mm部分的表面积系数取为0.0041，且在计算的过程中只计算一次，即粒径大于4.75mm集料的比表面积为0.41m2/kg；对于粒径小于4.75mm部分，把各个筛孔的通过率与表面积系数相乘后再累加，即可以得到该部分比表面积，最后把两部分比表面积相加，即得到集料整体的比表面积。但是由于加工工艺等方面不断变化，矿粉细度不断增加，与规范推导方法的最小粒径假设出现了偏差，这使得推导出的比表面积与集料实测比表面积出现了较大的差距。这也使得得到的沥青膜厚度不准确。再者，传统意义的沥青膜计算只是考虑了有效沥青，并没有考虑结构沥青对沥青膜厚度的影响，进而导致以此为基础计算得到的沥青膜厚度较小，与采用扫描电子显微镜(SEM)对制备的试件进行实际观测厚度存在差距。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种获取沥青膜厚度的方法，本专利技术提供的方法得到的沥青膜厚度精确度高，与实测膜厚度相符性高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种获取沥青膜厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)测定沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度；(2)筛分沥青混合集料，根据集料的粒径尺寸，得到若干档集料和相应档集料的分计筛余比例；(3)将所述步骤(2)得到的若干档集料的比表面积系数与相应档集料的分计筛余比例相乘后相加求和，得到沥青混合集料比表面积；所述若干档集料包括粗档集料、超细档集料和中档集料；所述粗档集料的粒径不小于2.36mm；所述超细档集料的粒径小于0.15mm；所述中档集料的粒径不小于0.15mm且小于2.36mm；(4)分别将所述沥青混合集料比表面积、沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度代入式I所示公式，得到沥青膜厚度。式Ⅰ中所述DA为沥青膜厚度；所述SA为沥青混合集料的比表面积；所述Pb为沥青混合集料的沥青含量；所述γb为25℃条件下沥青相对密度；所述分计筛余比例为所述若干档集料通过相应粒径尺寸筛孔的筛上物占相应所述沥青混合集料的质量百分比。优选的，所述若干档集料的分计筛余比例为不同档集料通过相应粒径尺寸筛孔的筛上物的质量占所述沥青混合集料总质量的百分比。优选的，所述粗档集料的比表面积系数为固定比表面积系数。优选的，所述固定比表面积系数按照包括以下步骤的方法得到:(a)对所述粗档集料进行筛分，根据集料的粒径尺寸，得到所述粗集料的若干次级档；(b)对所述若干次级档的粗集料分别进行称量，得到所述若干次级档的粗集料的质量；(c)对所述若干次级档的粗集料分别进行扫描，得到所述若干次级档的粗集料的扫描图；(d)根据所述若干次级档的粗集料的扫描图，得到所述若干次级档的粗集料的表面积；(e)根据所述若干次级档的粗集料的表面积和所述若干次级档的粗集料的质量，得到所述若干次级档的粗集料的固定比表面积系数；所述若干次级档的粗集料的固定比表面积系数为所述若干次级档的粗集料的表面积与所述若干次级档的粗集料的质量的比值。优选的，所述超细集料的比表面积系数按照包括以下步骤的方法得到：a、对所述超细集料进行筛分，得到一级超细集料和二级超细集料以及所述一级超细集料的分计筛余比例和所述二级超细集料的分计筛余比例；b、采用勃氏比表面积方法对所述一级超细集料和所述二级超细集料分别进行测试，得到一级超细集料比表面系数和二级超细集料比表面积系数；所述一级超细集料为粒径大于0.075mm且小于0.15mm档集料；所述二级超细集料为粒径不大于0.075mm档集料。优选的，所述一级超细集料的分计筛余比例为所述一级超细集料通过相应粒径尺寸筛孔的筛上物的质量占所述沥青混合集料总质量的百分比；所述二级超细集料的分计筛余比例为所述二级超细集料通过相应粒径尺寸筛孔的筛上物的质量占所述沥青混合集料总质量的百分比。优选的，所述中档集料的比表面积系数为采用修改系数对所述中档集料的比表面积的系数固定值进行修正得到；所述修正的方法为将所述中档集料的比表面积的系数固定值与所述修正系数相乘。优选的，所述修正系数为所述一级超细集料的比表面积系数与一级超细集料比表面积系数的固定值的比值。优选的，所述比表面积系数的固定值为美国系数法规律中的比表面积系数。本专利技术提供了一种获取沥青膜厚度的方法，首先测定沥青混合集料的沥青含量和相对密度，然后筛分沥青混合集料，根据集料的粒径尺寸，得到若干档集料和相应档集料的分计筛余比例。随后将得到的若干档集料的比表面积系数与相应档集料的分计筛余比例相乘后相加求和，得到沥青混合集料比表面积；所述若干档集料包括粗档集料、超细档集料和中档集料；所述粗档集料的粒径不小于2.36mm；所述超细档集料的粒径小于0.15mm；所述中档集料的粒径不小于0.15mm且小于2.36mm；分别将所述沥青混合集料比表面积、沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度代入式I所示公式，得到沥青膜厚度。本专利技术提供的方法将不同粒径尺寸范围内的集料均考虑在内，在进行矿粉粒度分析过中，发现0.030mm粒径以下的细集料比例占到了15.47％～47.68％之间，这部分颗粒的比表面积在整个集料当中所占的比例很大，但是规范中比表面计算方法忽略了粒径在0.030mm以下的细集料比表面对于整个集料比表面积的影响，导致规范方法得到的集料比表面积偏小，进而影响了沥青膜厚度的测定精度，本专利技术提供的方法避免了混合集料比表面积规范方法中，建立在集料最小粒径为0.030mm的前提假设上，较小尺寸的细集料被忽视的问题；规范方法仅仅考虑沥青混合集料级配对比表面积的影响，忽略混合集料材料本身的影响，降低了结果的准确性，本专利技术提供的方法将粒径小于0.075mm的矿粉计入，提高计算准确性；本专利技术提供的方法，未将石料进行球形假设，与实际工程中，所使用石料多为不规则的多面体，具有很大棱角的特征相符，避免球形假设导致的误差。本专利技术提供的确定沥青膜厚度的方法，直接用沥青用量除以集料的比表面积，将被集料吸收的沥青当作结构沥青，考虑了结构沥青对沥青膜厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取沥青膜厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)测定沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度；(2)筛分沥青混合集料，根据集料的粒径尺寸，得到若干档集料和相应档集料的分计筛余比例；(3)将所述步骤(2)得到的若干档集料的比表面积系数与相应档集料的分计筛余比例相乘后相加求和，得到沥青混合集料比表面积；所述若干档集料包括粗档集料、超细档集料和中档集料；所述粗档集料的粒径不小于2.36mm；所述超细档集料的粒径小于0.15mm；所述中档集料的粒径不小于0.15mm且小于2.36mm；(4)分别将所述沥青混合集料比表面积、沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度代入式I所示公式，得到沥青膜厚度。

【技术特征摘要】
1.一种获取沥青膜厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)测定沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度；(2)筛分沥青混合集料，根据集料的粒径尺寸，得到若干档集料和相应档集料的分计筛余比例；(3)将所述步骤(2)得到的若干档集料的比表面积系数与相应档集料的分计筛余比例相乘后相加求和，得到沥青混合集料比表面积；所述若干档集料包括粗档集料、超细档集料和中档集料；所述粗档集料的粒径不小于2.36mm；所述超细档集料的粒径小于0.15mm；所述中档集料的粒径不小于0.15mm且小于2.36mm；(4)分别将所述沥青混合集料比表面积、沥青混合集料的沥青含量和25℃条件下沥青相对密度代入式I所示公式，得到沥青膜厚度。式Ⅰ中所述DA为沥青膜厚度；所述SA为沥青混合集料的比表面积；所述Pb为沥青混合集料的沥青含量；所述γb为25℃条件下沥青相对密度；所述分计筛余比例为所述若干档集料通过相应粒径尺寸筛孔的筛上物占相应所述沥青混合集料的质量百分比。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若干档集料的分计筛余比例为不同档集料通过相应粒径尺寸筛孔的筛上物的质量占所述沥青混合集料总质量的百分比。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗档集料的比表面积系数为固定比表面积系数。4.根据权利要求3所述的比表面的确定方法，其特征在于，所述固定比表面积系数按照包括以下步骤的方法得到:(a)对所述粗档集料进行筛分，根据集料的粒径尺寸，得到所述粗集料的若干次级档；(b)对所述若干次级档的粗集料分别进行称量，得到所述若干次级档的粗集料的质量；(c)对所述若干次级档的粗集料分别进行扫描，得到所述若干次...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋应军，赵淑敏，杨超群，陈瑞亭，王敏，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61