一种再生沥青混合料的配合比设计方法技术

本发明专利技术具体公开了一种再生沥青混合料的配合比设计方法，包括以下步骤：首先准备再生沥青混合料的原材料，包括沥青、矿料和废旧沥青混合料，并检验原材料的性能，筛分废旧沥青混合料并检验其性能；然后确定再生沥青混合料的级配和沥青的最佳用量；再验算再生沥青的标号是否满足比所述沥青的标号同等级或低一个等级的要求；最后对再生沥青混合料进行路用性能测试，并验证所述再生沥青混合料的路用性能是否满足要求。本发明专利技术充分考虑到工程实际，提出掺有废旧沥青混合料的再生沥青混合料的配合比设计方法，使得在前期配合比设计阶段即可优选出性能满足要求的配合比，大大降低了试验路铺筑阶段出现的各种路面病害的风险，显著提高工程效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及公路与城市道路设计
，具体涉及一种再生沥青混合料的配合比设计方法。
技术介绍
道路的大中修养护会产生大量废旧路面材料。按照10年的大中修周期测算，我国高等级公路每年大中修养护里程达3.5万公里，以平均路面宽度10米、平均翻修厚度10厘米测算，每年高等级公路大中修工程产生废旧路面材料3500万立方米。在我国8.5万公里国家高速公路网建成后，每年高速公路路面大中修规模将达到8000公里以上，超过目前每年高速公路新建规模(5000)公里左右，按照平均翻修厚度10厘米计算，届时每年产生的废旧路面材料数量与目前每年新建高速公路面层所需材料数量相当。此外，我们还有24.6万公里城市道路，道路面积42.4亿平方米，这些城市道路的维修同样产生大量废旧路面材料。根据国家可持续发展的战略方针，十分有必要推广和应用沥青路面再生技术。沥青路面再生技术，是将需要翻修改造的旧沥青路面，经过翻挖、回收、破碎、筛分后，再和再生剂、新矿料、新沥青适当配合，重新拌和成满足道路建设需要、符合国家和行业标准的再生沥青混合料，并应用于道路建设，铺筑路面面层或基层的整套生产技术。沥青路面再生技术通过重复利用沥青混合料(主要为矿料和沥青)达到节约资源和保护生态环境的目的。国外的应用实践证明，沥青路面再生技术是公路建设可持续发展战略的重要组成部分，在我国现阶段也具有重要的政治意义和实用价值。由于沥青路面再生技术中所用到的沥青混合料是将旧料和再生剂、新矿料、新沥青配合之后得到的，其各成分之间的配比必然会对再生沥青混合料的性能造成影响，因此，对其各成分之间的配合比设计方法进行研究就显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。一种再生沥青混合料的配合比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，准备再生沥青混合料的原材料，所述原材料包括沥青、矿料和磨细废旧沥青混合料，检测所述原材料的性能，并检验其性能指标是否满足要求；步骤2，确定再生沥青混合料的级配；步骤3，确定沥青的最佳用量；步骤4，所述再生沥青混合料包含再生沥青，验算所述再生沥青的标号是否满足与所述沥青的标号同等级或比所述沥青的标号低一个等级的要求；若不满足，则返回步骤2重新进行设计；步骤5，根据步骤2确定的再生沥青混合料的级配和步骤3确定的沥青的最佳用量配制再生沥青混合料，对所述再生沥青混合料进行路用性能测试，并验证所述再生沥青混合料的路用性能是否满足要求，若不满足，则返回步骤2重新进行设计；满足，即完成再生沥青混合料的配合比设计。本专利技术的特点及进一步地改进为：步骤1中，所述沥青和矿料的工程技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG-2004)的要求。步骤1中，所述磨细废旧沥青混合料包含废旧沥青，所述废旧沥青的工程技术指标要求为：25℃针入度≥20，15℃延度≥5cm；所述磨细废旧沥青混合料的工程技术指标要求为：含水率≤1％，密度≥2.5g/cm，砂当量≥60％。步骤2中，根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的级配范围，调节所述沥青、矿料和磨细废旧沥青混合料的用量，确定所述再生沥青混合料的级配。步骤3包括以下子步骤：子步骤3a，估算再生沥青混合料的的油石比：按照公式a＝b-1进行估算，其中，a为再生沥青混合料的估算油石比，b为与所述再生沥青混合料相同级配的普通沥青混合料的估算油石比；子步骤3b，以再生沥青混合料的估算的油石比为中值，取多组油石比，并按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的马歇尔试验方法确定沥青的最佳用量。步骤4包括以下子步骤：子步骤4a，计算再生沥青的针入度：根据步骤3中确定的沥青的最佳用量和步骤1中所述磨细废旧沥青混合料的性能检测结果，采用下式计算再生沥青的针入度LgPR＝X1gPb+(1-X)lgP0式中，PR为再生沥青的针入度，Pb为沥青的针入度；P0为废旧沥青的针入度；X为废旧沥青与沥青的用量比例；子步骤4b，根据再生沥青的针入度确定再生沥青的标号，并判断再生沥青的标号是否满足与所述沥青的标号同等级或比所述沥青的标号低一个等级的要求。步骤5中，所述再生沥青混合料的路用性能满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的技术要求。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的再生沥青混合料因为其中掺配了一定比例的废旧沥青混合料，而废旧沥青混合料的加入会对再生沥青混合料的强度形成造成影响。所以，本专利技术在废旧沥青混合料再生过程中进行了合理的配合比设计，充分考虑了其材料的特性，得到了性能优良的再生沥青混合料。与普通沥青混合料相比较，本专利技术的再生沥青混合料中增加了磨细废旧沥青混合料，由于磨细废旧沥青混合料中含有一定量的废旧沥青，废旧沥青的再生方式选用沥青的调和再生方式，因此再生沥青的标号能否达到要求，将是本专利技术的配合比设计中的重点控制指标。再生沥青的标号则通过废旧沥青和沥青的针入度及比例计算得到。由于再生沥青混合料中废旧沥青混合料的添加，再生沥青的目标标号可适当降低一个等级，但是再生沥青混合料的体积指标和路用性能应满足现行规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTG-2004)中相关的技术要求。本专利技术充分考虑到工程实际，通过本专利技术的设计方法能够在再生沥青混合料的前期配合比设计阶段优选出性能满足要求的方案，大大降低试验路铺筑阶段出现的各种路面病害的风险，显著提高工程效率。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述。实施例1本实施例提供一种再生沥青混合料的配合比设计方法，包括以下步骤：步骤1，准备再生沥青混合料的原材料，所述原材料包括沥青、矿料和磨细废旧沥青混合料检测所述原材料的性能，并检验其性能指标是否满足要求。(1)由于掺有磨细废旧沥青混合料的再生沥青混合料的路用性能主要取决于磨细废旧沥青混合料性质的好坏，因此为了使设计的掺磨细废旧沥青混合料的混合料具有优越的性能，在再生沥青混合料的配合比设计之前，应对磨细废旧沥青混合料的品质进行准确的评价。首先采用离心分离法对磨细废旧沥青混合料进行抽提试验，将矿质集料和沥青结合料分离，并且对抽提后的矿料进行筛分试验，由此可以确定磨细废旧沥青混合料中矿料的级配组成，试验结果见表1。表1本实施例中磨细废旧沥青混合料抽提前后矿料筛分试验结果分析表1可知，磨细废旧沥青混合料抽提前，颗粒组成偏粗，这主要是由于其中的废旧沥青与较小粒径的矿料粘附在一起，形成较大的微粒。经过抽提后，废旧沥青的分离使得小粒径的矿料得以分散，磨细废旧沥青混合料中矿料组成符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中S16规格的要求。对上述磨细废旧沥青混合料的工程技术指标进行试验，试验方法按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规范》(JTGE20-2011)进行，试验结果见表2。由表2试验结果可知，磨细废旧沥青混合料的各项工程技术指标均满足本专利技术的技术要求，能够对其进行再生利用。表2本实施例的磨细废旧沥青混合料的工程技术指标试验结果(2)本实施例的矿料为粗集料、细集料和矿粉。粗集料选用陕西泾阳10～20mm、5～15mm、5～10mm和3～5mm碎石，并对其进行了性能检测，检测结果见表3。矿粉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生沥青混合料的配合比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，准备再生沥青混合料的原材料，所述原材料包括沥青、矿料和磨细废旧沥青混合料，检测所述原材料的性能，并检验其性能指标是否满足要求；步骤2，确定再生沥青混合料的级配；步骤3，确定沥青的最佳用量；步骤4，所述再生沥青混合料包含再生沥青，验算所述再生沥青的标号是否满足与所述沥青的标号同等级或比所述沥青的标号低一个等级的要求；若不满足，则返回步骤2重新进行设计；步骤5，根据步骤2确定的再生沥青混合料的级配和步骤3确定的沥青的最佳用量配制再生沥青混合料，对所述再生沥青混合料进行路用性能测试，并验证所述再生沥青混合料的路用性能是否满足要求，若不满足，则返回步骤2重新进行设计；满足，即完成再生沥青混合料的配合比设计。

【技术特征摘要】
1.一种再生沥青混合料的配合比设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，准备再生沥青混合料的原材料，所述原材料包括沥青、矿料和磨细废旧沥青混合料，检测所述原材料的性能，并检验其性能指标是否满足要求；步骤2，确定再生沥青混合料的级配；步骤3，确定沥青的最佳用量；步骤4，所述再生沥青混合料包含再生沥青，验算所述再生沥青的标号是否满足与所述沥青的标号同等级或比所述沥青的标号低一个等级的要求；若不满足，则返回步骤2重新进行设计；步骤5，根据步骤2确定的再生沥青混合料的级配和步骤3确定的沥青的最佳用量配制再生沥青混合料，对所述再生沥青混合料进行路用性能测试，并验证所述再生沥青混合料的路用性能是否满足要求，若不满足，则返回步骤2重新进行设计；满足，即完成再生沥青混合料的配合比设计。2.根据权利要求1所述的再生沥青混合料的配合比设计方法，其特征在于，所述磨细废旧沥青混合料的粒度为0.075-13.2mm。3.根据权利要求1所述的再生沥青混合料的配合比设计方法，其特征在于，步骤1中，所述沥青和矿料的工程技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG-2004)的要求。4.根据权利要求1所述的再生沥青混合料的配合比设计方法，其特征在于，步骤1中，所述磨细废旧沥青混合料包含废旧沥青，所述废旧沥青的工程技术指标要求为：25℃针入度≥20，15℃延度≥5cm；所述磨细废旧沥青混合料的工程技术指标要求为：含水率≤1％，密度≥2.5g/cm，砂当量≥60％。5.根据权利要求1所述的再生沥青混合料的配...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐希娟，周新锋，李晓娟，李娜，韩微微，王旭，丁楚志，岳卫民，贾德生，
申请(专利权)人：西安公路研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61