一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法技术

本发明专利技术公开了一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法，包括以下步骤：S10、基于水筛法得到不同规格钢渣的体积通过百分率；S20、RAP离散级配修正：S21、基于水筛法得到RAP的体积通过百分率；S22、基于燃烧炉法得到RAP的体积通过百分率；S23、用离散程度修正RAP的体积通过百分率；S30、级配的拟合：S31、将不同规格的钢渣和RAP进行级配拟合，得合成级配的通过率，绘制合成级配曲线图；S32、改变不同规格的钢渣和RAP的试配体积百分比，使合成级配接近目标级配的中值。本发明专利技术可以提高钢渣再生沥青路面的施工效率和质量，进而提高钢渣和RAP的消纳率。

【技术实现步骤摘要】
一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法
本专利技术属于道路工程
，具体涉及一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法。
技术介绍
级配设计理论中，将集料视为密度相同的颗粒，则级配设计曲线应为体积通过百分率曲线，然而在实际工程中往往会把级配设计曲线理解为质量通过百分率曲线，对于密度差异性不大的矿料组成的混合料，级配曲线与实际级配情况差异略小。对于钢渣再生沥青混合料，由于钢渣的密度高于天然集料的15％-30％，采用质量通过百分率级配曲线会导致混合料的级配差异增大，级配的差异对工程施工效率及质量产生较大影响，不利于钢渣在沥青混合料中的高效利用。热再生过程中，RAP(回收废弃沥青混合料)的级配曲线一般采用高温燃烧法后集料筛分曲线，即按旧集料的级配设计处理；然而在实际拌和过程中，RAP往往采用冷加的方式，搅拌的力度通常不能把被沥青裹敷的集料完全打开，这种集料呈“黑石”状态，这样就会导致级配曲线与实验预期设计的不一致，进而影响设计路面的质量。RAP的实际级配曲线应离散于两条曲线之间。确定一条更贴近实际拌和状态情况的RAP级配曲线可以避免RAP带来的混合料级配变异问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法，它可以提高钢渣再生沥青路面的施工效率和质量，进而提高钢渣和RAP的消纳率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法，包括以下步骤：S10、基于水筛法得到不同规格的钢渣每个筛孔的体积通过百分率；S20、回收废弃沥青混合料RAP离散级配修正：S21、基于水筛法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Oi；S22、基于燃烧炉法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Ri；S23、用离散程度修正回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率：4.75mm及以上筛孔的离散程度用θ1表示，θ1的取值范围为0.5-0.8，4.75mm及以上筛孔修正后的体积通过百分率Si＝Ri-θ1(Ri-Oi)；4.75mm以下筛孔的离散程度用θ2表示，θ2的取值范围为0.3-0.6，4.75mm以下筛孔修正后的体积通过百分率si＝Ri-θ2(Ri-Oi)；修正后的体积通过百分率Si和si用于掺钢渣再生沥青混合料的级配合成；S30、级配的拟合：S31、将不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP进行级配拟合，合成级配每个筛孔的通过率为该筛孔下所有不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的体积通过百分率乘以各集料对应的试配体积百分比的总和，所有集料的试配体积百分比之和等于1，以筛孔尺寸为横坐标，合成级配的通过率为纵坐标，绘制合成级配曲线图；S32、通过在规范所规定的试配体积百分比的上限、下限范围内改变不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比，使合成级配接近目标级配的中值，即得到各规格钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比。优选的，步骤S10具体包括以下步骤：采用标准筛对不同规格的钢渣单独由粗到细进行筛分；以某规格钢渣为例，将干燥的钢渣从粗到细依次过筛，第一个有筛余的筛的筛上重记为a1，接着依次称取每个筛上的筛上重为a2、a3、…、an，已知钢渣的毛体积密度为γ1，则每个筛上的筛上料体积分别为a1/γ1、a2/γ1、a3/γ1、…、an/γ1，则筛后的总体积为每个筛的分计筛余体积百分率为累计筛余体积为该号筛的分计筛余体积百分率与大于该号筛的各号筛的分计筛余体积百分率之和，各筛的累计筛余体积分别记为A1、A2、A3、…、An，则Ai中的i≥3；各号筛的体积通过百分率为1-A1、1-A2、1-A3、…、1-An。优选的，步骤S30中，设不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比为Xj，j＝1、2、…、m，m为集料的种类，在实际操作中，将试配体积百分比换算为质量比进行集料的称取，则质量比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出离散程度来表征拌和过程中RAP(RAP为回收废弃沥青混合料的英文缩写)集料级配变异情况，采用离散系数修正RAP每个筛孔的体积百分率，并根据筛孔的尺寸设计离散系数的范围，给出4.75以上的筛孔离散系数的取值范围和4.75以下筛孔离散系数的取值范围，在此范围内任意取值都可以使修正后的级配曲线更贴近实际情况，让粗集料和细集料使用不同的修正体系进行修正，减小了粗集料离散情况与细集料离散情况差异；再采用不同规格的钢渣和RAP的体积通过百分率合成体积通过百分率级配曲线，解决了密度差异大的混合料级配与实际颗粒组成级配差异大的问题。本专利技术应用到钢渣再生混合料的级配设计中，级配设计曲线与达到混合料目标空隙率的相关度会大大提升，可以快速设计得到目标空隙率的路面段，解决了钢渣因密度大于天然集料而导致的混合料实际级配有偏差的问题，以及RAP的集料在拌和过程中产生的级配离散问题，提高了钢渣再生沥青路面的施工效率，提高了钢渣的消纳率，以及RAP的利用率，符合当今可持续发展的全球主题。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法，包括以下步骤：S10、基于水筛法得到不同规格的钢渣每个筛孔的体积通过百分率；S20、回收废弃沥青混合料RAP离散级配修正：S21、基于水筛法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Oi；S22、基于燃烧炉法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Ri；S23、用离散程度修正回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率，回收废弃沥青混合料RAP的离散程度代表回收废弃沥青混合料RAP偏离原始级配的程度：4.75mm及以上筛孔的离散程度用θ1表示，θ1的取值范围为0.5-0.8，4.75mm及以上筛孔修正后的体积通过百分率Si＝Ri-θ1(Ri-Oi)；4.75mm以下筛孔的离散程度用θ2表示，θ2的取值范围为0.3-0.6，4.75mm以下筛孔修正后的体积通过百分率si＝Ri-θ2(Ri-Oi)；在取值范围内的离散程度可用来修正实际应用中回收废弃沥青混合料RAP的级配离散问题，修正后的体积通过百分率Si和si用于掺钢渣再生沥青混合料的级配合成；S30、级配的拟合：S31、将不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP进行级配拟合，合成级配每个筛孔的通过率为该筛孔下所有不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的体积通过百分率乘以各集料对应的试配体积百分比的总和，所有集料的试配体积百分比之和等于1，以筛孔尺寸为横坐标，合成级配的通过率为纵坐标，绘制合成级配曲线图；S32、通过在规范所规定的试配体积百分比的上限、下限范围内改变不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比，使合成级配接近目标级配的中值，即得到各规格钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比。所用目标级配是指公路沥青路面施工技术规范(FTGF40)规定的各种级配范围。按照S32确定的各规格钢渣和RAP的试配体积百分比称取材料，与沥青、再生剂或其他外加剂混合后，得到掺钢渣再生沥青混合料。优选的，步骤S10具体包括以下步骤：采用标准筛对不同规格的钢渣单独本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、基于水筛法得到不同规格的钢渣每个筛孔的体积通过百分率；S20、回收废弃沥青混合料RAP离散级配修正：S21、基于水筛法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Oi；S22、基于燃烧炉法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Ri；S23、用离散程度修正回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率：4.75mm及以上筛孔的离散程度用θ1表示，θ1的取值范围为0.5‑0.8，4.75mm及以上筛孔修正后的体积通过百分率Si＝Ri‑θ1(Ri‑Oi)；4.75mm以下筛孔的离散程度用θ2表示，θ2的取值范围为0.3‑0.6，4.75mm以下筛孔修正后的体积通过百分率si＝Ri‑θ2(Ri‑Oi)；修正后的体积通过百分率Si和si用于掺钢渣再生沥青混合料的级配合成；S30、级配的拟合：S31、将不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP进行级配拟合，合成级配每个筛孔的通过率为该筛孔下所有不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的体积通过百分率乘以各集料对应的试配体积百分比的总和，所有集料的试配体积百分比之和等于1，以筛孔尺寸为横坐标，合成级配的通过率为纵坐标，绘制合成级配曲线图；S32、通过在规范所规定的试配体积百分比的上限、下限范围内改变不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比，使合成级配接近目标级配的中值，即得到各规格钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的试配体积百分比。...

【技术特征摘要】
1.一种掺钢渣再生沥青混合料级配设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、基于水筛法得到不同规格的钢渣每个筛孔的体积通过百分率；S20、回收废弃沥青混合料RAP离散级配修正：S21、基于水筛法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Oi；S22、基于燃烧炉法得到回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率Ri；S23、用离散程度修正回收废弃沥青混合料RAP每个筛孔的体积通过百分率：4.75mm及以上筛孔的离散程度用θ1表示，θ1的取值范围为0.5-0.8，4.75mm及以上筛孔修正后的体积通过百分率Si＝Ri-θ1(Ri-Oi)；4.75mm以下筛孔的离散程度用θ2表示，θ2的取值范围为0.3-0.6，4.75mm以下筛孔修正后的体积通过百分率si＝Ri-θ2(Ri-Oi)；修正后的体积通过百分率Si和si用于掺钢渣再生沥青混合料的级配合成；S30、级配的拟合：S31、将不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP进行级配拟合，合成级配每个筛孔的通过率为该筛孔下所有不同规格的钢渣和回收废弃沥青混合料RAP的体积通过百分率乘以各集料对应的试配体积百分比的总和，所有集料的试配体积百分比之和等于1，以筛孔尺寸为横坐标，合成级配的通过率为纵坐标，绘制合成级配曲线图；S32、通过在规...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢吉，方四发，沈凡，孙聪，黄绍龙，郭鹏，刘冰，尹炼，张宏斌，周锐，江漩，
申请(专利权)人：武汉市市政建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42