【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沥青混合料设计，尤其是涉及一种流动胶浆型沥青混合料设计方法。
技术介绍
1、现行的沥青混合料设计方法有马歇尔法、superpave法、gtm法、sac法、贝雷法和cavf法等，这些设计方法在考虑混合料路用性能时实际本质上都是采取抗车辙优先的策略，更注重提高沥青路面的抗车辙性能，如调增设计空隙率，增大粉油比，在最佳油石比基础上适当再调减油石比，以及采用改性沥青和高性能改性沥青等，无论国内各省还是美国大部分州的交通部门都表示路面车辙问题基本得到了解决，开裂成为影响沥青路面寿命的主要因素。抗车辙优先的策略在工程逻辑上是说得通的可取的，因为车辙往往在工后第一个夏季高温时段就会出现，不会发生严重车辙病害；而疲劳和反射开裂等往往延后出现，且发生严重车辙的后果和社会影响远远大于路面开裂。
2、在设计流程上，这些方法都是先根据经验确定混合料级配，拟定3～5个油石比经拌合后依照各自不同的成型方法成型试件，分组进行试验，然后根据体积指标或力学指标等确定最佳沥青用量，最后再根据最佳沥青用量成型试件进行性能评价或验证。他们实质上都是级配优先，不同之处在于：不同的沥青混合料设计方法的成型方法或压实功不同，这导致了矿料级配和油石比相同而按不同成型方法成型后的沥青混合料矿料骨架紧密度不同，也即体积指标不同；或者达到相同力学或体积指标时按不同设计方法设计出的沥青混合料的最佳油石比存在较大差异。
3、另外，现行国内外沥青混合料设计方法的另一个相同之处在于他们都基于沥青混合料胶浆不析漏这一共同特征。即要求成型时胶浆黏度较大，胶
4、有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种流动胶浆型沥青混合料设计方法，采用该设计方法制备的沥青混合料骨架更紧密，内部空隙更小，能够使得沥青路面在抗车辙的前提下实现抗水损害、疲劳开裂以及耐老化等性能的全面提升，实现沥青路面的耐久性升级。
2、流动胶浆型沥青混合料(fluid mastic asphalt，fma)，是指大流动性的胶浆依靠自身流动或振动辅助密实等技术措施填充集料间隙而成型的内部空隙率接近零的骨架-超密实型沥青混合料。本专利技术中骨架-超密实结构是指粗集料形成紧密嵌挤骨架，胶浆完全填充骨架空隙而形成的空隙率<1％沥青混合料，以区别于传统的空隙3％～6％的骨架-密实结构沥青混合料，可归结为骨架-密实、骨架-空隙和悬浮-密实结构之外的第四种沥青混合料结构。
3、本专利技术提供一种流动胶浆型沥青混合料设计方法，包括以下步骤：
4、(1)骨架设计
5、fma的骨架设计相对简单，通常可采用间断级配设计强骨架，理论上也可以采用连续级配设计骨架，但是采用间断级配设计的强骨架的抗车辙能力更强；因此，设计骨架效应强、稳定性好的骨架结构是fma设计的首要工作；采用间断级配，免除一定粒径范围的细集料，设计“强骨架”结构，一方面骨架效应更强、结构更稳定，另一方面骨架间隙率(vcadrc)更大，为胶浆的填充提供了更多的空间，以实现大变形能力的fma；
6、(2)胶浆设计
7、胶浆设计包括填料选择和沥青选择、粉胶比设计，填料采用矿粉或粉煤灰，沥青采用普通基质沥青、改性沥青、高粘性沥青、温拌改性沥青或乳化沥青中的一种；设计的沥青胶浆要满足流动性要求，即可流动，所述流动性评价标准为混合料的析漏值大于0.3％；
8、通过胶浆设计可灵活设计流动胶浆型沥青混合料(fluid mastic asphalt，fma)的拉伸变形能力、延展性和抗疲劳性能，流态沥青胶浆在混合料中可流动，混合料成型过程中胶浆自动密实填充骨架空隙，发挥填充骨架空隙、黏结和稳定骨架结构的作用；胶浆是影响混合料变形性能、疲劳性能和密实性的主要因素；fma通过胶浆设计调控混合料的变形性能和疲劳性能；
9、具体而言，通过材料优选、粉胶比设计、控制成型温度和添加温拌剂等措施保证胶浆的流动性，以混合料是否密实评价胶浆流动性是否达到要求，若混合料内部空隙率小于0.5％，则混合料是密实的，说明胶浆流动性满足要求，反之，则需调整胶浆设计；fma可采用普通基质沥青、改性沥青、高粘改性沥青、温拌改性沥青或乳化沥青中的一种；设计的沥青胶浆要满足流动性要求，即可流动，所述流动性评价标准混合料的析漏值大于0.3％；
10、(3)配合比计算
11、基于胶浆流动的前提进行配合比计算，即流动胶浆密实填充骨架空隙，形成骨架-超密实沥青混合料，其中：
12、骨料用量pag、胶浆用量pma、空隙率vv及骨架间隙率vag的关系为：
13、pag+pma＝100 (1)
14、
15、其中，ρag为骨料的堆积密度；γma为胶浆的合成毛体积密度；fd为填充度，即胶浆对骨架空隙的填充程度，取值范围为0～1，可根据实际需要设计；fd接近于1.0时，胶浆用量充足而完全填充骨架空隙；fd<1.0时，由于胶浆流动，胶浆用量不足以填充骨架空隙，此时体现为表面大空隙，因此fd参数可用于fma表面构造设计、抗滑及抗滑耐久设计；其中vv为设计内部空隙率，实测值通常为0.3～0.5％；
16、(4)混合料制备与成型
17、按照步骤(3)计算得到的数值将骨料、填料、沥青按照普通沥青混合料拌合工艺拌合，根据具体材料配比，通过胶浆黏温曲线确定拌合温度；混合料成型前进行析漏试验，验证析漏值是否大于0.3％，以确定胶浆流动性是否满足要求；若满足要求，则可成型试件，若不满足，则通过拌合温度、添加温拌剂、调整配合比设计等措施提高胶浆流动性，直至满足要求方可进行试件成型；混合料成型方式包括振动成型、击实成型、碾压成型或先振动后碾压成型；
18、(5)体积指标验证
19、基于体积指标验证流动胶浆型沥青混合料设计是否实现；
20、首先，验证步骤(4)中成型沥青混合料的空隙率，若空隙率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流动胶浆型沥青混合料设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中的骨架设计采用的原材料为辉绿岩、石灰岩、玄武岩或花岗岩。
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中进行骨架设计时骨料的最大粒径可以是9.5mm、13.2mm、16mm、19mm或26.5mm。
4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用间断级配进行骨架设计时可以免除4.75mm或2.36mm或1.18mm或0.6mm、0.3mm或0.15mm以下的细集料。
5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(4)中拌合温度应保证胶浆的流动性满足要求。
【技术特征摘要】
1.一种流动胶浆型沥青混合料设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中的骨架设计采用的原材料为辉绿岩、石灰岩、玄武岩或花岗岩。
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中进行骨架设计时骨料的最大粒径可以是9.5mm、13.2mm、16mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴旷怀，聂桂海，蔡旭，黄文柯，黄建栋，郑钰祺，彭铁坤，洪学森，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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