本发明专利技术公开了一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料及其设计方法，属于道路工程试验领域。所述混合料中，所用集料9.5mm集料筛分通过率100％，4.75mm筛分通过率范围为80％‑100％，2.36mm集料筛分通过率≤35％，0.075mm筛分通过率为4％‑15％；混合料胶结料采用乳化沥青，乳化沥青残留蒸发物的软化点≥65℃，60℃动态剪切复数模量G*≥3.5kPa；混合料沥青膜厚度DA≥8.5μm，胶浆含量为10％‑20％，胶浆膜厚度DA*为30μm‑40μm。与现有技术相比，本发明专利技术的冷拌冷铺沥青混合料设计方法科学、实用，混合料路用性能均衡，路面噪音低、抗滑效果好，安全耐久。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路工程领域，具体提供一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料及其设计方法。
技术介绍
1、随着我国道路路面设计理念及使用年限的延长，道路路面养护方式以结构修复转变到以表面功能恢复为主的预防养护，在此背景下超薄沥青磨耗层被广泛需求。目前超薄沥青磨耗层应用现状如下：
2、一、热拌沥青超薄磨耗层
3、热拌型沥青超薄磨耗层为目前应用范围最广的超薄沥青磨耗层，胶结料为高粘改性沥青，混合料施工温度高达180-200℃，现场排放高；施工工艺要求高，施工难度大，施工进度慢。
4、二、微表处等表处类冷拌冷铺超薄磨耗层
5、表处类养护作业为代表的冷拌冷铺超薄磨耗层，其主要技术特点是冷拌冷铺方式施工，混合料具有封水、填补车辙等功能，施工作业具有绿色、环保、摊铺速度快等优点。但是，微表处技术受施工环境影响敏感，早期脱料现象显著，过程质量控制难度大，且其混合料路面噪音、抗滑耐久性能不能同时兼顾，使用效果不佳。
6、三、单一粒径的撒布型沥青超薄磨耗层
7、撒布型单粒径沥青超薄磨耗层采用单粒径集料(不包含填料)，采用快凝型高粘改性乳化沥青作为胶结料，其施工过程采用撒布工艺，施工速度快，具有绿色环保等特点。路面噪音相对较少、施工速度快，但是该类技术对施工作业环境要求高，工艺稳定性不佳，并且该类技术是撒布作业，混合料不具备填补路面车辙等作用，对于路面车辙、平整度等病害处治效果有限，不能有效解决路面技术状况技术恢复。
技术实现思路
1、本专利技术是针对上述现有技术的不足，提供一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法。
2、本专利技术进一步的技术任意是提供一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料，
3、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，混合料所用集料9.5mm集料筛分通过率100％，4.75mm筛分通过率范围为80％-100％，2.36mm集料筛分通过率≤35％，0.075mm筛分通过率为4％-15％；
4、混合料胶结料采用乳化沥青，乳化沥青残留蒸发物的软化点≥65℃，60℃动态剪切复数模量g*≥3.5kpa；
5、混合料沥青膜厚度da≥8.5μm，胶浆含量为10％-20％，胶浆膜厚度da*为30μm-40μm。
6、作为优选，混合料设计方法包括：
7、s1.预设各个原材料组成比例；
8、s2.对乳化沥青进行残留蒸发物软化点试验及60℃动态剪切试验；同时，对混合料的沥青膜厚度及胶浆膜厚度进行计算；
9、s3.若关键筛孔通过率、残留蒸发物软化点、60℃动态剪切复数模量、沥青膜厚度、胶浆膜厚度或胶浆含量不满足要求，返回步骤s1，重新进行设计；若满足要求，则按照确定的材料组成进行混合料性能验证；
10、s4.判断混合料各性能试验参数是否满足要求，若某项性能不满足要求，则返回步骤s1，改变乳化沥青沥青用量后，重新进行试验，或返回步骤s1重新进行级配设计，并进行试验；若混合料各项性能均满足试验要求，则完成混合料设计过程。
11、作为优选，本专利技术混合料还包括矿粉和/或外加剂。
12、当集料中矿粉含量不足时，可添加适量矿粉，以调整混合料拌和成型状态及胶浆填充效果。
13、当混合料强度、施工特性、路用性能等需要加强时，可以添加适量外加剂，如水泥、消石灰粉等。
14、作为优选，本专利技术混合料原料中还包括水，用于调整拌和时间。
15、作为优选，胶浆膜厚度按照下列公式计算：
16、sa＝∑(pi×fai) 公式1
17、
18、
19、
20、式1中：
21、sa为集料的比表面积，kg/m2；
22、pi为各个粒径集料的筛孔通过率，％；
23、fai为相应于各个粒径集料的表面积系数；
24、计算集料的比表面积sa时，0.075mm以下集料不计入；
25、式2中：
26、pfb为沥青混合料中胶浆占据比例，％；
27、pb为乳化沥青残留蒸发物含量，％；
28、p0.075mm表示0.075mm以下集料筛孔通过率，％；
29、式3中：
30、γfb为胶浆的相对密度；
31、γf为填料的毛体积相对密度，所述填料包括混合料中所有0.075mm以下的物质；
32、γb为乳化沥青残留蒸发物相对密度(25℃)。
33、式4中：
34、da*为胶浆膜厚度，μm。
35、式2、式3、式4各数据计算时，混合料中0.075mm以下的物质，如0.075mm以下集料、矿粉、外加剂等，均计入胶浆。
36、作为优选，采用动态剪切流变仪测试60℃动态剪切复数模量，测试条件如下：
37、试验间距1000μm；平行板直径控制应变范围5％-12％；正弦加载。
38、作为优选，所述乳化沥青为慢裂快凝型乳化沥青。
39、作为优选，步骤s4所述性能试验主要为拌和时间、成型强度和水稳定性能试验。
40、作为优选，进行水稳定性能试验时，湿轮磨耗试件养生完成后，将洛氏硬度为60-70hrc的胶皮覆盖在试件表面，然后采用轮辙成型仪对覆盖有胶皮的湿轮磨耗试件进行碾压，碾压次数为往返10-20次。
41、申请人通过大量的室内研究及工程实践发现，沥青软化点、60℃复数模量与沥青混合料成型强度具有极高的关联性；决定混合料工作性、水稳定性能、低温性能的则是沥青膜厚度、胶浆膜厚度：沥青膜厚度提供必要的拌和工作特性，形成的胶浆膜厚度则决定混合料的低温、水稳定性。集料的9.5mm、4.75mm、2.36mm等集料关键筛孔通过率与路面抗滑耐久性、车内噪音具有很高的相关性。基于此，申请人提出了一种由本专利技术设计方法得到的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料。
42、本专利技术小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料能够满足现有道路工程各类规范中规定的路面设计要求，但如果需要进一步提升混合料某些方面的路用性能，还可以添加其它现有技术的道路工程用助剂等。
43、和现有技术相比，本专利技术的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料具有以下突出的有益效果：
44、(一)首次提出以胶浆膜厚作为制备冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计标准，控制关键筛孔，较现有设计方法更为科学、实用；
45、(二)设计出的混合料路用性能均衡，路面噪音低、抗滑效果好，安全耐久；
46、(三)利用本专利技术设计方法得到的冷拌冷铺型沥青超薄磨耗层沥青混合料，①利用现有表处摊铺设备即可实现，推广应用普及意义大。②形成的混合料具有绿色、环保特点；③施工过程质量稳定，施本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于，混合料设计方法包括：
3.根据权利要求1或2所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：混合料还包括矿粉和/或外加剂，
4.根据权利要求1、2或3所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于，胶浆膜厚度按照下列公式计算：
5.根据权利要求1、2或3所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：
6.根据权利要求1、2或3所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：所述乳化沥青为慢裂快凝型乳化沥青。
7.根据权利要求2或3所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：步骤S4所述性能试验主要为拌和时间、成型强度和水稳定性能试验。
8.根据权利要求7所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：进行水稳定性能试验时，湿轮磨耗试件养生完成后，将洛氏硬度为60-70HRC的胶皮覆盖在试件表面，然后采用轮辙成型仪对覆盖有胶皮的湿轮磨耗试件进行碾压，碾压次数为往返10-20次。
9.权利要求1-8任意一项所述设计方法得到的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料。
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【技术特征摘要】
1.一种小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于，混合料设计方法包括：
3.根据权利要求1或2所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：混合料还包括矿粉和/或外加剂，
4.根据权利要求1、2或3所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于，胶浆膜厚度按照下列公式计算：
5.根据权利要求1、2或3所述的小粒径高抗滑冷拌冷铺沥青超薄磨耗层混合料的设计方法，其特征在于：
6.根据权利要求1、2或3所述的小粒径高抗滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：林江涛，樊亮，马士杰，李永振，夏雨，韦金城，毕飞，梁皓，魏慧，周圣杰，姜峰，侯佳林，
申请(专利权)人：山东省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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