[发明专利]一种多孔沥青混合料的沥青用量确定方法

说明书

技术领域

本发明属于路面材料设计领域，涉及一种沥青用量的确定方法，特别是一种多孔沥青混合料最佳沥青用量的确定方法。

背景技术

多孔沥青混合料是一种空隙率在20％左右的沥青混合料。这种开级配大空隙结构的路面材料具有诸多优点。首先，多孔沥青混合料能够吸收车辆行驶产生的噪音，与普通沥青混合料相比降低约3dB；其次，多孔沥青混合料路面在雨天时无积水，大大改善了抗滑性能，防止水漂事故，减少车辆后方溅水和喷雾；此外，多孔沥青混合料路面还具有良好的视觉性能和安全舒适性，可以提高车辆的燃油效率等。因此多孔沥青混合料在我国高等级沥青路面中得到了越来越广泛的应用。

多孔沥青混合料一般采用改性沥青，沥青用量对混合料使用性能影响显著，用量太大易导致析漏，且造价提高；用量太小易出现耐久性问题，如水损害、沥青老化、集料剥落等。我国现行规范是参考日本的方法确定最佳沥青用量。具体方法为：在选定级配后，根据集料的表面积和期望的沥青膜厚(一般取14μm)计算得到初定沥青用量，一般沥青用量大致在4.0～6.0％范围之间，以5.0％为中值，按0.5％为间隔，取5个不同的沥青用量，例如4.0％、4.5％、5.0％、5.5％和6.0％，按这五组不同的沥青用量制备混合料，分别进行析漏和飞散试验，根据试验结果中析漏量、飞散损失同沥青用量的关系可以作出两条曲线，从曲线变化速率确定析漏量和飞散损失变化的拐点，并把这两点分别作为最大沥青用量和最小沥青用量的控制点。由析漏曲线的拐点确定的沥青用量，作为上限值。由飞散曲线的拐点确定的沥青用量，作为下限值。考虑马歇尔稳定度试验的结果，取上下限间适当的沥青用量作为最佳沥青用量(图1)。

在实际应用过程中，按照上述方法确定混合料的最佳沥青用量存在诸多问题：

(1)根据试验结果作出的析漏量、飞散损失同沥青用量的关系曲线有时不存在变化速率发生明显改变的转折点，即拐点(图2a)。在这种情况下，无法通过上述方法确定最佳沥青用量。

(2)根据曲线图得出的最小沥青用量和最大沥青用量往往得不到公共区间(图2b)。图中根据析漏曲线得出的拐点约在4.6～4.7％，根据飞散曲线得出的拐点约在5.0％左右，而此时最大和最小沥青用量没有交集区间，也就无法得出最佳沥青用量。而实际上，从试验数值结果上是可以得出同时满足析漏要求和飞散损失要求的沥青用量的。

(3)该方法要求根据经验或参考马歇尔稳定度数据，取两者之间适当的沥青用量作为最佳沥青用量。往往这种适当的沥青用量范围很宽，在实际操作时，一般取沥青用量范围的中值。这样容易导致具体最佳沥青用量确定的随意或人为因素影响。

综上所述，我国的现行规范中对于多孔沥青混合料最佳沥青用量的确定方法尚有改进的必要和空间。

发明内容

针对现有方法存在的不足，本发明的目的是提供一种新的多孔沥青混合料的沥青用量确定方法，采用该方法可以客观、精准的完成多孔沥青混合料最佳沥青用量的确定。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

其特征在于，该方法根据飞散和析漏试验结果将飞散损失为15％、析漏量为0.3％的对应的沥青用量分别作为最小沥青用量OAC_min和最大沥青用量OAC_max的限值；根据得到的最大和最小沥青用量来确定最佳沥青用量OAC的取值范围；最佳沥青用量按照OAC＝OAC_min+0.75(OAC_max-OAC_min)进行计算；

当OAC_max超过6.0％时，取6.0％；当OAC_min小于4.0％时，取4.0％；若根据分散和析漏试验确定的得到的OAC_min和OAC_max不存在交集区间，则说明混合料的材料组成设计不合理，需要重新进行设计。

本发明通过设定析漏损失和飞散损失的限值，并以此限值对应的沥青用量分别作为多孔沥青混合料的沥青用量范围的上下限，在充分考虑了取值的客观性和多孔沥青混合料沥青膜厚等特点的基础上，提出了最佳沥青用量的具体计算公式。采用本发明的方法，消除了在现行方法中确定拐点的主观性，避免了最佳沥青用量确定的随意性，可以更简单、客观、准确的确定多孔沥青混合料的最佳沥青用量。

本发明为多孔沥青混合料最佳沥青用量的确定提出了一种新的思路和方式，为准确、客观的确定多孔沥青混合料的最佳沥青用量提供了保障。

附图说明