[发明专利]一种适用于重载交通路面的沥青混合料配合比的确定方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程设计领域，涉及一种沥青混合料配合比的确定方法，该确定方法得到的是适用于重载交通路面的沥青混合料。 

背景技术

1）重载交通环境的现状 

随着国民经济的快速增长，我国的高等级公路建设事业得到了前所未有的发展，从1985-2012年，我国已建成的高速公路达到9万km，其中大部分是在20世纪完成的，而且其设计寿命只有15年，实际使用寿命只有6-7年。 

影响当前高等级公路早期破坏的因素是多种多样的，其中一个不可忽视的重要因素就是某些路段的重交通环境加剧了沥青路面的破坏程度。重载交通通常是指道路通车后累计当量标准轴次大大超过一般水平,路面性能衰减超常规发展的现象。在发达国家,重载交通主要体现为货运向集装箱、大型化、多轴化方向发展；在我国，重载交通则通常以车辆的超限超载为特点。重载对沥青路面造成的影响主要是使路面产生开裂和车辙损坏。 

2）现行沥青混合料设计原理及方法 

一般来说，沥青混合料配合比设计主要是解决两方面问题，一是如何优选沥青混合料的矿料级配；二是如何确定沥青混合料的最佳油石比。对于不同的品质和规格的矿料，有不同的最优矿料级配。但是在当前国内外沥青混合料矿料级配研究和应用中恰恰相反，往往是给定了一定的级配范围，不论是玄武岩、花岗岩还是石灰岩矿料，不论是采用何种破碎方式、粒径规格，都按照这种级配范围进行相应的配 合比设计，这显然是不合理的。理论上讲，无论是规范上还是技术文献中给定的级配范围应该是一种推荐性的参数，便于指导生产实践中进一步的试验，从而优选出合理的、有针对性的应用级配。考虑到矿料本身的复杂性，目前还不可能给出沥青混合料的统一的合理级配，在实际工程中也是不现实的，但是可以提出一种构建级配、评价级配合理性的技术手段。 

多年以来，采用最大密度理论构建混合料的矿料级配是一种普遍应用的技术手段，从早期的泰勒级配曲线、前苏联的K法、同济大学提出的I法，到近十年来，美国提出的SUPERPAVE级配曲线以及我国现行沥青路面施工技术规范中提出的级配曲线都是根据这种理论构建而成的，这是一种连续型级配形式，这种级配的沥青混合料具有施工和易性好，易于密实的特点，同时混合料的高温稳定性不足，在重载交通环境下易于产生车辙病害也是其明显的不足。为此，近二十年来，采用颗粒干涉理论构建粗集料断级配沥青混合料，改善其高温稳定性的研究与应用方兴未艾。 

当前国内外工程界已普遍认为，采用粗集料断级配的混合料矿料组成规律，具有良好的路用性能，特别是在高温稳定性和低温抗裂性等方面，其中典型的粗集料断级配混合料有：沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）和多碎石沥青混凝土（SAC）。但是如何构建这种级配，对这种级配沥青混合料技术性能评价的配合比的确定方法研究还比较薄弱。对于一种沥青混合料，当其中含有足够的粗集料都可以形成所谓的骨架结构，但是粗集料中各种粒径矿料的比例不同，将导致最终混 合料的力学性能具有较大的差异。另外，当混合料粗集料含量过高，容易导致混合料的密实性降低，从而造成混合料的水稳定性降低，路用性能的耐久性不足。因此，对于粗集料断级配沥青混合料的设计绝不仅仅是单纯提高粗集料的含量。 

目前随着道路交通中交通量的变化，出现多轴次、重轴载、高轮压的重交通特点，沥青路面和沥青混合料的配合比的确定方法都面临着新的挑战，现有沥青混合料配合比配合比的确定方法难以适应当前重载交通的需求。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于重载交通环境的沥青混合料配合比的确定方法，针对目前在重载交通应用中沥青混合料配合比的确定方法存在的不足及不合理，对沥青混合料从级配选择到最佳油石比的确定依次进行了设计，发明内容包括： 

（1）用最紧密骨架嵌挤状态确定沥青混合料的最佳油石比； 

（2）用粗集料干捣实试验方法确定沥青混合料中粗集料间质量相对比例； 

（3）用室内马歇尔击实试验方法确定沥青混合料粗、细集料含量； 

本发明是通过以下技术方案来实现的： 

一种用于重载交通环境的沥青混合料配合比的确定方法，包括如下步骤： 

1）、准备原材料，2）、确定沥青混合料中粗集料间质量相对比例， 3)、确定沥青混合料粗、细集料含量，并确定沥青混合料的最佳油石比； 

其中，所述步骤1）为选择改性沥青作为胶结材料，选用粗集料、细集料和矿粉，粗、细集料分界点为4.75mm，所述粗集料的最大公称粒径为13.2mm的石料；