[发明专利]一种基于单轴贯入试验再生沥青混合料平衡设计的方法

说明书

本发明是一种基于单轴贯入试验再生沥青混合料平衡设计的方法。基于单轴贯入试验，通过对不同掺量的再生沥青混合料60℃的单轴贯入试验得到旧料比例与高温性能的线性关系，确定能满足高温性能的旧料比例下限，通过对不同掺量的再生沥青混合料25℃的单轴贯入试验得到旧料比例与抗裂性能的线性关系，确定能满足抗裂性能的旧料比例上限，根据以上确定的上下限交叉范围确定出再生沥青混合料的最佳掺量比例。

技术领域

本发明属于再生沥青混合料配合比设计的应用技术领域，具体涉及一种再生沥青混合料平衡设计的方法

背景技术

再生沥青混合料中的旧料掺量不仅影响到路面的使用性能，而且对经济性也有影响。沥青路面厂拌热再生中旧料的利用比例为10％-30％，平均降低工程造价20％-30％；沥青路面就地热再生中旧料利用比例为70-100％，平均降低工程造价20％-25％。由此可见，作为一种有效的旧路养护维修技术方案，不管从经济效益还是社会效益角度，沥青路面再生技术都有明显的优势。目前，在多数工程中，再生沥青混合料的RAP掺量都是按经验判断，缺乏科学数据的指导。因此，对再生沥青混合料配合比设计中，如何快速的确定再生料掺加比例，在增加经济效益的同时，能保证再生沥青混合料的路用性能，是目前迫切需要解决的一项重大课题。

对于再生沥青混合料来说，水稳定性同新沥青混合料基本无异，高温稳定性更优于新沥青混合料，对同一再生沥青混合料来说，再生料掺量越高，高温性能越好，但抗裂性能越差；反之，再生料掺量越少，抗裂性能越好，则高温性能较差。本发明则从平衡高温性能与抗裂性能的角度，利用基于单轴贯入试验方法来确定一个两边兼顾的最佳旧料掺量，而不再对不同掺量的再生沥青混合料路用性能去一一验证。该方法可大幅度减少试验次数，降低试验难度，在保证再生沥青混合料路用性能的同时加快工程试验进度。

发明内容

为了克服上述不足，本发明基于单轴贯入试验，通过对不同掺量的再生沥青混合料60℃的单轴贯入试验得到旧料比例与高温性能的线性关系，确定能满足高温性能的旧料比例下限，通过对不同掺量的再生沥青混合料25℃的单轴贯入试验得到旧料比例与抗裂性能的线性关系，确定能满足抗裂性能的旧料比例上限，根据以上确定的上下限交叉范围确定出再生沥青混合料的最佳掺量比例。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的目的之一是提供一种基于单轴贯入试验再生沥青混合料平衡设计的方法，包括：

通过单轴贯入试验Ⅰ求得再生沥青混合料中旧料比例与高温性能的线性关系，确定能满足高温性能的旧料比例下限；

通过单轴贯入试验Ⅱ求得再生沥青混合料中旧料比例与抗裂性能的线性关系，确定能满足抗裂性能的旧料比例上限；

根据以上确定的上下限交叉范围确定出再生沥青混合料的最佳掺量比例。

在一些实施例中，所述单轴贯入试验Ⅰ的测试温度为60℃。

在一些实施例中，所述单轴贯入试验Ⅱ的具体步骤为：对再生沥青混合料试件进行单轴贯入试验，采集压力与位移的试验数据，绘制拟合试验数据的曲线，计算贯入指数DI；

其中，根据贯入指数DI越大，表示再生沥青混合料的抗裂性能越好。

在一些实施例中，所述单轴贯入试验Ⅱ采用直径为28.5mm的压头，确保压头位置居中，试验温度为25℃，加载速率为1mm/min，加载至完全破坏。

在一些实施例中，所述贯入指数DI的计算公式：

式中：w_f——贯入力从开始到峰值后拐点处所做的功；

|m|——试验曲线峰值后拐点处切线斜率的绝对值；

A——试验压头的面积；