[发明专利]一种高韧超薄沥青磨耗层混合料的设计方法

权利要求书

1.一种高韧超薄沥青磨耗层混合料的设计方法，其中混合料包括沥青和矿料，所述矿料包括粗集料、细集料和矿粉，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据粗集料中各档的掺配比例确定粗集料的骨架间隙率；

(2)根据沥青用量、矿粉用量和目标空隙率以及所述步骤(1)中粗集料的骨架间隙率，利用粗骨架体积分配法确定粗集料与细集料的用量比；

(3)根据所述步骤(2)中粗集料与细集料的用量比，结合粗集料、细集料和矿粉的级配组成，合成矿料级配；

(4)根据合成的矿料级配得到沥青混合料，测定沥青混合料中的粗集料骨架间隙率、沥青膜厚度，合格则进入下一步测试，不合格则返回至步骤(1)或步骤(2)进行重新设计；所述沥青混合料中的粗集料骨架间隙率合格的判断标准为≤粗集料的骨架间隙率，沥青膜厚度合格的判断标准为≥15μm；

(5)对所述步骤(4)中得到的合格沥青混合料进行析漏损失率测定，合格则进入下一步测试，不合格则返回至步骤(2)进行重新设计；所述析漏损失率合格的判断标准为＜0.3％；

(6)对所述步骤(5)中得到的合格沥青混合料进行路用性能测试，合格则将该合成矿料级配与沥青用量作为高韧沥青超薄磨耗层混合料设计的最终配比，不合格则返回至步骤(1)或步骤(2)进行修正。

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)中确定粗集料的骨架间隙率的步骤包括：根据所述粗集料中各档的掺配比例对粗集料进行掺配，利用干捣法测试掺配后粗集料的紧装密度，并根据式1计算粗集料的骨架间隙率，

式1中，VCA_DRC为粗集料的骨架间隙率，％；γ_CA为粗集料的表观密度，g/cm³；γ_s为粗集料骨架的紧装密度，g/cm³。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中的沥青用量通过油石比确定，所述油石比不小于7.2％，矿粉用量为矿料质量的2～6％，目标空隙率为3～5％。

4.根据权利要求1或3所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中利用粗骨架体积分配法确定粗集料与细集料的用量比的方法包括：按细集料体积、矿粉体积、沥青体积和沥青混合料目标空隙体积的总和等于粗骨架的空隙体积，得出粗集料与细集料的用量比，计算过程满足式2和式3方程：

p_c+p_x+p_k＝100 式2

式2和式3中：p_c、p_x、p_k、p_l分别为粗集料、细集料、矿粉和沥青与矿料质量比的百分数，％；VCA_DRC为粗集料的骨架间隙率，％；V_V为目标空隙率，％；γ_x、γ_k分别为细集料和矿粉的表观密度，g/cm³；γ_l为沥青的密度，g/cm³；γ_s为粗集料骨架的紧装密度，g/cm³。

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)中的沥青混合料中的粗集料骨架间隙率根据式4计算得到：

式4中，VCA_mix为沥青混合料中的粗集料骨架间隙率，％；γ_ca为粗集料骨架部分的平均毛体积相对密度，无量纲；γ_f为沥青混合料试件的毛体积相对密度，无量纲；P_CA为沥青混合料中粗集料的比例，％；

所述沥青膜厚度根据式5计算得到：

式5中，DA为沥青膜厚度，μm；P_be为有效沥青用量，％；SA为矿料的比表面积，m²/kg；γ_b为沥青的相对密度(25℃)，无量纲。