[发明专利]一种高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料用胶量的确定方法

说明书

本发明提供一种高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料用胶量的确定方法，方法包括：1)采用纯石料级配制备聚氨酯混合料，测试所述聚氨酯混合料的用胶量；2)根据所述聚氨酯混合料的各档集料对应的表面积系数，计算所述各档集料的吸油量占比；3)测试橡胶颗粒吸收聚氨酯胶黏剂的饱和时间、相同粒径橡胶颗粒和石料的吸油量，计算等体积橡胶颗粒与石料吸油比的比例关系；4)根据橡胶颗粒替换相应粒径的石料，结合所述吸油比，计算所述高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料的用胶量。本发明提供的方法用于确定橡胶颗粒掺量超过20％的聚氨酯混合料的用胶量，能使高橡胶颗粒聚氨酯混合料的路用性能达到最优。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料用胶量的确定方法。

背景技术

高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料是一种采用特定粒径(1.18～9.5mm)橡胶颗粒替换相应粒径石料形成的聚氨酯混合料，其橡胶颗粒掺量高于20％。由于橡胶颗粒的加入，当轮胎荷载作用于聚氨酯混合料时，混合料内部橡胶颗粒受压发生弹性变形，卸载后可利用橡胶颗粒的回弹，使车辙恢复；由于橡胶颗粒的变形特性远高于石料，使得混合料在低温条件下具有更高的极限弯拉应变。同时，橡胶颗粒密度约为石料密度的40％～50％，橡胶颗粒的掺加，能够有效降低铺装自重。此外，高橡胶颗粒掺量使得聚氨酯混合料具有了缓冲轮胎振动的效果，能够有效降低胎路噪音，降噪效果能达到10dB～13dB，可取代声屏障。

聚氨酯混合料用胶量对其力学性能有较大影响，通常采用马歇尔体积设计法确定具有粘弹性材料特征的聚氨酯混合料用胶量，而橡胶属于超弹性材料，对于掺配橡胶颗粒的聚氨酯混合料，其力学特性介于粘弹性材料和超弹性材料之间，且随着橡胶颗粒替换量的增加，混合料超弹性材料特征越明显，反之则粘弹性材料特征越明显。对于高橡胶颗粒替换量(＞20％)聚氨酯混合料，其超弹性材料特征较为显著，若采用马歇尔体积设计法确定其用胶量，则在测试其马歇尔稳定度及流值时，马歇尔稳定度仪卸载后混合料试件会受到橡胶颗粒回弹的影响而恢复原状，故而马歇尔试验测试结果不能真实地反映其力学强度，且马歇尔体积设计法不适用于高橡胶颗粒替换量聚氨酯混合料。目前行业内亟需提供一种高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料用胶量的确定方法。

发明内容

本发明实施例提供一种高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料用胶量确定方法，所述方法用于确定橡胶颗粒掺量超过20％的聚氨酯混合料的用胶量，能使高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料路用性能达到最优。

本发明实施例提供一种高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料用胶量的确定方法，所述方法包括：

1)采用纯石料级配制备聚氨酯混合料，测试所述聚氨酯混合料的用胶量；

2)根据所述聚氨酯混合料的各档集料对应的表面积系数，计算所述各档集料的吸油量占比；如下式：

式中，p_i为d_i～d_i+1档集料的吸油量占比；A_i为d_i～d_i+1档集料的表面积，n为集料总档数；

3)测试橡胶颗粒吸收聚氨酯胶黏剂的饱和时间、相同粒径橡胶颗粒和石料的吸油量，计算等体积橡胶颗粒与石料吸油比的比例关系；等体积橡胶颗粒与石料吸油比b如下式：

其中，m_油为体积橡胶颗粒吸油量，m_油′为石料的吸油量；

4)根据橡胶颗粒替换相应粒径的石料，结合所述吸油比，计算所述高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料的用胶量；步骤4)中，所述高橡胶颗粒掺量聚氨酯混合料的用胶量P如下式：