[发明专利]一种骨架密实超薄罩面沥青混合料级配设计方法

说明书

本发明公开了一种骨架密实超薄罩面沥青混合料级配设计方法。所述的骨架密实型超薄罩面沥青混合料由93‑95质量份集料、5.5‑5.8质量份橡胶改性沥青、5‑7质量份填料组成；所述填料为矿粉；所述集料为玄武岩，集料组成采用密级配，最大公称粒径4.75mm；所述罩面厚度为0.8‑1.5cm。本发明制备的骨架密实型超薄罩面沥青混合料具有高温抗车辙性、低温抗开裂性优异、抗水损害性能高、使用寿命长等特点，铺筑成的超薄沥青路面同时较原路面噪音降低2‑3分贝；该混合料可广泛应用于沥青路面、桥面快速养护工程中，可延长路面使用寿命，增强路面整体功能和提高行车舒适性。

技术领域

本发明属于沥青混合料配制技术领域，具体涉及一种骨架密实超薄罩面沥青混合料级配设计方法。

背景技术

目前，我国公路建设模式逐渐由建设阶段向养护阶段转变，对于养护措施选取则采用预防性养护为主，修复性养护为辅的形式。由于我国重载车辆较多，大部分地区公路沥青路面易发生早期病害，病害种类较多且破坏严重，部分病害不能完全根治，存在反复处治维修情况。综合来看，主要病害类型为路面裂缝及重交通下的路面车辙。因此，如何有效的提高结合料与集料间的粘结力及沥青混合料抗变形能力，成为能否解决主要病害的关键。同时，高耐久性、低经济性的养护技术方案是高速公路养护的迫切需求，因此，设计符合需求的养护技术方案对于提升路面使用性能、延长路面使用寿命、保障高速公路畅通有重要的意义。

沥青混合料可分为骨架空隙型、骨架密实型和悬浮密实型三种级配结构。骨架空隙型结构中粗集料颗粒形成嵌挤，细集料与填料没有完全填充粗集料间隙；骨架密实型级配中细集料与填料恰当的填充了粗集料颗粒空隙(除空隙率外)。悬浮密实结构级配中细集料与填料将粗集料骨架撑开，使粗集料颗粒悬浮于细集料颗粒与填料之间。理论分析与大量试验表明，三种级配结构中，骨架密实型沥青混合料具有最好的力学强度与高温稳定性。因此，其级配设计方法成为研究的重点。

传统的高速公路轻微车辙、裂缝预防养护方法采用的是骨架密实型级配或者以单一粒径为主，如微表处、Novachip超薄磨耗层、薄层罩面等。但这些养护方式或多或少存在局限性，依据我国规范，以上各级配设计方法基本为在给定的级配范围内，选择级配类型，得出初始级配曲线，通过室内性能试验，得到需满足各性能指标的级配比例，并选择符合要求的级配作为设计级配。这种设计方法存在的问题是，拟定初始级配曲线所基于的理论基础不强，以经验为主，没有级配优化的设计思想。同时，若选取级配不合适，调整级配后无法预知结果是否满足要求，需重复所有试验过程，造成试验工作量大，耗费时间长且级配设计不成功的可能。即使设计出了合格的级配，也无法保证就是骨架密实型。

此外，各养护方法也存在不同程度的缺点。如：微表处虽然有较长的应用时间及经验，级配及施工工艺成熟，但噪声大，掉粒、抗反射性能差导致其使用寿命短，经济效益差。Novachip超薄磨耗层技术使用较多，但由于目前还没有室内试验方法可以模拟现场超薄的使用情况，因此该种混合料的设计主要依赖经验。而且，施工需要采用特定的摊铺设备，施工过程需要从原材料选择、配合比设计、施工控制每一个细节着手考虑和预控，成本较高。薄层罩面虽采用骨架密实型结构，需在配合比设计时需投入大量时间进行试验，且施工配合比得到的混合料也未必形成骨架结构，摊铺厚度一般在2.5～4cm，对于原路面表面层只存在轻微病害处治厚度过大，造成了不必要的浪费。

鉴于上述现有的预防性养护措施沥青混合料配合比设计及使用过程中存在的缺陷，亟需寻求一种骨架密实型超薄罩面沥青混合料，既能减少路面高温车辙，又能抵抗路面低温开裂，有效延长路面使用寿命。

发明内容

为解决现有技术存在的上述不足，本发明提供一种骨架密实型超薄罩面沥青混合料级配设计方法及制备方法。

本发明所述的骨架密实型超薄罩面沥青混合料由93-95质量份集料、5.5-5.8质量份橡胶改性沥青、5-7质量份填料组成；所述填料为矿粉；所述集料为玄武岩，集料组成采用密级配，最大公称粒径4.75mm；所述罩面厚度为0.8-1.5cm。