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原文传递一种耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法

专利名称：	一种耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法
摘要：	本发明涉及一种耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，包括：1)进行沥青混合料高温性能试验得到综合动稳定度；2)进行沥青混合料低温性能试验得到沥青混合料的低温弯曲破坏应变；3)计算沥青混合料平衡性指数BPI作为沥青混合料耐开裂抗高温的综合性能评价。本发明能够真实的反应路面的高温性能，更好的指导沥青混合料高温和低温以及耐疲劳性能的提升；同时明确厚度的设计要求和公称最大粒径的控制，应用增强骨架结构“石碰石”结构，使用复配改性沥青或者高粘沥青，增加混合料性能，增加沥青层的抗车辙能力；增加沥青含量，提升沥青含量改善抗开裂性能；同时改善沥青混合料的抗疲劳和低温开裂性能，从而减少TopDown裂缝的产生。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京智华通科技有限公司
发明人：	辛春;石红星;刘海权;孟喜存;连超;李军;霍光;刘素华
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-31T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311114342.1
公开号：	CN117054265A
分类号：	G01N3/34;G01N1/28;G01N1/36;G01N3/02;G01N3/20;G01N25/00;G;G01;G01N;G01N3;G01N1;G01N25;G01N3/34;G01N1/28;G01N1/36;G01N3/02;G01N3/20;G01N25/00
申请人地址：	100089 北京市海淀区北三环西路25号2号楼1062室
主权项：	1.一种耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述评价方法包含以下步骤： S1、进行沥青混合料高温性能试验得到综合动稳定度；S2、进行沥青混合料低温性能试验得到沥青混合料的低温弯曲破坏应变；S3、计算沥青混合料平衡性指数BPI作为沥青混合料耐开裂抗高温的综合性能评价指标。 2.根据权利要求1所述的耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述沥青混合料是一种作为道路结构层的沥青混合料，所述沥青混合料包含以下重量份数的原料：基质沥青或SBS改性沥青6～8份、二元弹性降噪粒子复合改性剂0.5～3份、石料92～96份、矿粉4～8份，所述二元弹性降噪粒子复合改性剂包括两种组分，组分A为辛烯聚合物，组分B为苯乙烯和丁二烯共聚物混合物按1:1组成，或丁二烯和丙烯腈共聚物混合物按1:1组成，或苯乙烯、丁二烯共聚物和聚异戊二烯混合物按2:1:1组成，或苯乙烯、丁二烯、丙烯腈共聚物和聚异戊二烯混合物按3:1:1:1组成。组分A：组分B为0.04～0.1，所述二元弹性降噪粒子复合改性剂为粒径20～80目颗粒，所述石料为玄武岩或辉绿岩。 3.根据权利要求1所述的耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述沥青混合料包含以下重量份数的原料：PG88及以上的高粘沥青6.5～10份，石料92～96份及矿粉4～8份，所述石料为玄武岩或辉绿岩。 4.根据权利要求1所述的耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述沥青混合料用于沥青路面的上面层，或沥青路面的上面层和中面层，所述沥青混合料使用层的厚度h与公称最大粒径d满足如下关系： 1.5d≤h≤2.5d；根据不同的公称最大粒径进行选择所述沥青混合料使用层的级配构成“石碰石”结构，如下：对于公称最大粒径为9.5mm的混合料级配采用：通过13.2mm方孔筛的为100％，通过9.5mm方孔筛的为85～100％，通过4.75mm方孔筛的为40～50％，通过2.36mm方孔筛的为18～22％，通过1.18mm方孔筛的为12～16％，通过0.6mm方孔筛的为8～12％，通过0.3mm方孔筛的为5.5～9.5％，通过0.15mm方孔筛的为4～8％，通过0.075mm方孔筛的为2～6％；对于公称最大粒径为13.2mm的混合料级配采用：通过13.2mm方孔筛的为90～100％，通过9.5mm方孔筛的为65～80％，通过4.75mm方孔筛的为20～30％，通过2.36mm方孔筛的为18～22％，通过1.18mm方孔筛的为12～16％，通过0.6mm方孔筛的为8～12％，通过0.3mm方孔筛的为6～10％，通过0.15mm方孔筛的为4～8％，通过0.075mm方孔筛的为2～6％；对于公称最大粒径为16.0mm的混合料级配采用：通过16.0mm方孔筛的为90～100％，通过13.2mm方孔筛的为70～90％，通过9.5mm方孔筛的为45～70％，通过4.75mm方孔筛的为20～38％，通过2.36mm方孔筛的为16～27％，通过1.18mm方孔筛的为12～24％，通过0.6mm方孔筛的为8～17％，通过0.3mm方孔筛的为4～13％，通过0.15mm方孔筛的为3～10％，通过0.075mm方孔筛的为2～7％；对于公称最大粒径为19.0mm的混合料级配采用：通过19.0mm方孔筛的为90～100％，通过16.0mm方孔筛的为65～88％，通过13.2mm方孔筛的为55～75％，通过9.5mm方孔筛的为40～58％，通过4.75mm方孔筛的为20～40％，通过2.36mm方孔筛的为14～28％，通过1.18mm方孔筛的为10～23％，通过0.6mm方孔筛的为8～17％，通过0.3mm方孔筛的为5～13％，通过0.15mm方孔筛的为4～10％，通过0.075mm方孔筛的为3～6％；对于公称最大粒径为26.5mm的混合料级配采用：通过26.5mm方孔筛的为90～100％，通过19.0mm方孔筛的为65～88％，通过16.0mm方孔筛的为55～75％，通过13.2mm方孔筛的为45～65％，通过9.5mm方孔筛的为35～55％，通过4.75mm方孔筛的为20～40％，通过2.36mm方孔筛的为14～32％，通过1.18mm方孔筛的为11～23％，通过0.6mm方孔筛的为7～17％，通过0.3mm方孔筛的为5～13％，通过0.15mm方孔筛的为4～10％，通过0.075mm方孔筛的为3～6％；对于公称最大粒径为31.5mm的混合料级配采用：通过31.5mm方孔筛的为90～100％，通过26.5mm方孔筛的为65～88％，通过19.0mm方孔筛的为55～75％，通过16.0mm方孔筛的为47～67％，通过13.2mm方孔筛的为40～60％，通过9.5mm方孔筛的为35～55％，通过4.75mm方孔筛的为20～40％，通过2.36mm方孔筛的为14～28％，通过1.18mm方孔筛的为10～23％，通过0.6mm方孔筛的为8～17％，通过0.3mm方孔筛的为5～13％，通过0.15mm方孔筛的为4～10％，通过0.075mm方孔筛的为3～6％。 5.根据权利要求1所述的耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述S1具体为： (1)参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0703沥青混合料车辙试验方法，按照路面沥青层由上至下第一层h1和第二层h2的实际厚度，分2层放入，每层料单独碾压，进行板块状试件制备，长宽均为300mm，厚度为h1、h2之和； (2)将制备好的板块状试件在烘箱中150℃试模预热并取出，将拌合好的第二层沥青混合料取出装入试模，温度控制在165～175℃，混合料质量及各种材料数量由试件的体积按马歇尔标准密度乘以1.01的系数求得，常规AC按照1.03求得； (3)控制装入的第二层实际混合料质量及各种材料数量由试件的体积按马歇尔标准密度乘以1.01的系数求得，常规AC按照1.03求得； (4)采用预热100℃的轮碾法成型在一个方向碾压2个往返，将试件调整方向再加相同荷载碾压至马歇尔标准密度为止； (5)均匀涂撒粘层油，粘层油与实际路面施工一致； (6)将拌合好的第一层沥青混合料装入试模，温度控制在165～175℃，控制装入的混合料质量及各种材料数量由试件的体积按马歇尔标准密度乘以1.03的系数求得； (7)采用预热100℃的轮碾法成型在一个方向碾压2个往返，将试件调整方向再加相同荷载碾压至马歇尔标准密度为止；当路面沥青层仅有一层，下方为水泥混凝土，即h2＝0时，则只需要做一层，按照(1)、(5)、(6)顺序成型试件； (8)待试件冷却后脱模，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0719沥青混合料车辙试验进行测试，试验为60℃，轮压为0.7MPa，试验轮的往返碾压速度为42次/min，通过试验的车辙变形自动记录仪，绘制试验时间和变形量的曲线，读取45min及60min时的车辙变形为d1(mm)及d2(mm)，计算路面上两层的综合动稳定度为DS＝630/(d2-d1)，得到路面沥青混合料的综合动稳定度。 6.根据权利要求1所述的耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述S2具体为： (1)参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0715沥青混合料弯曲试验，将按照路面沥青层由上至下第一层和第二层所用沥青混合料分别制备长250mm、宽30mm、高35mm的小梁试件； (2)试件底部由2个支点，相距200mm，保持两侧到试件端点等距，在-10℃将试件跨中施加50mm/min的荷载，直到试件断裂，记录荷载—跨中挠度曲线，得到破坏时的最大应变为混合料的低温弯曲破坏应变Ei。 7.根据权利要求1所述的耐开裂抗高温沥青混合料性能评价方法，其特征在于：所述S3具体为：参照JTG F40《公路沥青路面施工技术规范》沥青路面使用性能气候分区，确定路面所在地区的高、低温分区，高温分区：夏炎热区、夏热区、夏凉区，低温分区：冬严寒区、冬寒区、冬冷区、冬温区，确定标准设定值和设置各项性能指标的权重，计算沥青混合料平衡性指数BPI为评价指标：其中：HT是第i个分区的高温稳定性和低温性能指数，其值为实际的综合动稳定度除以对应的标准设定值， HT＝DS/DS0； DS为综合动稳定度； DS0为高温性能标准设定值，夏炎热区为2400、夏热区为2000、夏凉区为1800； LP是第i个分区的高温稳定性和低温性能指数，其值为实际的低温弯拉破坏应变除以对应的标准设定值； LP＝Ei/E0； Ei为2层时沥青混合料的低温弯曲破坏应变中的较大值，为1层沥青混合料是为该层混合料的低温弯曲破坏应变； E0为低温标准设定值，冬严寒区为2600、冬寒区为2300、冬冷区为2000、冬温区为2000； m和n分别为不同分区的高温稳定性和低温性能的权重系数，高温稳定性权重系数取值为夏炎热区为0.5、夏热区为0.4、夏凉区为0.3；低温性能权重系数取值为冬严寒区为0.5、冬寒区为0.4、冬冷区为0.3、冬温区为0.3。
所属类别：	发明专利