[發明專利]一種熱阻SMA-13礦料級配設計方法

在審

• 申請號: 201610143375.2
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105714636A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 蔣應軍;陳浙江;薛金順;楊晨光;李壽偉;李灣灣;楊超群
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01C7/18
• 分類號: E01C7/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李娜

本發明提供一種熱阻瀝青路面面層混合料的礦料級配設計方法。本發明以非熱阻瀝青路面面層混合料的礦料級配為基礎，采用多組粒徑范圍的熱阻材料替換相應粒徑范圍內的粗集料；以路用性能降低幅度不高于5～20％且該替換比例對應的面層混合料熱阻性能相對最佳為原則確定替換比例。按照本發明提供的設計方法得到的熱阻瀝青路面面層混合料與普通面層混合料相比，在路用性能最大降低幅度不超過14.3％的同時，熱阻性能可提高12.8％，實現熱阻性能與路用性能的最佳匹配。

技術領域

本發明涉及交通土建工程應用技術領域，特別涉及一種熱阻瀝青路面面層混合料的礦料級配設計方法。

背景技術

瀝青混合料是一種粘彈性材料，溫度對其影響是非常顯著的，同時由于瀝青材料的熱吸收性能，在強太陽輻射作用下，瀝青路面溫度遠高于環境溫度，加劇了車轍等病害的發生。近年來，隨著全球氣候變暖，夏季路面溫度有逐年升高趨勢，普通瀝青路面對城市熱島效應的影響日益突出。因此，采取合理方式控制路面內部溫度的積聚，降低夏季瀝青路面的溫度和緩解城市熱島效應成為道路工作者的主要研究方向。

瀝青混合料的導熱系數是表征瀝青路面熱傳導能力的重要參數，研究表明，石料導熱系數的大小在很大程度上決定了瀝青混合料的熱傳導能力。因此，在瀝青混合料設計中采用導熱系數小的集料，以達到控制路面內部溫度的目的是一種新的研究思路。目前，國內對熱阻式瀝青混合料的研究主要是通過熱阻材料對粗集料的整體替換或對某一粒徑范圍的粗集料的整體替換而實現的，但這種整體替換對于粒徑的把握不準確，不能充分發揮熱阻材料的熱阻性能，因而也不能實現熱阻性能與路用性能的最佳匹配。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱阻瀝青路面面層混合料的礦料級配設計方法。采用本發明提供的設計方法得到的熱阻瀝青路面面層混合料與普通面層混合料相比，在路用性能最大降低幅度不超過14.3％的同時，熱阻性能可提高12.8％，實現熱阻性能與路用性能的最佳匹配。

本發明提供了一種熱阻瀝青路面面層混合料的礦料級配設計方法，以非熱阻瀝青路面面層混合料的礦料級配為基礎，采用多組粒徑范圍的熱阻材料替換相應粒徑范圍內的粗集料。

優選的，所述替換比例以路用性能降低幅度不高于5～20％且該替換比例對應的面層混合料熱阻性能相對最佳為原則確定得到。

優選的，所述替換比例的確定按照粒徑范圍從低到高的順序進行，下一級的替換比例要在上一級熱阻材料替換后的基礎上確定。

優選的，所述熱阻材料的摻量由粗集料的替換量根據熱阻材料和粗集料的密度比調整得到。

優選的，所述熱阻材料為耐火碎石和/或陶粒。

優選的，所述非熱阻瀝青路面面層混合料為SMA-13、SMA-16、AC-13或AC-16。

優選的，當所述非熱阻瀝青路面面層混合料為SMA-13時，所述設計方法包括以下步驟：

礦粉、細集料、2.36～4.75mm非熱阻碎石、4.75～9.5mm非熱阻碎石、9.5～13.2mm非熱阻碎石和13.2～16.0mm非熱阻碎石的質量比為X1:X2:X3:X4:X5:X6；

(1)2.36～4.75mm耐火碎石摻量設計

以2.36～4.75mm耐火碎石對同一粒徑范圍的非熱阻碎石進行替換，以路用性能降低幅度不高于5％，且該替換比例對相應的面層混合料熱阻性能相對最佳為原則，確定2.36～4.75mm耐火碎石的摻量X31；

(2)4.75～9.5mm耐火碎石摻量設計