[發明專利]一種計算碎石封層中瀝青用量的方法

有效

• 申請號: 201710350313.3
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN108875111B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馬翔;杭晨;王炯月;崔宇超
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于計算碎石封層中瀝青用量的方法。其包括以下步驟：將碎石封層中每一個碎石近似看成球體，根據近似球體的最大橫截面積S′，可計算得到布滿單位面積所需球體的總個數N；根據實際情況對理論計算出的布滿單位面積所需球體的總個數N進行修正，修正系數為K₁；碎石與碎石之間的空隙由瀝青來填充，將碎石近似為球體排布時，瀝青的爬升高度介于d/3～d/2便可達到理想效果；然后根據理論公式計算出碎石封層中瀝青的用量。本發明有效解決了碎石封層中關于瀝青用量的確定問題，對于不同粒徑碎石封層中需要的瀝青用量都能進行準確定量計算，從而避免了通過繁瑣的試驗來確定，且計算簡單。

技術領域

本發明是一種計算碎石封層中瀝青用量的方法，尤其是一種解決目前路面碎石封層瀝青用量不準確的方法，屬于公路路面材料的技術領域。

背景技術

由于碎石封層具有良好的防水性能、獨特的層間排水功能、高強的層間粘結力和抗剪力、良好的抗裂性等一系列優異的性能，目前在我國得到比較廣泛的應用。而在碎石用量一定的情況下，瀝青用量過多，一方面會使成本增加，另一方面則會引起泛油等嚴重病害，瀝青用量過少，碎石與碎石的粘結力不足，則會導致碎石脫落等問題。因此碎石封層中瀝青用量的確定是碎石封層質量得以保證的關鍵。目前，碎石封層中瀝青用量的確定一方面是在經驗確定用量的基礎上再通過相關的試驗方法來準確確定用量，另一方面則是通過理論計算法來確定。前者由于采用的是經驗法+試驗方法來確定用量，不可避免的會導致工作量比較大，花費的時間精力比較多，而且會有一定的試驗誤差；而后者的理論法目前用的較多的是McLeod法，該方法最初是由Norman McLeod提出的，后來被Strategic HighwayResearch Program(SHRP)采納，用于碎石封層的設計。該法計算瀝青用量的過程如下：首先確定碎石尺寸中值M，碎石尺寸中值是按照碎石級配計算得出的，為50％的碎石能夠通過的篩網網孔尺寸；然后測定碎石的針片狀含量FI，根據公式H＝M/(1.139285+0.011506×FI)計算出碎石平均最小尺寸H，其值代表了輪胎碾壓最多地方碎石封層的厚度；隨后通過相關的試驗方法來確定碎石密度G、松散碎石的單位質量W；McLeod認為，交通量小，碎石將保持最初壓實后的形狀，要達70％的瀝青裹附率，需要更多的瀝青，交通量足夠大時，碎石封層會比初壓后的薄，需要的瀝青較少，如果不考慮交通量的影響，碎石封層在輪胎碾壓較多的地方會泛油，在沒有輪胎碾壓的地方掉粒較為嚴重，因此他提出了不同車流量情況下，碎石的瀝青裹附率修正因子T；另外，他還認為所有碎石都具有吸收瀝青材料的特性，并且道路狀況也是影響瀝青用量的因素，據此，他分別提出了碎石吸收率A和路面狀況修正因此S；最后根據公式B＝(0.40×H×T×V+S+A)/R確定最終的碎石用量，其中R為乳化瀝青或稀釋瀝青中瀝青含量。從上述計算過程可以看出，該方法雖然計算結果相對準確，可需要通過大量的試驗來確定公式中的一些參數，并且考慮了較多的修正因子，工作量比前者更為繁多，而且，試驗的準確性和修正因子選擇的合理性對最后的試驗結果影響非常之大。

綜合以上兩種較為常用的方法，亟需一種準確高效的方法來準確確定碎石封層中碎石的用量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術不足，提供一種準確高效的計算方法來確定瀝青用量，且計算過程簡單，計算結果可靠，能夠避免一部分復雜繁多的試驗。

本發明具體采用以下技術方案解決上述技術問題：