[發明專利]一種基于結構功能需求的瀝青路面承重層材料設計方法

有效

• 申請號: 201711150943.2
• 申請日: 2017-11-18
• 公開（公告）號: CN107679352B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 徐慧寧;譚憶秋;董岐峰;周細威;傅錫光
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種基于結構功能需求的瀝青路面承重層材料設計方法，其特征在于：所述方法具體步驟如下：

步驟一：根據公路瀝青路面施工技術規范JTGF40-2004，在工程設計級配范圍內設計1～3組供優選用的不同的礦料級配，對設計的礦料級配，根據當地的實踐經驗預估最佳瀝青用量，制作馬歇爾試件，測定相應的體積參數、穩定度、流值，并與馬歇爾設計標準比較，從而初選一組滿足或最接近涉及要求的級配作為設計級配；所述的供優選的標準是：繪制設計級配曲線，分別位于工程設計級配范圍的上方、中值及下方；設計合成級配不得有太多的鋸齒形交錯，且在0.3～0.6mm范圍內不出現“駝峰”；

步驟二：根據步驟一確定的礦料設計級配，初選5組瀝青用量，制作馬歇爾試件，測定不同瀝青用量條件下馬歇爾試件的毛體積密度、最大理論相對密度、穩定度、流值，并計算馬歇爾試件的空隙率、礦料間隙率VMA、有效瀝青飽和度VFA體積參數，確定各體積參數、毛體積密度、最大理論相對密度、穩定度、流值均符合JTGF40-2004規范規定的瀝青用量范圍；

步驟三：根據步驟一確定的礦料級配，初選5組瀝青用量，進行5組不同瀝青用量條件下的動態模量試驗，試驗溫度為25℃，加載頻率為10Hz，計算動態模量參數，如式(1)所示：

式(1)中，E_d為動態模量，σ(t)為應力相應的時間函數，ε(t)為應變相應的時間函數，σ₀為應力的幅值，ε₀應變的幅值；

繪制動態模量隨瀝青用量變化關系曲線；將動態模量參數與車轍試驗得到的動穩定度標準建立聯系，確定滿足動態模量要求的瀝青用量范圍，最佳瀝青用量的確定標準如下：

(1)采用體積參數與動態模量參數均滿足要求的瀝青用量最大值作為OAC₁；

(2)若動態模量參數隨瀝青用量的變化存在峰值，則采用動態模量參數峰值處的瀝青用量作為OAC₂，若動態模量參數隨瀝青用量的變化不存在峰值，則采用體積參數與動態模量參數均滿足要求的瀝青用量最小值作為OAC₂，最佳瀝青用量OAC采取OAC₁與OAC₂的均值；

步驟四：對最佳瀝青用量OAC條件下的瀝青混合料進行車轍試驗，對其抗永久變形性能進行驗證；若試驗結果均滿足規范要求，則可確定出材料最佳級配，最佳瀝青用量；若不滿足，則應調整級配和瀝青用量，重復上述步驟直至混合料性能滿足相應規范要求。