[發明專利]基于正交試驗-貝雷法的冷再生瀝青混合料配合比設計方法

有效

• 申請號: 202110243766.2
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113140264B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 房娜仁;葉宏宇;胡士清;吳朝玥;顧箭峰;朱海清;王選倉;王海良;李美東;周燕;董鵬;郭紅梅;彭全敏;付成喜;王劍;關健;鞏健;劉小蘭;孟慶領;郭曉宇
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 楊超

本發明涉及一種基于正交試驗—貝雷法的冷再生瀝青混合料配合比設計方法，步驟如下：對既有路面采樣得到回收瀝青路面材料，稱為RAP；基于取樣得到的RAP，檢測RAP含水率；對含水率符合要求的RAP，通過篩分試驗將RAP中的集料分檔；初步完成級配設計；采用抽提法對RAP進行篩分，確定公稱最大粒徑及關鍵篩孔；結合貝雷法對步驟四的級配設計進行優化，根據貝雷法優化后的級配，計算關鍵篩孔參數CA、F_ac、F_af，驗證優化后的級配的準確性；采用正交試驗法確定最佳乳化瀝青用量及外加水量。

技術領域

本發明屬于公路建設工程領域，具體涉及一種基于正交試驗-貝雷法的冷再生瀝青混合料配合比設計方法。

背景技術

近年來，瀝青路面冷再生技術已廣泛應用于舊路改造維修工程中。該技術是指通過銑刨既有路面面層回收瀝青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement，簡稱RAP)，并摻入一定數量的新集料、乳化瀝青、水泥和適量的水，在自然環境下經混拌、攤鋪、碾壓等工序，形成新的瀝青混合料柔性結構層。本技術不僅能利用路面的廢棄材料，節省筑路材料，還解決了廢棄材料對空間的占用及對環境的污染，同時現場冷再生還具有簡化施工工序、節約工期等優點。因此，冷再生技術可節省投資，獲得直接的經濟效益，并可保證生態環境獲得社會效益，是一項利國利民的是一種低碳環保經濟型瀝青路面維修方式。眾所周知，冷再生瀝青混合料配合比對其路用性能影響巨大，如何確定冷再生瀝青混合料配合比是當前研究熱點之一。

配合比設計對于熱再生規定較為完善，且由于熱再生混合料性能等與瀝青混合料差異相對較小，因此配合比設計結果較為穩定。對于冷再生混合料配合比設計主要參考熱再生得到，大多參考熱再生配合比規定。

發明內容

本發明旨在提供一種能夠準確設計冷再生瀝青混合料配合比的冷再生瀝青混合料配合比設計方法。為實現該技術目的，本發明的技術方案是：

一種基于正交試驗—貝雷法的冷再生瀝青混合料配合比設計方法，所述計算流程步驟如下：

步驟一：對既有路面采樣得到回收瀝青路面材料，稱為RAP；

步驟二：基于取樣得到的RAP，檢測RAP含水率；

步驟三：對含水率符合要求的RAP，通過篩分試驗將RAP中的集料分檔；

步驟四：初步完成級配設計，方法如下：

(1)根據冷再生瀝青混合料目標級配，確定級配范圍；

(2)根據RAP中的集料分檔結果，與目標級配相比較，確定差異性較大的集料檔位為新骨料檔位，并確定所需要加入的新骨料的用量；

(3)確定水泥和礦粉的用量。

步驟五：采用抽提法對RAP進行篩分，確定公稱最大粒徑NMPS及關鍵篩孔Pcs，方法如下：

(1)使用三氯乙烯對各檔RAP集料浸泡，待RAP集料分離后，放置于不同篩孔尺寸的篩子中篩分，通過最大篩孔的RAP集料粒徑，即為公稱最大粒徑NMPS；

(2)將抽提前后各檔RAP集料進行對比，觀察RAP集料在哪個篩孔尺寸處差別最大，差別最大處篩孔尺寸即為關鍵篩孔Pcs；

步驟六：根據所確定公稱最大粒徑NMPS及關鍵篩孔Pcs，結合貝雷法對步驟四的級配設計進行優化，確定關鍵篩孔參數CA、F_ac、F_af各個參數的合理取值范圍；根據貝雷法優化后的級配，計算關鍵篩孔參數CA、F_ac、F_af，驗證優化后的級配的準確性，若驗證結果不滿足，則需返回步驟四重新進行配合比設計；其中，關鍵篩孔參數CA、F_ac、F_af計算方法及參數控制范圍如下：