[發明專利]一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法

在審

• 申請號: 202111222244.0
• 申請日: 2021-10-20
• 公開（公告）號: CN113990411A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 譚樂;叢林;楊帆;柳穎臣;鄧海斌;陸新民
• 申請（專利權）人: 同濟大學;湖州市公路與運輸管理中心
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C20/30;G16C20/80;G16C20/90;C04B26/16;C04B38/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

1.一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據《公路瀝青路面施工技術規范》選取礦質集料，并確定礦質集料的級配；

(2)根據路用性能要求及實際工程需要確定聚氨酯混合料的設計空隙率；

(3)根據礦質集料的比表面積與設計的膠結劑膜的厚度，確定所用聚氨酯膠結劑的初始用量，并調整不同初始用量，制成不同的馬歇爾試件與車轍試件；

(4)以聚氨酯膠結劑的初始用量為橫坐標，以馬歇爾試件與車轍試件的路用性能為縱坐標，形成油石比性能坐標圖，再通過平衡設計公式，得到最佳聚氨酯膠結劑用量；

(5)檢測最佳聚氨酯膠結劑用量下的聚氨酯混合料的路用性能是否合格，若合格，則判定此聚氨酯混合料配合比完成設計，若不合格，則返回步驟(1)重新設計。

2.根據權利要求1所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，步驟(3)中，不同聚氨酯膠結劑的初始用量的間隔為1wt％。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，步驟(3)中，聚氨酯膠結劑的初始用量擬定5種。

4.根據權利要求1所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，步驟(3)中，聚氨酯膠結劑的初始用量的確定過程如下：

ω_初＝A×h×ρ，

A＝(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74，

式中，ω_初為聚氨酯膠結劑的初始用量，A為礦質集料的總表面積，ρ為聚氨酯膠結劑的相對密度，h為聚氨酯膠結劑的膜厚度，a、b、c、d、e、f、g分別為礦質集料通過4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm篩孔的百分率，％。

5.根據權利要求4所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，聚氨酯膠結劑的膜厚度h為5～20μm。

6.根據權利要求4所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，聚氨酯膠結劑的相對密度ρ為1.0～1.2。

7.根據權利要求1所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，步驟(4)中，路用性能包括空隙率、抗剝落性能與抗滑性能。

8.根據權利要求7所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，步驟(4)中，最佳聚氨酯膠結劑用量的確定過程具體為：

式中，ω為最佳聚氨酯膠結劑用量，

ω₁為基于以膠結劑用量為橫坐標、空隙率為縱坐標得到膠結劑用量與路用性能關系圖中，得到的設計空隙率下的聚氨酯膠結劑用量；

ω₂為基于以膠結劑用量為橫坐標、飛散損失為縱坐標得到膠結劑用量與路用性能關系圖中，得到的滿足飛散損失為20％的聚氨酯膠結劑用量下限；

ω₃為基于以膠結劑用量為橫坐標、抗滑性能BPN值為縱坐標得到膠結劑用量與路用性能關系圖中，得到的滿足抗滑性能BPN值為45的聚氨酯膠結劑用量上限。

9.根據權利要求1所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，所述的礦質集料為石灰巖或玄武巖。

10.根據權利要求1所述的一種基于路用性能的聚氨酯混合料配合比設計方法，其特征在于，步驟(3)中，馬歇爾試件與車轍試件成型后，置于25℃烘箱中鼓風養護48h。