一种溶剂型常温沥青混合料的工作参数确定方法与流程

本发明涉及道路建设与路面养护，特别涉及一种溶剂型常温沥青混合料的工作参数确定方法。

背景技术：

1、在践行低碳交通的背景下，常温沥青混合料近年来越来越受道路工作者们的重视，因其可在常温条件下进行拌合施工，具有低碳环保、节约能源、施工便捷等优势，目前在磨耗层、微表处及冷补料等中得到较多的研究和应用。常温沥青混合料的拌合、运输、存储、摊铺、碾压成型等各个施工环节的实施，与热拌沥青混合料很大差异，因此对常温沥青混合料在各个环节中的可工作实施性进行评价和探究是十分必要的。

2、目前，针对常温沥青混合料工作性能国内尚未形成完整统一的评价体系，大多数厂商的提出的企业标准只适用于自身产品的质量控制，不具有普适性。在2015年发布并实施的《沥青路面坑槽冷补成品料》冷补料提出以下4个性能指标：黏附性等级、贯入强度、稳定度和残留稳定度，分别评价冷补料的黏附性、施工和易性、强度和水稳定性，但对于影响常温沥青混合料施工效率与施工质量的其他性能指标并未作出明确要求，这将影响混合料最终的使用效果。

3、为更好地推动沥青常温沥青混合料在养护工程中的应用，完善其质量评价体系，有必要依据常温沥青混合料的特点，对包括拌合、养生、碾压及存储性等施工环节的关键指标进行性能评价。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种溶剂型常温沥青混合料的工作参数确定方法，对常温沥青混合料施工中的拌合、储存、摊铺及碾压等环节中的关键指标进行评价，包括：采用“成型计时法”和“近似图形转化面积法”测试常温沥青混合料的成型时间和散落面积，定量判断其施工和易性等级；采用“旋转摇晃成型法”对常温沥青混合料的黏聚性进行评价；借助对混合料的力学强度形成规律探究的形式，得到建议的养生时间；建立混合料路用性能与拌合成型时间的规律进行探究，确定混合料的碾压时机；以“结团等级”和“稳定度波动值”作为评定标准，对混合料的存储性进行评价，得到混合料的使用有效期，能够确定常温沥青混合料在拌合、养生、碾压及存储性等施工环节的性能，以保证后续常温沥青混合料的使用效果。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种溶剂型常温沥青混合料的工作参数确定方法，包括：

4、采用成型计时法和近似图形转化面积法确定常温沥青混合料的成型时间和散落面积；

5、基于所述成型时间和散落面积定量判断施工和易性等级；

6、采用旋转摇晃成型法确定常温沥青混合料的黏聚性；

7、基于常温沥青混合料的力学强度形成规律确定建议养生时间；

8、基于结团等级和稳定度波动值确定常温沥青混合料的存储性；

9、基于常温沥青混合料路用性能与拌合成型时间的规律，确定常温沥青混合料的碾压时机。

10、可选的，所述采用成型计时法和近似图形转化面积法确定常温沥青混合料的成型时间和散落面积具体包括以下步骤：

11、s1：称取固定质量的常温沥青混合料，在5℃-25℃的恒温箱中分别放置1h-3h，摊铺至车辙板容器内，抹平，并记录从摊铺至抹平的时间及摊铺时的难易程度；

12、s2：将常温沥青混合料装至圆柱形塑料试模内，压实，在5℃-25℃的恒温箱中分别放置0.5h-3h；

13、s3：打开s2中的试模，取出常温沥青混合料试件放置白纸上，并将砝码放置在试件顶部并计时；

14、s4：施压1-2min后取下砝码，此时常温沥青混合料试件散落成不规则形状，静置1min，使常温沥青混合料达到稳定状态；

15、s5：用笔沿常温沥青混合料散落边缘画线，根据散落的形状，转换成相似的图形，进行面积计算；

16、s6：计算常温沥青混合料的抹平时间及散落的面积，判断和易性等级，并获取最佳拌合的温度及容留时间。

17、可选的，所述s1、s2中恒温箱温度设为5℃、15℃、25℃，保温时间为1h、2h、3h；s2中，所述的塑料试模设置有网孔，尺寸为高100mm、直径100mm；s3中，所述砝码的质量为4kg，底面为直径150mm的圆形。

18、可选的，所述基于所述成型时间和散落面积定量判断施工和易性等级具体包括以下步骤：

19、a1：建立抹平时间与散落面积之间的相关性；

20、a2：将经验法低温施工和易性等级评定标准作为主纵坐标，混合料的不同散落面积作为辅纵坐标，建立散落面积与经验法低温施工和易性等级对比曲线；

21、a3：根据评定等级划分混合料的散落面积和抹平时间取值范围。

22、可选的，所述采用旋转摇晃成型法确定常温沥青混合料的黏聚性具体包括以下步骤：

23、b1：将常温沥青混合料装于一密闭容器内，放置在翻转式振荡器上，设置转速和时间，在室温下进行旋转摇晃，使得常温沥青混合料彼此之间黏聚成型；

24、b2：停止摇晃后，取出成型大块试件进行称重，计算常温沥青混合料成型率；

25、b3：成型对比新试件，计算破损率；

26、b4：将破损率与成型率进行比对分析，确定黏聚性。

27、可选的，所述基于常温沥青混合料的力学强度形成规律确定建议养生时间具体包括以下步骤：

28、c1：将常温沥青混合料装入多个马歇尔试模中，制备多组马歇尔试件；

29、c2：将多组马歇尔试件分别放置室温养生1d-15d后，脱模，备用；

30、c3：将脱模后的马歇尔试件放到25℃的水中30min后，测试马歇尔稳定度，并以该马歇尔稳定度值作为常温沥青混合料的力学强度评价指标；

31、c4：绘制不同养生时间下的强度增长率图和稳定度随养生时间增长的变化图，以获取在满足强度条件下，建议养生时间；

32、c5：以养生1d的稳定度值作为常温沥青混合料的初始强度，以强度增长率<0.1kn/d时，此天的稳定度值作为常温沥青混合料的最终强度。

33、可选的，步骤c2中，室温养生时间为1d、3d、7d、10d和15d；

34、步骤c4中，所述强度增长率公式为其中s为增长率、ms为稳定度、d为养生时间。

35、可选的，所述基于结团等级和稳定度波动值确定常温沥青混合料的存储性具体包括以下步骤：

36、d1：将常温沥青混合料分别放置室温下及密封桶中进行储存，每间隔预设时间取出，观察成团情况并成型马歇尔试件；

37、d2：测试室温养生1d后的试件的马歇尔稳定度；

38、d3：依据成团现象和马歇尔稳定度波动值确定常温沥青混合料的在室温及密封桶中的存储性能。

39、可选的，步骤d1中，所述间隔预设时间为1d、3d、5d、7d、15d、30d，成团情况包括：五级、四级、三级、二级以及一级，步骤d3中，马歇尔稳定度波动值公式为式中mst为储存第t天的马歇尔稳定度，ms1为储存第1天的马歇尔稳定度。

40、可选的，基于常温沥青混合料路用性能与拌合成型时间的规律，确定常温沥青混合料的碾压时机具体包括以下步骤：

41、e1：将拌合好的常温沥青混合料每间隔预设时间成型马歇尔试件，养生后，分别进行劈裂试验、车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，对常温沥青混合料的力学强度、高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行测试；

42、e2：对e1中常温沥青混合料的力学强度、高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性进行相关性分析，确定代表性路用性能指标，判定常温沥青混合料可碾压的时机；

43、e3：建立代表性路用性能指标与步骤e1中力学强度、高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性之间的关系曲线；

44、e4：基于所述步骤e3的关系曲线，确定同时满足其他路用性能时的代表性指标的判定标准。

45、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

46、本发明提出的一种溶剂型常温沥青混合料的工作参数确定方法，能够更为全面、准确、客观的评价溶剂型常温沥青混合料的工作参数。

47、1)定量和定性的对混合料施工和易性和黏聚性进行评价，有效减少了经验观察法中人为主观因素的影响；

48、2)正确的养生时间和碾压时机，能够精准指导施工，提高施工效率，减少碾压过早造成的松散、掉粒现象及碾压过晚造成的压实困难、强度降低的问题，从而尽早开放交通；

49、3)存储稳定性的评价可以判断混合料的最佳使用期限，保证产品的使用质量。