、0.2X4和0中的几种。
[0043] 确定2 · 36~4 · 75mm和4 · 75~9 · 5mm耐火碎石的惨量后，本发明对9 · 5~13 · 2mm耐火 碎石的掺量进行设计。在本发明中，优选在所述2.36~4.75mm和4.75~9.5mm耐火碎石的掺 量基础上，以9.5~13.2mm耐火碎石对同一粒径范围的非热阻碎石进行替换，以路用性能降 低幅度不高于15%，且该替换比例对应的面层混合料热阻性能相对最佳为原则，确定9.5~ 13.2mm耐火碎石的掺量X5i。在本发明中，所述9.5~13.2mm耐火碎石的掺量优选分别为0、 0.17X 5、0.33X5、0.50X5、0.67X5和0.83X 5中的几种。在本发明中，所述非热阻碎石的掺量对应 优选为 X5、0.8X5、0.6X5、0.4X5、0.2X5和0 中的几种。
[0044] 本发明还提供了一种上述技术方案所述方法设计得到的热阻SMA-13矿料级配:矿 粉、细集料、2 · 36~4.75mm非热阻碎石、2 · 36~4.75mm耐火碎石、4 · 75~9 · 5mm非热阻碎石、 4.75~9.5mm耐火碎石、9.5~13.2mm非热阻碎石、9.5~13.2mm耐火碎石和13.2~16.0mm非 热阻碎石的质量比为 Xi: X2: X3-1 · 2X31: X31: X4-1 · 2X41: X4i: X5-1 · 2X51: X51: X6。
[0045] 在本发明中，关于所述SMA-16、AC-13或AC-16的矿料级配，本领域技术人员可根据 上述技术方案所述SMA-13矿料级配的设计的具体流程进行，本发明不做特殊的限定。
[0046] 为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的设计方法进行详细地描 述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0047] 实施例1:
[0048] 1)SMA_13 矿料级配
[0049] 矿粉:机制砂：2 · 36~4 · 75謹非热阻碎石：4 · 75~9 · 5謹非热阻碎石：9 · 5~13 · 2mm 非热阻碎石：13.2~16.0臟非热阻碎石=父1:父2:父3:父4:父5:父6 = 11:7.6:6.1:40:29.9:5.4。
[0050] 2 )2.36~4.75mm耐火碎石掺量设计
[0051 ] 在步骤1)的基础上，将2 · 36~4 · 75mm耐火碎石按一定比例替换2 · 36~4 · 75mm非热 阻碎石。替换比例分别为0和100%，2.36~4.75mm耐火碎石掺量(质量)分别为:0和0.83X3， 对应2.36~4.75mm非热阻碎石掺量(质量)分别为:X3和0。
[0052] 测试得上述2组不同2.36~4.75mm耐火碎石掺量SMA-13路用性能及热阻性能，测 试结果分别如表1和表2。
[0053] 表1 2.36~4.75mm耐火碎石不同掺量下SMA-13路用性能
[0054]
[0056] 表2 2.36~4.75mm耐火碎石不同掺量下SMA-13热阻性能
[0057]
[0058] 与普通SMA-13相比，2.36~4.75mm耐火碎石掺量为100 %时，SMA-13路用性能各指 标降低幅度不超3% ;路面隔热效果为1.1~1.4°C，确定2.36~4.75mm耐火碎石100%替换 2 · 36~4 · 75mm普通碎石。
[0059] 3)4.75mm~9.5mm耐火碎石惨量设计
[0060] 在步骤2)确定2.36~4.75mm耐火碎石的掺量基础上，4.75~9.5mm耐火碎石按一 定比例替换4.75~9.5111111普通碎石。替换比例分别为：0、20%、40%、60%、80%和100%， 4.75~9.5111111耐火碎石掺量（质量）分别为 ：0、0.17乂4、0.33乂4、0.5(^4、0.67乂4、0.83乂4，对应 4 · 75 ~9 · 5mm 普通碎石掺量(质量)分别为:Χ4、0 · 8Χ4、0 · 6Χ4、0 · 4X4、0 · 2X4和 0。
[0061] 测试得上述5组不同4.75~9.5mm耐火碎石掺量SMA-13路用性能以及热阻性能，建 立这些性能与耐火碎石掺量之间的关系，如图1和2所示。图中归一化数值指的是不同耐火 碎石惨量下SMA-13各指标测试值与普通SMA-13相应指标测试值的比值。
[0062] 从图1和2可以看出，与普通SMA-13相比，当4.75~9.5mm耐火碎石替换比例为80% 时，浸水残留稳定度降低幅度超过15%，且替换超过60%时，热阻效果增加不明显，确定 4.75~9.5mm耐火碎石替换比例为60%。
[0063] 4)9.5~13.2mm耐火碎石掺量设计
[0064] 在步骤3)确定2.36~4.75mm耐火碎石和4.75~9.5mm耐火碎石的掺量基础上，9.5 ~13 · 2mm耐火碎石按一定比例替换9 · 5~13 · 2mm普通碎石。替换比例分别为:0、10 %、20 % 和30%。9.5~13.2謹耐火碎石掺量（质量）分别为：0、0.08乂5、0.17乂 5和0.25乂5。对应9.5~ 13 · 2mm普通碎石掺量(质量)分别为:X5、0 · 9X5、0 · 8X5和0 · 7X5。
[0065] 测试得上述5组不同9.5~13.2mm耐火碎石掺量SMA-13路用性能以及热阻性能，建 立这些性能与耐火碎石掺量之间的关系，如图3和4所示。
[0066] 从图3和4可以看出，与普通SMA-13相比，当9.5~13.2mm耐火碎石的替换比例为 30%时，低温弯曲应变降低幅度超过20%，且替换超过20%时，热阻效果基本不增加，确定 9.5~13.2mm耐火碎石的替换比例为20%。
[0067] 5)热阻SMA-13矿料级配
[0068] 综上，热阻SMA-13矿料级配为矿粉：机制砂：2.36~4.75mm普通碎石：2.36~ 4.75mm耐火碎石:4.75~9.5mm普通碎石:4.75~9.5mm耐火碎石:9.5~13.2mm普通碎石： 9 · 5~13 · 2mm 耐火碎石：13 · 2~16 · 0mm 碎石=Xi: X2:0:0 · 83X3:0 · 4X4:0 · 50X4:0 · 8X5:0 · 17X5: Xe〇
[0069] 表3热阻SMA-13与普通SMA-13路用性能
[00701
[0071] 表4热阻SMA-13与普通SMA-13热阻性能
[0072]
[0073] 实施例1中设计得到的热阻SMA-13与普通SMA-13的路用性能和热阻性能对比分别 如表3和4所示。
[0074]由以上实施例可以看出，按照本发明提供的设计方法得到的热阻SMA-13与普通 SMA-13相比，路用性能降低幅度不超过15% (动稳定度降低12.9%，残留强度比降低 13.3 %，浸水残留稳定度降低14.3 %，低温弯曲应变降低12.5 % )，热阻性能提高幅度可达 12.8%，实现热阻性能与路用性能的最佳匹配。
[0075]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当 指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若 干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种热阻沥青路面面层混合料的矿料级配设计方法，以非热阻沥青路面面层混合料 的矿料级配为基础，其特征在于，采用多组粒径范围的热阻材料替换相应粒径范围内的粗 集料。2. 根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述替换比例以路用性能降低幅度不 高于5~20%且该替换比例对应的面层混合料热阻性能相对最佳为原则确定得到。3. 根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述替换比例的确定按照粒径范围从 低到高的顺序进行，下一级的替换比例要在上一级热阻材料替换后的基础上确定。4. 根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述热阻材料的掺量由粗集料的替换 量根据热阻材料和粗集料的密度比调整得到。5. 根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述热阻材料为耐火碎石和/或陶粒。6. 根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述非热阻沥青路面面层混合料为 SMA-13、SMA-16、AC-13或AC-16。7. 根据权利要求6所述的设计方法，其特征在于，当所述非热阻沥青路面面层混合料为 SMA-13时，所述设计方法包括以下步骤： 矿粉、细集料、2 · 36~4.75mm非热阻碎石、4 · 75~9 · 5mm非热阻碎石、9 · 5~13 · 2mm非热 阻碎石和13.2~16.0mm非热阻碎石的质量比为Xi: X2: X3: X4: X5: X6; (1 )2 · 36~4 · 75mm耐火碎石惨量设计 以2.36~4.75mm耐火碎石对同一粒径范围的非热阻碎石进行替换，以路用性能降低幅 度不高于5%，且该替换比例对应的面层混合料热阻性能相对最佳为原则，确定2.36~ 4.75mm耐火碎石的惨量X3i; (2) 4 · 75~9 · 5mm耐火碎石掺量设计 在所述步骤（1)的掺量基础上，以4.75~9.5mm耐火碎石对同一粒径范围的非热阻碎石 进行替换，以路用性能降低幅度不高于15%，且该替换比例对应的面层混合料热阻性能相 对最佳为原则，确定4.75~9.5mm耐火碎石的掺量X4i; (3) 9.5~13.2mm耐火碎石惨量设计 在所述步骤（1)和步骤(2)的掺量基础上，以9.5~13.2mm耐火碎石对同一粒径范围的 非热阻碎石进行替换，以路用性能降低幅度不高于20%，且该替换比例对应的面层混合料 热阻性能相对最佳为原则，确定9.5~13.2mm耐火碎石的掺量X51。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述耐火碎石的掺量由非热阻碎石的替换 量除以1.2得到。9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述SMA-13矿料级配为矿粉:细集料:2.36 ~4.75mm非热阻碎石:4.75~9.5mm非热阻碎石:9.5~13.2mm非热阻碎石：13.2~16.0mm非 热阻碎石= Χι:Χ2:Χ3:Χ4:Χ5:Χ6 = 9~11:7~11:5~8:38~42:28~32:5。10. -种权利要求7~9中任意一项所述方法设计得到的热阻SMA-13矿料级配，其特征 在于，矿粉、细集料、2.36~4.75mm非热阻碎石、2.36~4.75mm耐火碎石、4.75~9.5mm非热 阻碎石、4.75~9.5mm耐火碎石、9.5~13.2mm非热阻碎石、9.5~13.2mm耐火碎石和13.2~ 16 · 0mm 非热阻碎石的质量比为 Xi: X2: X3-1 · 2X31: X3i: X4-1 · 2X41: X4i: X5-1 · 2X51: X5i: X6。
【专利摘要】本发明提供一种热阻沥青路面面层混合料的矿料级配设计方法。本发明以非热阻沥青路面面层混合料的矿料级配为基础，采用多组粒径范围的热阻材料替换相应粒径范围内的粗集料；以路用性能降低幅度不高于5～20％且该替换比例对应的面层混合料热阻性能相对最佳为原则确定替换比例。按照本发明提供的设计方法得到的热阻沥青路面面层混合料与普通面层混合料相比，在路用性能最大降低幅度不超过14.3％的同时，热阻性能可提高12.8％，实现热阻性能与路用性能的最佳匹配。
【IPC分类】E01C7/18
【公开号】CN105714636
【申请号】CN201610143375
【发明人】蒋应军, 陈浙江, 薛金顺, 杨晨光, 李寿伟, 李湾湾, 杨超群
【申请人】长安大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年3月14日