。因此，完全可以参照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004) 对OGFC的级配设计方法，以15%为目标空隙率进行直拌式半柔性沥青混合料基体集料的 级配设计，所以本发明中的V #最优为15 %。
[0032] 上述直拌式半柔性常温沥青混合料的配合比设计的拌和方法，其拌和步骤如下：
[0033] (1)测定改性乳化沥青的破乳时间t，并按照水灰比N，配置水泥浆；
[0034] (2)按照半柔性沥青混合料的级配，配制粗细矿料的混合物，把改性乳化沥青加入 到粗细矿料的混合物中，并搅拌，确保搅拌时间长于乳化沥青的破乳时间；
[0035] (3)在水泥浆初凝前，把其添加入乳化沥青和粗细集料的混合物中，搅拌直至均匀 为止。
[0036] 本发明在在获得了各项材料的配比之后，采用常温搅拌的方式直接获得半柔性沥 青混凝土，这是本发明相对于目前常采用的灌注式所具有的优势所在。
[0037] 有益效果：本发明相对现有技术而言，具有以下优点：
[0038] (1)本发明通过一次搅拌直接获得半柔性沥青混合料，避免了灌注式半柔性路面 需两次施工工序、水泥浆灌注质量难以控制的缺陷。
[0039] (2)本发明所述的半柔性沥青混合料是在常温条件下完成拌和的，无需对原材料 加热，大大减少了能源消耗，降低了沥青加热所造成的环境污染。
[0040] (3)半柔性沥青混凝土可显著提高路面的高温性能，减缓路表车辙的出现，克服了 传统沥青混合料高温稳定性不够、水泥混凝土路面刚度过大的缺陷。
【附图说明】
[0041] 图1为半柔性沥青混合料的内部结构示意图。
[0042] 图2为2. 36mm筛孔通过率与试件空隙率的关系。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0044] 1、配合比设计方法
[0045] 如图1所示，从结构上来看，直拌式半柔性常温沥青混合料包括大空隙沥青混合 料基体、填充于基体空隙中的水泥浆体2和半柔性混合料的空隙3三部分，其中大空隙沥青 混合料由粗细矿料1和改性乳化沥青2构成。半柔性常温沥青混合料的配合比设计就是要 确定粗细矿料的级配、乳化沥青用量和水泥浆体用量。
[0046] (1)大空隙沥青混合料基体的配合比设计
[0047] ①矿料级配的设计和最佳沥青用量的确定
[0048] 在《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004)中选择与待设计的半柔性沥青 混合料具有相同公称最大粒径的OGFC混合料级配范围，选择3组不同2. 36_筛孔通过率 的矿料作为初选级配，对每一级配由式（1)计算集料的表面积A，并根据式（2)计算沥青用 量Pb。
[0049] A = (2+0. 02a+0. 04b+0. 08c+0. 14d+0. 3e+0. 6f+l. 6g) /48. 74 (1)式中， a, b, c, d, e, f, g 分别为 4. 75mm、2. 36mm、1. 18mm.0. 6mm、0. 3mm、0. 1 5mm.0. 075mm 筛孔通过率 (% )〇
[0050] Pb= 14A (2)
[0051] 分别对3组级配和对应的沥青用量制作3组马歇尔试件，测定试件的空隙率，绘制 2. 36mm筛孔通过率与空隙率的关系曲线。根据关系曲线，以基体混合料15%的目标空隙率 反推得到合适的2.36mm筛孔通过率，并确定混合料的级配，再次按式（1)和式（2)计算得 到最佳沥青用量1%。
[0052] ②最佳乳化沥青用量的确定
[0053] 在获得了最佳沥青用量!％之后，根据改性乳化沥青的固含量g，计算得到乳化沥 青质量百分率为1% /g。以确定的基体混合料级配和乳化沥青质量百分率，成型马歇尔试 件，称取圆柱体试件的质量叫，并由量取的圆柱体试件高度计算得到体积％，以nv%作为单 位体积半柔性材料中基体混合料的质量。
[0054] (2)水泥浆配合比设计
[0055] 水泥浆的配比应综合考虑以下三方面因素：第一，水泥浆应具有较好的可拌和性； 第二，水泥浆体与基体混合料之间应具有较好的粘结性；第三，硬化干燥收缩量不能过大。 为了满足这些要求，本发明通过大量试验得出：水灰比〇. 45时，水泥浆与基体混合料的可 拌和性较好，成型时水泥浆不致流动。
[0056] 以水灰比0. 45成型水泥浆试件，通过测试水泥凝结硬化前试件的质量和体积，计 算水泥浆的密度P $。根据1% = (15% _Va ) P $计算单位体积半柔性材料中水泥浆质量 1%，其中，为半柔性路面材料设定的最终空隙率；
[0057]计算得到单位体积半柔性材料内水泥质量为0. 69mx，单位体积半柔性材料内水 的总用量为〇. 31mx。
[0058]2、半柔性常温沥青混合料的拌和方法
[0059] 在获得了各种组成材料的配比之后，可采用常温搅拌的方式直接获得半柔性沥青 混凝土，所采取的拌和方法如下：
[0060] (1)测定改性乳化沥青的破乳时间t，并按照水灰比0. 45,配置水泥浆；
[0061] (2)按照半柔性沥青混合料的级配，配制粗细矿料的混合物，把改性乳化沥青加入 到粗细矿料的混合物中，并搅拌，确保搅拌时间长于乳化沥青的破乳时间；
[0062] (3)在水泥浆初凝前，把其添加入乳化沥青和粗细集料的混合物中，搅拌直至均匀 为止。
[0063] 下面通过实施例对本发明所述的直拌式半柔性常温沥青混合料的配合比设计方 法和拌和工艺进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0064] 实施例：最终空隙率为4%的直拌式半柔性常温沥青混合料SFAC-10配合比设计 及拌和工艺，包括如下步骤：
[0065] (1)原材料的基础数据
[0066] 用于配合比设计的矿料为规格不同的3种集料和1种矿粉，各种矿料的筛分结果 如表1所示。
[0067] 表1矿料筛分结果
[0068]
【主权项】
1. 一种道路设计方法，其特征在于：其设计步骤包括如下： (1) 大空隙沥青混合料基体的配合比设计： (1.1)矿料级配的设计： 选择若干组不同筛孔通过率的矿料作为初选级配，计算每一级配集料的表面积A，并计 算沥青的用量Pb; (1. 2)最佳沥青用量的确定： 通过上述若干组初选级配和对应的沥青用量制作相应的马歇尔试件，测定试件的空隙 率，并绘筛孔通过率与空隙率的关系曲线，通过关系曲线和目标空隙率Vs反推到相应筛孔 通过率，并确定混合料的级配，再次用相同方法计算得到最佳沥青用量1% ; (1. 3)最佳乳化沥青用量的确定： 在获得了最佳沥青用量1%之后，根据改性乳化沥青的固含量g，计算得到乳化沥青质 量百分率为/g，以确定的基体混合料级配和乳化沥青质量百分率，成型马歇尔试件，称 取圆柱体试件的质量Hl1，并由量取的圆柱体试件高度计算得到体积V1，以!^/V1作为单位体 积半柔性材料中基体混合料的质量； (2) 水泥浆配合比设计： 以水灰比N成型水泥浆试件，测试水泥凝结硬化前水泥浆的密度Px，根据!1?= (V#-V?)/P$计算单位体积半柔性材料中水泥浆质量1%，其中，为直拌式半柔性沥青混合料 设定的最终空隙率；按照NAN+l)!^得出单位体积半柔性材料内水的总用量； 算得出单位体积半柔性材料内的水泥质量。
2. 根据权利要求1所述的直拌式半柔性常温沥青混合料的配合比设计方法，其特征在 于：所述步骤（I. 1)中，选取若干组不同2. 36_筛孔通过率的矿料作为初选级配，对每一级 配由式（1)计算集料的表面积A: A= (2+0. 02a+0. 04b+0. 08c+0. 14d+0. 3e+0. 6f+l. 6g)/48. 74 (I) 式（I)中，a,b,c,d,e,f,g分别为 4. 75mm、2. 36mm、l. 18mm、0. 6mm、0. 3mm、0. 15mm、 0? 075mm筛孔通过率（％ )。
3. 根据权利要求2所述的一种道路设计方法，其特征在于：所述步骤（I.I)中，根据式 (2)计算沥青用量Pb: Pb= 14A (2)
4. 根据权利要求1所述的一种道路设计方法，其特征在于：所述水灰比N为0. 45。
5. 根据权利要求1所述的一种道路设计方法，其特征在于：所述V#为15%。
6. -种根据权利要求1~5所述的任一项道路设计的拌和方法，其特征在于：其拌和 步骤如下： (1) 测定改性乳化沥青的破乳时间t，并按照水灰比N，配置水泥浆； (2) 按照半柔性沥青混合料的级配，配制粗细矿料的混合物，把改性乳化沥青加入到粗 细矿料的混合物中，并搅拌，确保搅拌时间长于乳化沥青的破乳时间； (3) 在水泥浆初凝前，把其添加入乳化沥青和粗细集料的混合物中，搅拌直至均匀为 止。
【专利摘要】本发明公开了一种道路设计方法，根据直拌式半柔性沥青混合料的空间结构，建立了确定混合料基体的矿料级配和最佳沥青用量、水泥浆体用量的配合比设计方法。结合改性乳化沥青的破乳和凝结特征，提出了包括各种原材料的添加次序和拌和时间在内的直拌式半柔性沥青混合料的拌和方法。本发明可在常温条件下通过搅拌方式直接获取半柔性沥青混合料，不仅有效避免了常规灌注式半柔性路面材料高能耗、高污染、施工工艺繁琐的弊端，而且克服了传统沥青混合料高温稳定性不够、水泥混凝土路面刚度过大的缺陷。
【IPC分类】C04B24-36, C04B28-00
【公开号】CN104844092
【申请号】CN201510254583
【发明人】陈素素
【申请人】陈素素
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月18日