高粘改性沥青混合料的拌和及压实温度确定方法与流程

本发明涉及沥青混合料拌和试验参数测定，具体涉及到一种高粘改性沥青混合料的拌和及压实温度确定方法。

背景技术：

1、拌和温度和压实温度作为热拌沥青混合料施工关键技术参数，在一定程度上影响沥青混合料后期的施工质量。目前高粘改性沥青混合料的拌和及压实温度主要由两种方式确定。方式一通过jtge20-2011的t0702推荐和工程经验确定改性沥青温度范围（拌和温度范围160℃～185℃，压实温度范围140℃～170℃），并不准确。方式二通过jtge20-2011的t0605沥青（胶结料）黏温曲线来确定，但是此法是基于普通道路石油沥青数据得出，通过此法确定出的温度假如直接用于高粘改性沥青的施工，则一般存在偏高的风险；同时，此法本质是以胶结料的性质推求混合料的性质，对应关系并不清晰直接，因此此法获得温度是否适用于高粘改性沥青仍存在争议。

2、由此可见，目前常用的这两种方式都可能导致拌和和压实温度过高，而过高的施工温度会使沥青产生短期的老化，进而影响路面的抗疲劳性能和使用年限。同时，高施工温度意味着更多的能源消耗和温室气体排放，对环境不利，不符合目前绿色环保施工的发展方向。

技术实现思路

1、本发明的技术目的是从易于施工操作和混合料自身性能角度出发，提供一种高粘改性沥青混合料的拌和及压实温度确定方法，以较为可靠和准确地估算出高粘改性沥青混合料的最适宜拌和温度及最适宜压实温度，为高粘改性沥青混合料拌和及压实温度的确定提供了一种可能。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种高粘改性沥青混合料的拌和及压实温度确定方法，包括以下步骤：

4、步骤c100、确定基质沥青混合料的最佳拌和温度及压实温度

5、收集不同温度下基质沥青的布氏粘度测试结果，得到不同温度下该基质沥青的粘度-温度变化曲线，并根据所获得的基质沥青的粘度-温度变化曲线确定基质沥青混合料的最佳拌和温度t1及最佳压实温度t2；

6、步骤c200、绘制沥青混合料的扭矩-温度变化曲线

7、沥青混合料有两类，分别为级配一致的基质沥青混合料、高粘改性沥青混合料；基质沥青混合料中的沥青选用基质沥青；高粘改性沥青混合料中的沥青选用高粘改性沥青，高粘改性沥青通过基质沥青改性而成；

8、分别收集不同温度下的上述两类沥青混合料的和易性测试结果，得到不同温度下的相应沥青混合料的扭矩值，并绘制出对应的沥青混合料的扭矩-温度变化曲线；

9、步骤c300、确定基质沥青混合料的最优和易性值

10、根据步骤c100所获得的最佳拌和温度t1及最佳压实温度t2，通过步骤c200获得的基质沥青混合料的扭矩-温度变化曲线确定基质沥青混合料的最优和易性值；所述的基质沥青混合料的最优和易性值为基质沥青混合料的扭矩-温度变化曲线中，基质沥青混合料的最佳拌和温度t1对应的扭矩值t1及最佳压实温度t2对应的扭矩值t2；

11、步骤c400、确定高粘改性沥青混合料的最佳拌和温度及压实温度

12、基于步骤c300所确定的基质沥青混合料的最优和易性值，获得高粘改性沥青混合料的最适宜拌和温度及最适宜压实温度；高粘改性沥青混合料的最适宜拌和温度为步骤c200中获得的高粘改性沥青混合料的扭矩-温度变化曲线中，与扭矩值t1对应的温度值；高粘改性沥青混合料的最适宜压实温度，为步骤c200中获得的高粘改性沥青混合料的扭矩-温度变化曲线中，与扭矩值t2对应的温度值。

13、优选地，步骤c100中基质沥青的最佳拌和及压实温度的获取方式具体包括以下步骤：

14、步骤c110，获取基质沥青的布氏粘度随温度变化的试验数据；

15、步骤c120，根据基质沥青的粘度随时间变化规律，绘制基质沥青的粘度-温度变化曲线；

16、步骤c130，在基质沥青的粘度-温度变化曲线上，选择布氏粘度为（0.17±0.02）pa.s所对应的温度作为基质沥青混合料的最佳拌和温度t1，选择布氏粘度为（0.28±0.03）pa.s所对应的温度作为基质沥青混合料的最佳压实温度t2。

17、优选地，步骤c200中的沥青混合料为ac-13沥青混合料，沥青混合料的扭矩-温度变化曲线的绘制方法具体包括以下步骤：

18、步骤c210，确定ac-13沥青混合料的和易性级配，利用沥青混合料和易性测试设备分别测试不同温度下基质沥青混合料和高粘改性沥青混合料的扭矩值；

19、步骤c220，根据步骤c210中测试获得的基质沥青混合料和改性高粘沥青混合料在不同温度下的扭矩值，即可绘制出相应的沥青混合料的扭矩-温度变化曲线图。

20、优选地，步骤c300中确定基质沥青混合料最优和易性值的方式，具体包括以下步骤：

21、步骤c310，根据步骤c130中确定的基质沥青混合料的最佳拌和温度t1及压实温度t2，基于步骤c220中绘制的基质沥青混合料的扭矩-温度变化曲线图，获取拌和温度t1对应的扭矩值t1、压实温度t2对应的扭矩值t2；

22、步骤c320，步骤c310所获得的扭矩值t1、扭矩值t2，即为ac-13基质沥青混合料的最优和易性。

23、优选地，步骤c210中，沥青混合料的扭矩值的测试方式具体包括以下步骤：

24、步骤c211，将各种规格的矿料置105℃±5℃的烘箱中3h烘干至恒重；

25、步骤c212，将烘干分级的粗、细集料，按照每个试件设计级配要求称其质量，放在金属盘中混合均匀，矿粉单独放入小盆里；然后置烘箱中加热至沥青拌和温度以上15℃备用。这样做是防止集料从烘箱中转移到拌和锅内温度会降低；

26、步骤c213，将加热的粗细集料置于拌和机中，用小铲子再适当混合，并将拌锅内的集料表面铺平；然后按照油石比要求，加入需要数量的沥青，最后添加加热的矿粉；

27、步骤c214，启动搅拌桨下降开关，使搅拌桨下降到拌和锅内，开启动态扭转测量仪，用手机连接动态扭转测量仪，打开手机软件上数据实时存储键，实时采集扭矩随拌和时间的实验数据；

28、步骤c215，启动拌和机，使沥青混合料保持在要求的拌和温度范围内，连续拌和180s。

29、优选地，基质沥青为70#沥青；高粘改性沥青为70#高粘改性沥青。

30、基于上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下优点：

31、本发明所述的高粘改性沥青的拌和及压实温度确定方法，其以基质沥青的布氏粘度测试为基础，获得基质沥青混合料的最佳拌和温度t1及最佳压实温度t2；然后再对基质沥青混合料、高粘改性沥青混合料分别进行和易性测试，以通过绘制基质沥青混合料的扭矩-温度变化曲线来确定基质沥青混合料的最优和易性值，进而通过高粘改性沥青混合料的扭矩-温度变化曲线来估算出高粘改性沥青混合料的最适宜拌和温度及最适宜压实温度。由此可见，本发明一方面能够直接地估算出高粘改性沥青混合料的最适宜拌和温度及最适宜压实温度的确定数值，相对于现有技术中推荐的改性沥青温度范围（拌和温度范围160℃～185℃，压实温度范围140℃～170℃）来讲，本发明对于实际施工更有指导意义。另一方面，本发明从易于施工操作和沥青混合料自身性能的角度，以基质沥青混合料的最优和易性值来估算高粘改性沥青混合料的最适宜拌和温度及最适宜压实温度，在保证施工便利的同时解决了传统使用黏温曲线方法确定出的拌和及压实温度偏高的问题，为高粘改性沥青混合料拌和及压实温度的确定提供了一种可能，同时本发明基于和易性测试而确定出的高粘改性沥青混合料的拌和及压实温度更精准，更科学。