一种VOCs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法

本发明属于道路工程绿色低碳，具体涉及一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法。

背景技术：

1、目前，我国公路里程已达528万公里，其中高速等级路公路里程16.91万公里，沥青路面凭借着其优良的路用性能已成为高等级路面建设的优选路面结构。然而，沥青路面在建设期会产生挥发性有机物，对区域环境和人体健康造成负面影响。近年来，对于沥青基材料vocs排放的抑制研究已有初步进展，研究表明抑制剂的掺入对沥青基材料vocs的减排效果高达40％。

2、然而，抑制剂的掺入对沥青路面的路用性能造成了不良影响，因此，需要建立一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，解决现有技术中vocs抑制型沥青混合料设计的难点，全面反映vocs抑制型沥青混合料vocs抑制情况及其路用性能，提高vocs抑制型混合料设计的科学性。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，包括以下步骤：

4、s1确定沥青混合料的vocs排放情况及其路用性能，并合理分配确定vocs抑制型沥青混合料的环境-技术性能指数指标计算的分项权重值；

5、s2设计并初拟vocs抑制剂种类及掺量；

6、s3分析vocs抑制型沥青混合料减排效果，并探讨vocs抑制剂对路用性能的影响；

7、s4不断反馈优化vocs抑制型沥青混合料的设计方法，得到vocs抑制型沥青混合料环境-技术性能平衡的最佳设计方案。

8、进一步的，所述沥青混合料的vocs排放情况基于vocs综合抑制指数来评价。

9、进一步的，所述沥青混合料的路用性能包括沥青混合料冻融劈裂试验强度比、浸水残留稳定度、动稳定度、破坏应变。

10、进一步的，所述s3中将vocs抑制型沥青混合料的环境-技术性能指数作为控制指标，分析vocs抑制型沥青混合料减排效果以及路用性能影响程度。

11、进一步的，所述s1中vocs抑制型沥青混合料环境-技术性能指数指标的计算公式为：

12、

13、式中，eti为vocs抑制型沥青混合料的环境-技术性能指数指标；ωvri、ωtsr、ωms0、ωds、ωεb为eti分项指标的权重系数；vri为vocs综合抑制指数；roctsr、rocms0、rocds、rocεb分别为voc抑制型沥青混合料冻融劈裂试验强度比、浸水残留稳定度、动稳定度、破坏应变较常规沥青混合料的变化率。

14、进一步的，变化率roci的计算公式如下：

15、

16、式中，roci分别为vocs抑制型沥青混合料冻融劈裂试验强度比、浸水残留稳定度、动稳定度、破坏应变较常规沥青混合料的变化率；pi为常规沥青混合料路用性能；pi’为voc抑制型沥青混合料路用性能；i分别为tsr、ms0、dsεb。

17、进一步的，vocs抑制型沥青混合料的路用性能指标需要满足jtg f40-2004施工技术规范中对沥青混合料路用性能的要求，若有一项性能不达标，则其eti无需计算，直接排除该vocs抑制型沥青混合料。

18、进一步的，所述s1中vocs抑制型沥青混合料环境-技术性能指数指标计算的分项权重值，采用专家咨询法进行确定；所述专家咨询法为组织若干在本领域比较熟悉的专家对每个指标的权重进行估计，计算每个指标权重估计的平均值，并计算估计值和平均估计值的偏差，若某个专家的指标权重估计值偏差较大，则请该专家重新打分，经过几轮反复，直到偏差满足要求为止，最后得到一组指标权重的平均估计修正值。

19、本发明具有以下有益效果：

20、1、本发明提供的设计方法，提出了实现vocs抑制型沥青混合料环境-技术性能平衡优化设计的原则和目标：生态环境改善明显、沥青混合料路用性能达标、抑制剂对路用性能的负面影响大幅降低。该设计方法原则导向清晰且全面，有益于今后vocs抑制型沥青路面工程建养过程中环境-技术平衡设计目标的实现。

21、2、本发明提出一种全新的设计控制指标：vocs抑制型沥青混合料环境-技术性能指数(eti)，该指标的提出，全面反映了vocs抑制型沥青混合料对vocs抑制情况、冻融劈裂试验强度比、浸水残留稳定度、动稳定度、破坏应变的影响程度，提高了vocs抑制型沥青混合料环境-技术性能平衡优化设计的科学性。

技术特征：

1.一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种vocs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供一种VOCs抑制型沥青混合料环境技术性能的优化设计方法，包括以下步骤：S1确定沥青混合料的VOCs排放情况及其路用性能，并合理分配确定VOCs抑制型沥青混合料的环境‑技术性能指数指标计算的分项权重值；S2设计并初拟VOCs抑制剂种类及掺量；S3分析VOCs抑制型沥青混合料减排效果，并探讨VOCs抑制剂对路用性能的影响；S4不断反馈优化VOCs抑制型沥青混合料的设计方法，得到VOCs抑制型沥青混合料环境‑技术性能平衡的最佳设计方案。本发明所公开的设计方法实现了生态环境改善明显、沥青混合料路用性能达标、抑制剂对路用性能负面影响大幅降低，有益于今后沥青路面工程建设过程中环境‑技术性能平衡优化设计的实现。

技术研发人员：王超,周波超,宫官雨,刘宇,曹志龙
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15