一种速熔型SBS与CR改性沥青混合料最佳油石比确定方法与流程
本发明属于道路工程，具体涉及一种速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法。
背景技术：
1、sbs改性沥青由于其良好的特性已成为近年来的研究热点，目前在公路、城市道路、机场跑道等路面建养项目中已被广泛的应用。速溶型sbs改性剂是一种干法sbs改性剂，可直投于拌和楼，随集料、基质沥青在短时间拌和过程中，通过集料摩擦及高温作用而瞬时粉末化、快速熔融扩散进入基质沥青中并形成交联网络，制备得到速熔型sbs改性沥青混合料。
2、中国专利cn117624918a中提出了一种速熔型sbs和胶粉复合改性沥青混合料，提出了一种具有新sbs、cr(胶粉)用量的复合改性沥青，但现有的最佳油石比确定过程往往设计的精细且过程复杂。
3、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，包括以下步骤：
4、步骤1、确定沥青混合料矿料级配以及纤维掺量；
5、步骤2、根据以往沥青混合料配合比设计经验，确定沥青混合料的最佳油石比范围；
6、步骤3、油石比按0.5％的间隔变化，制作若干组马歇尔试件，计算各组马歇尔试件的最大理论密度，测定马歇尔试件的实际密度、空隙率、沥青饱和度vfa、稳定度、流值，并计算沥青混合料最佳油石比；
7、步骤4、最佳油石比下进行各马歇尔指标的测试；判断该速熔型sbs与cr改性沥青混合料的各马歇尔指标是否符合规范技术要求。
8、进一步的，所述马歇尔试件的制作步骤为：
9、步骤1)用烘箱将沥青及集料加热至预定温度180℃；
10、步骤2)先将速熔型sbs改性剂和热集料干拌60s；
11、步骤3)接着加入对应掺量的cr改性剂拌合90s；
12、步骤4)然后加入预定用量的沥青拌和90s；
13、步骤5)加人矿粉，再拌和90s；
14、步骤6)混合料拌制完毕后放入175℃烘箱中恒温养生2h后，取出立即用马歇尔电动击实仪成型试件。
15、进一步的，成型马歇尔试件过程中，沥青混合料拌和温度定为180℃，击实温度定为165℃，双面各击实75次。
16、进一步的，沥青混合料的最佳油石比范围为5.5％～6.5％。
17、进一步的，共制作三组成型马歇尔试件，每组4个，三组马歇尔试件油石比分别为5.5％、6.0％、6.5％。
18、进一步的，步骤1中，确定沥青混合料为sma-13沥青混合料，sma-13沥青混合料包括粗集料、机制砂、矿粉、胶粉和纤维；并按照《公路沥青路面施工技术规范》设计矿料级配，包括以下步骤：
19、第一步，按试验规程规定的方法精确测定各种原材料的各项性能指标和相对密度；
20、第二步，设计初试级配：调整各种矿料比例设计3个不同粗细的初试级配；
21、第三步，计算初试级配的合成毛体积相对密度、合成表观相对密度、矿料的有效相对密度；
22、第四步，把每个合成级配中小于4.75mm的集料筛除，分别测定4.75mm以上粗集料骨架的毛体积密度γca；
23、第五步，按《公路工程集料试验规程》的规定，用捣实法测定大于4.75mm的粗集料的松方密度γs，分别计算各组初试级配的捣实状态粗集料骨架的间隙率vcadrc；
24、第六步，参考使用经验，根据集料的平均毛体积相对密度γsb选择制作马歇尔试件的初试油石比，并选择适当的纤维掺量；
25、第七步，按初试油石比和矿料级配及纤维掺量拌制sma混合料，每种级配的试件数不小于4个，标准的马歇尔击实次数为双面各75次；
26、第八步，忽略纤维掺量的比例，计算sma混合料的理论最大相对密度；
27、第九步，计算sma混合料试件的毛体积相对密度，从3组初试级配的试验结果中选择符合vcamix＜vcadrc及vma＞16.5％的要求的级配作为设计级配，当有1组以上的级配同时符合要求时，以4.75mm通过率大且vma较大的级配为设计级配。
28、进一步的，第一步中，粗集料为毛体积相对密度，小于4.75mm的集料和机制砂、矿粉及纤维为表观相对密度；各种材料的筛分及小于0.075mm的含量必须按照现行试验规程采用水洗法筛分测定。
29、进一步的，第二步中，3个级配的4.75mm通过率分别处于级配范围的中值、中值+3％、中值-3％附近，其矿粉数量相同，使0.075mm通过率为10％±1.5％。
30、进一步的，第六步中，初试油石比按照下式估算：
31、
32、式中：pai为初试油石比，单位：％，vv为压实sma试件的空隙率，单位：％；vma为压实sma试件的矿料间隙率，单位：％；γsb为集料的平均毛体积相对密度。
33、进一步的，第七步中，每种级配的马歇尔试件按照以下要求进行实验室拌合与时间成型：
34、矿料(包括矿粉)加热温度180～190℃，沥青加热温度165～175℃，沥青混合料拌和温度165～175℃，试模预热温度110～130℃，试件开始击实温度160～165℃，试件成型终了温度≥145℃。
35、本发明的有益效果是：
36、本发明直接采用以往的沥青混合料配合比设计经验，并将油石比的数值选取在较小的范围内，然后通过0.5％的间隔设计，仅需要少数几组马歇尔试件，即可进行最佳油石比的确定；整个最佳油石比确定过程简易，简便快速，结果可靠，且由于产生了较少的马歇尔试件制作需求，因而材料成本降低。
技术特征：
1.一种速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：所述马歇尔试件的制作步骤为：
3.根据权利要求2所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：成型马歇尔试件过程中，沥青混合料拌和温度定为180℃，击实温度定为165℃，双面各击实75次。
4.根据权利要求1所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：沥青混合料的最佳油石比范围为5.5％～6.5％。
5.根据权利要求1所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：共制作三组成型马歇尔试件，每组4个，三组马歇尔试件油石比分别为5.5％、6.0％、6.5％。
6.根据权利要求1所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：步骤1中，确定沥青混合料为sma-13沥青混合料，sma-13沥青混合料包括粗集料、机制砂、矿粉、胶粉和纤维；并按照《公路沥青路面施工技术规范》设计矿料级配，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：第一步中，粗集料为毛体积相对密度，小于4.75mm的集料和机制砂、矿粉及纤维为表观相对密度；各种材料的筛分及小于0.075mm的含量必须按照现行试验规程采用水洗法筛分测定。
8.根据权利要求6所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：
9.根据权利要求6所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的速熔型sbs与cr改性沥青混合料最佳油石比确定方法，其特征在于：
技术总结
本发明属于道路工程领域，具体涉及一种速熔型SBS与CR改性沥青混合料最佳油石比确定方法，包括以下步骤：步骤1、确定沥青混合料矿料级配以及纤维掺量；步骤2、根据以往沥青混合料配合比设计经验，确定沥青混合料的最佳油石比范围；步骤3、油石比按0.5％的间隔变化，制作若干组马歇尔试件，计算各组马歇尔试件的最大理论密度，测定马歇尔试件的实际密度、空隙率、沥青饱和度VFA、稳定度、流值，并计算沥青混合料最佳油石比；步骤4、最佳油石比下进行各马歇尔指标的测试；本发明将油石比的数值选取在较小的范围内，然后通过0.5％的间隔设计，仅需要少数几组马歇尔试件，即可进行最佳油石比的确定；整个最佳油石比确定过程简易，简便快速，结果可靠。
技术研发人员：顾杰,左小红,郑继,鲁巍巍,郭宏坤,王时根,徐书国,田荣,刘永杰,卫秀坡,宋博,孔令辉,何曦,吴文博,李劲瑶,杨毅
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23