CN105714637A - 一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法 - Google Patents

一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105714637A
CN105714637A CN201610149604.1A CN201610149604A CN105714637A CN 105714637 A CN105714637 A CN 105714637A CN 201610149604 A CN201610149604 A CN 201610149604A CN 105714637 A CN105714637 A CN 105714637A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mineral aggregate
aggregate
grade
mixing
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610149604.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105714637B (zh
Inventor
郝培文
徐金枝
陈治君
王春
汪海年
张铭铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201610149604.1A priority Critical patent/CN105714637B/zh
Publication of CN105714637A publication Critical patent/CN105714637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105714637B publication Critical patent/CN105714637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
    • E01C7/182Aggregate or filler materials, except those according to E01C7/26

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,包括以下步骤:一、对矿料进行筛分,得到具有多级不同粒径尺寸的分级矿料;二、将步骤一中所述各级矿料的质量通过百分率换算为体积通过百分率;三、进行迭代计算,得到混合矿料的间隙率;四、根据混合矿料的间隙率对矿料级配进行优化。本发明充分考虑到工程实际,能够前期在没有进行压实混合料试件的前提下合理地预估矿料间隙率而进行级配优化,大大降低配合比设计阶段的工作量和盲目性,显著提高工程效率。

Description

一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法
技术领域
本发明属于公路与城市道路设计技术领域,具体涉及一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法。
背景技术
沥青混合料是由沥青结合料、集料和空隙组成的三相体系。传统的沥青混合料级配设计方法(如马歇尔法)以及一些新的级配设计法(如贝雷法),其设计思想都是通过合理调整这三相体系的组成比例,以使沥青混合料获得适宜的体积组成,其表征指标有矿料间隙率(VMA)、剩余空隙率(VV)和沥青填隙率(VFA)。在剩余空隙率一定的情况下,沥青混合料的性能在很大程度上取决于矿料间隙率。因此,VMA在热拌沥青混合料设计中是一个非常重要的体积参数。
在目前规范推荐的混合料配合比设计方法中,矿料间隙率VMA是优化矿料级配的一个关键性控制指标。通常在配合比设计时,首先就是预调级配,然后根据预估油石比进行马歇尔试验,测定矿料间隙率VMA,若测得的VMA不满足规范要求,则就需要修改级配,若测得的VMA满足规范要求,方可进行下一步试验。然而这样做存在两个问题:一是如果初选的级配VMA不合格,则需要做大量的马歇尔试验,这就导致沥青混凝土配合比设计周期延长,且试验人员工作量大量增加;二是预估的油石比是一个经验值,其与最佳油石比往往相差甚远,不仅不能体现最佳油石比与级配之间的密切关系,也不能真实反映最佳油石比时混合料内部空隙分布特征,因此在预估油石比下成型的马歇尔试件其VMA及空隙率也很难满足规范要求,即级配的优化并没有真正实现。
然而如果在试验之前,VMA就能够被准确地估算出来,那么在沥青混合料设计过程中基于预估的VMA优化出来的级配必将具有更佳的混合料性能。
因此,有必要发明一种基于矿料间隙率VMA的矿料级配优化方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法。该方法充分考虑到工程实际,能够前期在没有进行压实混合料试件的前提下合理地预估矿料间隙率而进行级配优化,大大降低配合比设计阶段的工作量和盲目性,显著提高工程效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、对矿料进行筛分,得到n级具有不同粒径尺寸的分级矿料,其中第i级分级矿料的粒径尺寸为di,第i级分级矿料的质量通过百分率为mi,其中i=1、2、3、…、n,n为大于4的自然数;
步骤二、将步骤一中所述第i级分级矿料的质量通过百分率mi换算为体积通过百分率Vi
步骤三、采用公式(1)和公式(2)进行迭代计算,公式(1)为
公式(2)为dmix=(dt)m×(ds)n,公式(1)和公式(2)中:m为混合矿料中粗集料的体积百分含量;n为混合矿料中细集料的体积百分含量;emix为混合矿料的空隙率;et为粗集料的空隙率;es为细集料的空隙率;dmix为混合矿料的粒径尺寸,单位为mm;dt为粗集料的粒径尺寸,单位为mm;ds为细集料的粒径尺寸,单位为mm;k为集料形态特征系数;所述迭代计算的具体过程为:
步骤301、采用第1级分级矿料作为细集料,采用第2级分级矿料作为粗集料,将第1级分级矿料与第2级分级矿料混合均匀,得到第2级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第2级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第2级混合矿料的粒径尺寸;
步骤302、采用第j级混合矿料作为细集料,将第j+1级分级矿料作为粗集料,将第j级混合矿料与第j+1级分级矿料混合均匀,然后根据公式(1)计算出第j+1级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第j+1级混合矿料的粒径尺寸,其中j=2、3、…、n-1;
步骤303、重复步骤302,直至得到第n级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第n级混合矿料的空隙率en,之后根据公式计算出第n级混合矿料的间隙率VMAn
步骤四、根据步骤303中所述第n级混合矿料的间隙率VMAn对矿料的级配进行优化,具体过程为:将第n级混合矿料的间隙率VMAn与矿料的目标间隙率VMA进行对比分析,若VMAn=VMA,则第n级混合矿料的级配即为矿料的目标级配;否则,调整步骤一中所述di和mi,直至使VMAn=VMA为止,最终得到矿料的目标级配。
上述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤一中第1级分级矿料的粒径尺寸d1=0.005mm,第1级分级矿料的质量通过百分率m1=0%。
上述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤一中所述n=11,第11级分级矿料的粒径尺寸d11=16mm,第11级分级矿料的质量通过百分率m11=100%。
上述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤二中所述第i级分级矿料的体积通过百分率Vi通过公式换算得到,式中:ri为第i级分级矿料的相对密度,r0为矿料的相对密度。
上述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤三中集料形态特征系数k的取值为:粗集料的形态特征系数k=1.01,细集料的形态特征系数k=1.30,矿粉的形态特征系数k=1.60,所述粗集料的粒径>2.36mm,所述矿粉的粒径<0.075mm,所述细集料的粒径为0.075mm~2.36mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明基于级配来计算矿料间隙率时,考虑了级配是影响矿料间隙率的关键因素并且矿料间隙率是表征混合料内部体积关系的指标,因此首次提出将描述矿料级配的集料质量通过百分率换算为体积通过百分率,得到了更科学和更准确的矿料间隙率计算值。
2、本发明基于级配来计算矿料间隙率时,由于VMA的大小与集料粒径大小、级配组成、几何形状、表面微观纹理和颗粒间排列组合方式有关,因此提出计算VMA时需要考虑以上影响因素,采用集料体积通过百分率、空隙率和集料形态特征系数三个基本参数表征这些影响因素,全面综合考虑了影响矿料间隙率的因素,使得到的计算值更加准确和合理。
3、规范推荐用矿料间隙率VMA来优化级配,其常用方法是:用预估油石比做马歇尔试件,测定矿料间隙率VMA,若不满足规范要求,则修改级配来实现级配优化。这样做导致沥青混凝土设计周期很长,本发明提供的基于矿料级配的矿料间隙率计算方法可提前预估矿料间隙率,通过矿料间隙率实现了级配优化,大大缩短了设计周期,有效地节约了工程成本,提高了工程效率。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
本发明提供了一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,该方法包括以下步骤:
步骤一、对矿料进行筛分,得到n级具有不同粒径尺寸的分级矿料,其中第i级分级矿料的粒径尺寸为di,第i级分级矿料的质量通过百分率为mi,其中i=1、2、3、…、n,n为大于4的自然数;
步骤二、将步骤一中所述第i级分级矿料的质量通过百分率mi换算为体积通过百分率Vi
步骤三、采用公式(1)和公式(2)进行迭代计算,公式(1)为
公式(2)为dmix=(dt)m×(ds)n,公式(1)和公式(2)中:m为混合矿料中粗集料的体积百分含量;n为混合矿料中细集料的体积百分含量;emix为混合矿料的空隙率;et为粗集料的空隙率;es为细集料的空隙率;dmix为混合矿料的粒径尺寸,单位为mm;dt为粗集料的粒径尺寸,单位为mm;ds为细集料的粒径尺寸,单位为mm;k为集料形态特征系数;所述迭代计算的具体过程为:
步骤301、采用第1级分级矿料作为细集料,采用第2级分级矿料作为粗集料,将第1级分级矿料与第2级分级矿料混合均匀,得到第2级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第2级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第2级混合矿料的粒径尺寸;
步骤302、采用第j级混合矿料作为细集料,将第j+1级分级矿料作为粗集料,将第j级混合矿料与第j+1级分级矿料混合均匀,然后根据公式(1)计算出第j+1级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第j+1级混合矿料的粒径尺寸,其中j=2、3、…、n-1;
步骤303、重复步骤302,直至得到第n级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第n级混合矿料的空隙率en,之后根据公式计算出第n级混合矿料的间隙率VMAn
步骤四、根据步骤303中所述第n级混合矿料的间隙率VMAn对矿料的级配进行优化,具体过程为:将第n级混合矿料的间隙率VMAn与矿料的目标间隙率VMA进行对比分析,若VMAn=VMA,则第n级混合矿料的级配即为矿料的目标级配;否则,调整步骤一中所述di和mi,直至使VMAn=VMA为止,最终得到矿料的目标级配。
优选地,第1级分级矿料的粒径尺寸d1=0.005mm,第1级分级矿料的质量通过百分率m1=0%。n=11,第11级分级矿料的粒径尺寸d11=16mm,第11级分级矿料的质量通过百分率m11=100%。第i级分级矿料的体积通过百分率Vi通过公式换算得到,公式中ri为第i级分级矿料的相对密度,所述r0为矿粉的相对密度。粗集料(粒径>2.36mm)的形态特征系数k=1.01。细集料(粒径在0.075mm~2.36mm之间)形态特征系数k=1.30,矿粉(粒径<0.075mm)的形态特征系数k=1.60。细集料和矿粉的表观相对密度以及粗集料的毛体积相对密度均依据JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》中的T0308-2005、T0328-2005和T0352-2005进行测定。粗集料的矿料间隙率根据《公路工程集料试验规程》中T0309-2005采用捣实下的矿料间隙率,细集料的矿料间隙率根据《公路工程集料试验规程》中T0331-1994的测试方法,采用紧装状态下的紧堆空隙率。
实施例1
本实施例基于矿料间隙率的矿料级配优化方法包括以下步骤:
步骤一、对矿料进行筛分,得到n级具有不同粒径尺寸的分级矿料,其中第i级分级矿料的粒径尺寸为di,第i级分级矿料的质量通过百分率为mi;所述i=1、2、3、…、n,n为大于4的自然数;
本实施例矿料的级配组成见表1。
表1实施例1矿料的级配组成(质量参数)
由表1可知,本实施例矿料级配包括n=11级不同的粒径尺寸,其中最大粒径尺寸为16mm,最小粒径尺寸为0.005mm;
步骤二、将步骤一中所述第i级分级矿料的质量通过百分率mi换算为第i级分级矿料的体积通过百分率Vi
所述第i级分级矿料的体积通过百分率Vi通过公式换算得到,公式中ri为第i级分级矿料的相对密度,所述r0为矿粉的相对密度;
本实施例换算后的级配组成见表2。
表2实施例1矿料的级配组成(体积参数)
本实施例矿料中粗细集料及矿粉的空隙率见表3。
表3实施例1矿料中粗细集料及矿粉空隙率
粒径,mm 16~13.2 13.2~9.5 9.5~4.75 4.75~2.36 2.36~1.18
空隙率 0.64 0.71 0.75 0.76 0.77
粒径,mm 1.18~0.6 0.6~0.3 0.3~0.15 0.15~0.075 0.0075~0.005
空隙率 0.77 0.80 0.82 0.84 1.60
本实施例矿料中粗细集料及矿粉的空隙率见表4。
表4实施例1矿料中粗细集料及矿粉的形态特征系数
粒径,mm 16~13.2 13.2~9.5 9.5~4.75 4.75~2.36 2.36~1.18
形态特征系数 1.01 1.01 1.01 1.01 1.30
粒径,mm 1.18~0.6 0.6~0.3 0.3~0.15 0.15~0.075 0.075~0.005
形态特征系数 1.30 1.30 1.30 1.30 1.60
步骤三、采用公式(1)和公式(2)进行迭代计算,所述公式(1)为
所述公式(2)为dmix=(dt)m×(ds)n,公式中各符号分别代表:m-混合矿料中粗集料的体积百分含量;n-混合矿料中细集料的体积百分含量;emix-混合矿料的空隙率;et-粗集料的空隙率;es-细集料的空隙率;dmix-混合矿料的粒径尺寸,mm;dt-粗集料的粒径尺寸,mm;ds-细集料的粒径尺寸,mm;k-集料形态特征系数;所述迭代计算的具体过程为:
步骤301、采用第1级分级矿料作为细集料,采用第2级分级矿料作为粗集料,将第1级分级矿料与第2级分级矿料混合均匀,得到第2级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第2级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第2级混合矿料的粒径尺寸;
步骤302、采用第j级混合矿料作为细集料,将第j+1级分级矿料作为粗集料,将第j级混合矿料与第j+1级分级矿料混合均匀,然后根据公式(1)计算出第j+1级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第j+1级混合矿料的粒径尺寸;所述j=2、3、…、n-1;
步骤303、重复步骤302,直至得到第n级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第n级混合矿料的空隙率en,之后根据公式计算出第n级混合矿料的间隙率VMAn
本实施例迭代计算结果见表5。
表5实施例1迭代计算结果
矿料 筛孔尺寸,mm m n dmix k emix
第2级混合矿料 0.005 1 0 0.02 1.6 0.92
第3级混合矿料 0.075 0.25 0.75 0.11 1.3 0.79
第4级混合矿料 0.15 0.24 0.76 0.21 1.3 0.68
第5级混合矿料 0.3 0.16 0.84 0.42 1.3 0.59
第6级混合矿料 0.6 0.13 0.87 0.84 1.3 0.51
第7级混合矿料 1.18 0.14 0.86 1.67 1.3 0.43
第8级混合矿料 2.36 0.33 0.67 3.35 1.3 0.36
第9级混合矿料 4.75 0.65 0.35 6.72 1.01 0.36
第10级混合矿料 9.5 0.34 0.66 11.20 1.01 0.36
第11级混合矿料 13.2 0.05 0.95 14.53 1.01 0.36(en)
由表3可知,en=0.36,由此计算出VMA=26.5%;
步骤四、根据步骤303中所述第n级混合矿料的间隙率VMAn对矿料的级配进行优化,具体过程为:将第n级混合矿料的间隙率VMAn与矿料的目标间隙率VMA进行对比分析,若VMAn=VMA,则第n级混合矿料的级配即为矿料的目标级配;否则,调整步骤一中所述di和mi,直至使VMAn=VMA为止,最终得到矿料的目标级配。
本实施例中,实际施工所要求的矿料的目标间隙率VMA=28%,而本实施例计算出的第n级混合矿料的间隙率VMAn=26.5%,二者存在差异,因此,返回步骤一,对矿料的原始级配di和mi进行调整,并利用本实施例所述方法重新计算调整后矿料的VMAn值并使之与VMA进行对比分析,直至使矿料的VMAn=28%以满足设计要求,从而得到了矿料的目标级配,最终实现了利用VMA对矿料级配优化的目的。
实施例2
本实施例基于矿料间隙率的矿料级配优化方法包括以下步骤:
步骤一、对矿料进行筛分,得到n级具有不同粒径尺寸的分级矿料,第i级分级矿料的粒径尺寸为di,第i级分级矿料的质量通过百分率为mi;所述i=1、2、3、…、n,n为大于4的自然数;
本实施例矿料的级配组成见表6。
表6实施例2矿料的级配组成(质量参数)
由表6可知,本实施例矿料级配包括n=11级不同的粒径尺寸,其中最大粒径尺寸为16mm,最小粒径尺寸为0.005mm;
步骤二、将步骤一中所述第i级分级矿料的质量通过百分率mi换算为第i级分级矿料的体积通过百分率Vi
所述第i级分级矿料的体积通过百分率Vi通过公式换算得到,公式中ri为第i级分级矿料的相对密度,所述r0为矿粉的相对密度;
本实施例换算后的级配组成见表7。
表7实施例2矿料的级配组成(体积参数)
本实施例矿料中粗细集料及矿粉的空隙率见表8。
表8实施例2矿料中粗细集料及矿粉空隙率
粒径,mm 16~13.2 13.2~9.5 9.5~4.75 4.75~2.36 2.36~1.18
空隙率 0.64 0.71 0.75 0.76 0.77
粒径,mm 1.18~0.6 0.6~0.3 0.3~0.15 0.15~0.075 0.0075~0.005
空隙率 0.77 0.80 0.82 0.84 1.60
本实施例矿料中粗细集料及矿粉的空隙率见表9。
表9实施例2矿料中粗细集料及矿粉的形态特征系数
粒径,mm 16~13.2 13.2~9.5 9.5~4.75 4.75~2.36 2.36~1.18
形态特征系数 1.01 1.01 1.01 1.01 1.30
粒径,mm 1.18~0.6 0.6~0.3 0.3~0.15 0.15~0.075 0.075~0.005
形态特征系数 1.30 1.30 1.30 1.30 1.60
步骤三、采用公式(1)和公式(2)进行迭代计算,所述公式(1)为
所述公式(2)为dmix=(dt)m×(ds)n,公式中各符号分别代表:m-混合矿料中粗集料的体积百分含量;n-混合矿料中细集料的体积百分含量;emix-混合矿料的空隙率;et-粗集料的空隙率;es-细集料的空隙率;dmix-混合矿料的粒径尺寸,mm;dt-粗集料的粒径尺寸,mm;ds-细集料的粒径尺寸,mm;k-集料形态特征系数;所述迭代计算的具体过程为:
步骤301、采用第1级分级矿料作为细集料,采用第2级分级矿料作为粗集料,将第1级分级矿料与第2级分级矿料混合均匀,得到第2级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第2级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第2级混合矿料的粒径尺寸;
步骤302、采用第j级混合矿料作为细集料,将第j+1级分级矿料作为粗集料,将第j级混合矿料与第j+1级分级矿料混合均匀,然后根据公式(1)计算出第j+1级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第j+1级混合矿料的粒径尺寸;所述j=2、3、…、n-1;
步骤303、重复步骤302,直至得到第n级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第n级混合矿料的空隙率en,之后根据公式计算出第n级混合矿料的间隙率VMAn
本实施例迭代计算结果见表10。
表10实施例2迭代计算结果
矿料 筛孔尺寸,mm m n dmix k emix
第2级混合矿料 0.005 1 0 0.02 1.6 0.77
第3级混合矿料 0.075 0.32 0.68 0.11 1.3 0.66
第4级混合矿料 0.15 0.3 0.7 0.21 1.3 0.58
第5级混合矿料 0.3 0.18 0.82 0.42 1.3 0.5
第6级混合矿料 0.6 0.15 0.85 0.84 1.3 0.43
第7级混合矿料 1.18 0.12 0.88 1.67 1.3 0.36
第8级混合矿料 2.36 0.33 0.67 3.35 1.3 0.35
第9级混合矿料 4.75 0.62 0.38 6.72 1.01 0.34
第10级混合矿料 9.5 0.29 0.71 11.20 1.01 0.32
第11级混合矿料 13.2 0.03 0.97 14.53 1.01 0.32(en)
由表10可知,en=0.32,由此计算出VMAn=24.2%;
步骤四、根据步骤303中所述第n级混合矿料的间隙率VMAn对矿料的级配进行优化,具体过程为:将第n级混合矿料的间隙率VMAn与矿料的目标间隙率VMA进行对比分析,若VMAn=VMA,则第n级混合矿料的级配即为矿料的目标级配;否则,调整步骤一中所述di和mi,直至使VMAn=VMA为止,最终得到矿料的目标级配。
本实施例中,实际施工所要求的矿料的目标间隙率VMA=28%,而本实施例计算出的第n级混合矿料的间隙率VMAn=24.2%,二者存在差异,因此,返回步骤一,对矿料的原始级配di和mi进行调整,并利用本实施例所述方法重新计算调整后矿料的VMAn值并使之与VMA进行对比分析,直至使矿料的VMAn=28%以满足设计要求,从而得到了矿料的目标级配,最终实现了利用VMA对矿料级配优化的目的。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、对矿料进行筛分,得到n级具有不同粒径尺寸的分级矿料,其中第i级分级矿料的粒径尺寸为di,单位为mm;第i级分级矿料的质量通过百分率为mi,其中i=1、2、3、…、n,n为大于4的自然数;
步骤二、将步骤一中所述第i级分级矿料的质量通过百分率mi换算为体积通过百分率Vi
步骤三、采用公式(1)和公式(2)进行迭代计算,公式(1)为
公式(2)为dmix=(dt)m×(ds)n,公式(1)和公式(2)中:m为混合矿料中粗集料的体积百分含量;n为混合矿料中细集料的体积百分含量;emix为混合矿料的空隙率;et为粗集料的空隙率;es为细集料的空隙率;dmix为混合矿料的粒径尺寸,单位为mm;dt为粗集料的粒径尺寸,单位为mm;ds为细集料的粒径尺寸,单位为mm;k为集料形态特征系数;所述迭代计算的具体过程为:
步骤301、采用第1级分级矿料作为细集料,采用第2级分级矿料作为粗集料,将第1级分级矿料与第2级分级矿料混合均匀,得到第2级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第2级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第2级混合矿料的粒径尺寸;
步骤302、采用第j级混合矿料作为细集料,将第j+1级分级矿料作为粗集料,将第j级混合矿料与第j+1级分级矿料混合均匀,然后根据公式(1)计算出第j+1级混合矿料的空隙率,根据公式(2)计算出第j+1级混合矿料的粒径尺寸,其中j=2、3、…、n-1;
步骤303、重复步骤302,直至得到第n级混合矿料,然后根据公式(1)计算出第n级混合矿料的空隙率en,之后根据公式计算出第n级混合矿料的间隙率VMAn
步骤四、根据步骤303中所述第n级混合矿料的间隙率VMAn对矿料的级配进行优化,具体过程为:将第n级混合矿料的间隙率VMAn与矿料的目标间隙率VMA进行对比分析,若VMAn=VMA,则第n级混合矿料的级配即为矿料的目标级配;否则,调整步骤一中所述di和mi,直至使VMAn=VMA为止,最终得到矿料的目标级配。
2.根据权利要求1所述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤一中第1级分级矿料的粒径尺寸d1=0.005mm,第1级分级矿料的质量通过百分率m1=0%。
3.根据权利要求1所述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤一中所述n=11,第11级分级矿料的粒径尺寸d11=16mm,第11级分级矿料的质量通过百分率m11=100%。
4.根据权利要求1所述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤二中所述第i级分级矿料的体积通过百分率Vi通过公式换算得到,式中:ri为第i级分级矿料的相对密度,r0为矿料的相对密度。
5.根据权利要求1所述的一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法,其特征在于,步骤三中集料形态特征系数k的取值为:粗集料的形态特征系数k=1.01,细集料的形态特征系数k=1.30,矿粉的形态特征系数k=1.60,所述粗集料的粒径>2.36mm,所述矿粉的粒径<0.075mm,所述细集料的粒径为0.075mm~2.36mm。
CN201610149604.1A 2016-03-16 2016-03-16 一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法 Active CN105714637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610149604.1A CN105714637B (zh) 2016-03-16 2016-03-16 一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610149604.1A CN105714637B (zh) 2016-03-16 2016-03-16 一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105714637A true CN105714637A (zh) 2016-06-29
CN105714637B CN105714637B (zh) 2018-04-10

Family

ID=56158703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610149604.1A Active CN105714637B (zh) 2016-03-16 2016-03-16 一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105714637B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107220460A (zh) * 2017-06-25 2017-09-29 长安大学 一种高摩阻沥青混合料的配合比设计方法
CN107225083A (zh) * 2017-07-14 2017-10-03 福建南方路面机械有限公司 一种砂石级配的检测方法及使用该方法的装置
CN108280310A (zh) * 2018-02-06 2018-07-13 嘉兴市嘉海建设有限公司 基于级配嵌挤及矿料间隙率的沥青混合料级配设计方法
CN108560351A (zh) * 2018-05-19 2018-09-21 哈尔滨工业大学 一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法
CN109776007A (zh) * 2019-01-20 2019-05-21 北京工业大学 一种人工填料最优级配确定方法
CN110154231A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 东莞市源胜建设工程质量检测有限公司 一种优化混合砂颗粒级配的调制方法
CN111104744A (zh) * 2019-12-19 2020-05-05 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种砂石破碎设备辅助选型方法
CN111847947A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 中建西部建设新疆有限公司 一种砂石骨料级配优化方法
CN113486289A (zh) * 2021-07-02 2021-10-08 中国水利水电第九工程局有限公司 一种粒级质量加权平均粒径计算方法
CN114804688A (zh) * 2022-06-27 2022-07-29 山西工程科技职业大学 一种再生混合细集料级配及混合比确定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1932153A (zh) * 2006-09-28 2007-03-21 贵州省交通科学研究所 一种沥青混合料配合比设计方法
CN101318794A (zh) * 2008-07-16 2008-12-10 兰州交通大学 一种基于矿料分形分布特征的沥青混合料配合比设计方法
CN101525493A (zh) * 2009-03-02 2009-09-09 深圳市市政工程总公司 轻质沥青混合料及其配制方法
US20150291849A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Regents Of The University Of Minnesota Compositions including asphalt component and graphite component
CN105040543A (zh) * 2015-06-12 2015-11-11 山东大学 一种沥青混合料矿料间隙率大小排序预估方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1932153A (zh) * 2006-09-28 2007-03-21 贵州省交通科学研究所 一种沥青混合料配合比设计方法
CN101318794A (zh) * 2008-07-16 2008-12-10 兰州交通大学 一种基于矿料分形分布特征的沥青混合料配合比设计方法
CN101525493A (zh) * 2009-03-02 2009-09-09 深圳市市政工程总公司 轻质沥青混合料及其配制方法
US20150291849A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Regents Of The University Of Minnesota Compositions including asphalt component and graphite component
CN105040543A (zh) * 2015-06-12 2015-11-11 山东大学 一种沥青混合料矿料间隙率大小排序预估方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107220460A (zh) * 2017-06-25 2017-09-29 长安大学 一种高摩阻沥青混合料的配合比设计方法
CN107225083A (zh) * 2017-07-14 2017-10-03 福建南方路面机械有限公司 一种砂石级配的检测方法及使用该方法的装置
CN107225083B (zh) * 2017-07-14 2023-06-20 福建南方路面机械股份有限公司 一种砂石级配的检测方法及使用该方法的装置
CN108280310A (zh) * 2018-02-06 2018-07-13 嘉兴市嘉海建设有限公司 基于级配嵌挤及矿料间隙率的沥青混合料级配设计方法
CN108560351A (zh) * 2018-05-19 2018-09-21 哈尔滨工业大学 一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法
CN108560351B (zh) * 2018-05-19 2020-10-02 哈尔滨工业大学 一种基于结构参数的沥青路面混合料品质保证方法
CN109776007A (zh) * 2019-01-20 2019-05-21 北京工业大学 一种人工填料最优级配确定方法
CN109776007B (zh) * 2019-01-20 2021-06-25 北京工业大学 一种人工填料最优级配确定方法
CN110154231A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 东莞市源胜建设工程质量检测有限公司 一种优化混合砂颗粒级配的调制方法
CN111104744B (zh) * 2019-12-19 2023-03-17 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种砂石破碎设备辅助选型方法
CN111104744A (zh) * 2019-12-19 2020-05-05 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种砂石破碎设备辅助选型方法
CN111847947A (zh) * 2020-07-30 2020-10-30 中建西部建设新疆有限公司 一种砂石骨料级配优化方法
CN111847947B (zh) * 2020-07-30 2022-03-18 中建西部建设新疆有限公司 一种砂石骨料级配优化方法
CN113486289B (zh) * 2021-07-02 2022-05-03 中国水利水电第九工程局有限公司 一种粒级质量加权平均粒径计算方法
CN113486289A (zh) * 2021-07-02 2021-10-08 中国水利水电第九工程局有限公司 一种粒级质量加权平均粒径计算方法
CN114804688A (zh) * 2022-06-27 2022-07-29 山西工程科技职业大学 一种再生混合细集料级配及混合比确定方法
CN114804688B (zh) * 2022-06-27 2022-09-16 山西工程科技职业大学 一种再生混合细集料级配及混合比确定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105714637B (zh) 2018-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105714637A (zh) 一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法
CN109279818B (zh) 一种基于细观指标设计骨架密实型沥青混合料的方法
CN106337348A (zh) 一种再生沥青混合料的配合比设计方法
CN110375685B (zh) 一种大空隙沥青混凝土冻融前后沥青膜厚变化量的测试方法
CN102720114A (zh) 一种沥青混合料压实度的快速控制方法
CN112765782A (zh) 高性能超薄沥青磨耗层的设计方法
Dołżycki Polish experience with cold in-place recycling
CN108694295A (zh) 基于真实拌和特性的rap混合料中新沥青等级确定方法
CN103485255B (zh) 一种微表处混合料配合比的优化设计方法
CN110255978B (zh) 一种基于性能需求的组装式沥青混合料配合比确定方法
CN101736675A (zh) 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构
CN111916158A (zh) 一种复拌型就地热再生沥青混合料配合比设计方法
Zhao et al. Influence analysis of performance of semi-flexible pavement based on aggregate distribution characteristics of matrix skeleton
CN113178235B (zh) 一种基于性能需求的热再生沥青混合料配合比设计方法
Shi et al. A new method for designing dense skeleton asphalt mixture based on meso parameter
CN103616312A (zh) 一种天然砂砾最大干密度的测算方法
Tang et al. Evaluation of aggregate dispersion uniformity of reclaimed asphalt mixtures using DIP technique
CN110318319A (zh) 一种基于正交设计的热再生沥青混合料的级配设计方法
CN115641931B (zh) 高砖混含量的建筑垃圾沥青混合料配合比的设计方法
CN103803859A (zh) 一种反应型橡胶沥青密级配混凝土及其设计方法
CN110399643A (zh) 过湿冰水堆积土路基填料改良方法
CN107572896B (zh) 一种基于路用性能的ac-20改性沥青混合料设计方法
CN111445966B (zh) 一种确定乳化沥青冷再生混合料外掺水量的方法
Sullivan et al. Practical Considerations and Potential Impacts of Implementing AASHTO PP 92-18 PM Device Soil-Cement Protocols
CN112726331B (zh) 一种沥青混合料目标配合比的两阶段设计方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant