[發明專利]利用填充系數法設計級配碎石混合料的方法

無效

• 申請號: 201310064242.2
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103113031A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王修山;楊云芳;楊岳斌;吳大志;崔旸
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C04B14/02
• 分類號: C04B14/02
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術領域

本發明屬于工程領域，涉及一種設計級配碎石混合料的方法，尤其是一種利用填充系數法設計級配碎石混合料的方法。

背景技術

級配碎石是一種具備一定強度和柔性的材料，它是指由各種大小不同的粒級碎石組成的混合料。級配碎石集料定義為：級配符合技術規范的由各種大小不同的粒級集料組成的混合料。使用中的粒狀材料其性能較復雜，它是由許多相關的因素制約。

我國以往的設計規范中，雖然已指出“級配碎石可用于各級公路的基層和底基層”，但是由于當時人們對于這種松散材料的認識不夠深入，對它的強度、抗變形能力以及耐久性等仍十分懷疑，因此，在我國并未真正的將級配碎石用于公路建設中。更多的是將它作為半剛性基層的底基層或者墊層來使用，其自身的許多優點并未真正發揮出來。由此導致的結果就是級配碎石有關的技術規范過于簡單籠統；沒有將級配碎石層的不同功能?(過渡層、基層、底基層等)區分開來做相應技術要求；級配要求不嚴、級配范圍太寬，缺乏指導意義。

基于這種情況，在2007年實施的《公路瀝青路面設計規范》(JTG?D50—2006)中，明確提出了柔性基層的概念，再次指出“級配碎石可用于各級公路的基層和底基層”；將級配碎石分為防治反射裂縫的過渡層(上基層)、基層、底基層及墊層三種主要的類型；對不同類型的混合料級配范圍分別作了規定，并將基層級配“分為骨架密實型與連續級配型”。詳見下表2。原有的規范見表1。

表1級配碎(礫)石的顆粒組成范圍（舊規范）

表2?級配碎石混合料的級配組成（新規范）

注1：表1依據《公路路面基層施工技術規范》(JTJ?034—2000)得知；表2依據《公路瀝青路面設計規范》(JTG?D50—2006)得知。

根據規范提供的級配，在實際應用中發現其基層骨架密實型級配的粗骨料比例過大，過渡帶細料含量相對較少，室內成型時很容易離析，現場施工將難于實現，因此在規范的基礎上有必要對基層骨架密實型(公稱最大粒徑26.5mm)級配進行研究。

目前我國普遍使用重型擊實法設計級配碎石，但施工現場大量使用振動壓路機，這就必然導致按照重型擊實法測定而得的室內成果與實際應用不相符。為此，有必要積極探索更為合理的成型方式，以期設計出性能更為優良的級配碎石。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用填充系數法設計級配碎石混合料的方法，該方法利用填充系數法設計級配碎石混合料，節省了成本，提高了級配效率，改善了級配碎石混合料的力學性能。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種利用填充系數法設計級配碎石混合料的方法，包括以下步驟：

1）、設計主骨架，測定其空隙率；

2）、設計細集料，對細集料進行試驗（是指獲得“空隙率”而對ρ、V?、W進行檢測），測定其空隙率；

3）、細集料中的空隙被水（按照設定的含水量）填充，主骨架中的空隙被吸水后的細集料填充；從而形成各種級配的混合料。（即，將細集料、細集料中的空隙和水按照不同的填充系數填充主骨架空隙，與主骨架形成不同級配的混合料。）

本發明的具體的基本級配思路：(1)先以最佳的方式排列組合較大粒徑的集料，使其形成主骨架；(2)然后用細集料和水填充主骨架的空隙體積，要保證填充體積等于(或略小于)主骨架的空隙體積。兩者相比，第一條更重要，即如何先構成理想的骨架結構。

作為本發明的利用填充系數法設計級配碎石混合料的方法的改進

將碎石分成如下如干檔：

26.5mm檔、19mm檔、16mm檔、13.2mm檔、9.5mm檔、4.75mm檔、細集料；

所述步驟1)包括以下內容：

(a)、一級填充：

測定4.75mm檔及其以上各檔每檔集料的毛體積密度（毛體積密度是指單位體積該檔集料物質顆粒的干質量）；

按照26.5mm檔:19mm檔=(8-1):(2-9)的質量比例，將26.5mm檔和19mm檔混合，得若干份的一級集料，每份一級集料的質量相等；

將每份一級集料均進行如下處理：

干搗，并記26.5mm檔的質量為W11，19mm檔的質量為W12；