[發明專利]一種混合粗集料密實度的模擬測試方法

有效

• 申請號: 201410103845.3
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103914592B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 孫璐;任皎龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于交通土建工程領域，涉及一種混合粗集料密實度的模擬測試方法，所述的混合粗集料是由多種不同規格粗集料按一定級配混合而成。本發明基于PFC^2D軟件平臺，能夠便捷地監測混合粗集料密實過程中細觀結構特性的變化規律，并快速、準確地預測混合粗集料密實度，可用于輔助路用材料的配合比優化，以提高材料設計效率、降低設計成本。

背景技術

交通土建工程領域中，路用材料通常由粗集料、細集料和粘結料組成，其中，粗集料含量達50%以上，故粗集料級配對于路用材料力學性能具有重要的影響。粗集料級配通常采用如下過程進行優化：（1）根據工程需求和操作人員經驗，設計多組粗集料級配，并相應地制備混合粗集料；（2）測試各組混合粗集料密實度；（3）以密實度最大為原則確定最佳粗集料級配。該過程的核心內容為混合粗集料密實度的測定，其室內測試方法的基本原理及步驟如下：（1）將總質量已知的多種規格粗集料按某級配混合后，裝入料筒組成混合粗集料；（2）通過振動臺或插搗棒使料筒內混合粗集料密實；（3）按規范方法測定密實后混合粗集料的密實度（以振實密度或插搗密度表征）。目前，未見有混合粗集料密實度模擬測試方法的報道。

申請人分析上述混合粗集料密實度室內測試方法，存在如下缺陷：（1）粗集料級配設計過程中，需要測定大量混合粗集料的密實度，致使粗集料級配設計過程周期較長，并浪費大量人力、物力；（2）缺乏直觀、明確的指標評定混合粗集料是否達到最佳密實狀態；（3）難以監測混合粗集料在密實過程中的細觀結構特性。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種混合粗集料密實度的模擬測試方法。該方法可快速、準確地預測混合粗集料密實度。

技術方案：為實現上述目的，本發明通過下述技術方案實現：一種混合粗集料密實度的模擬測試方法，包括以下步驟：

（1）混合粗集料物理模型的構建；

①基本參數的測試：

①A、測定各規格粗集料的表觀密度；

①B、測定各規格粗集料的表面不均勻系數：

在第i種規格粗集料中，隨機挑選不少于5個粗集料樣本，利用游標卡尺測取每個樣本的粒徑，每個樣本的測量結果不少于5個，從中選取最大測量值和最小測量值，按式（I）計算第i種規格粗集料的表面不均勻系數；

ai=Σ1ndsDsn---(I)]]>

式中：a_i：第i種規格粗集料的表面不均勻系數，無量綱，i為大于0的自然數；

n：從第i種規格粗集料中挑選的粗集料樣本的數目，無量綱，n為不小于5的自然數；

D_s：第i種規格粗集料的第s個樣本粒徑的最大測量值，mm，s為1到n之間的自然數；

d_s：第i種規格粗集料的第s個樣本粒徑的最小測量值，mm，s為1到n之間的自然數；

按上述方法依次測定各規格粗集料的表面不均勻系數；

②料筒的模擬：

利用PFC^2D內置命令“wall”生成兩片長度為H的豎直墻體和一片長度為W的水平墻體組成開口向上的半封閉矩形以模擬料筒；

③混合粗集料的生成：