[發明專利]一種基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法

有效

• 申請號: 201810009061.2
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108318323B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 陳忠達;徐貴;林君陽;徐志榮;高海軍;董丁明;李振川;陳峙峰;吳永軍;王偉;班攀攀;彭波
• 申請（專利權）人: 長安大學;延安公路管理局;河南宏盛工程監理有限公司;周口市公路勘察設計院
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

首先，根據試模體積、最大干密度和最佳含水率配制級配碎石混合料，拌勻后裝入試模，采用輪碾儀對試模內的級配碎石混合料進行碾壓，直至與試模同高，形成級配碎石試件；

然后，將級配碎石試件連同試模放置于試驗臺上進行塑性變形試驗，每隔10min記錄一次塑性變形量，即記錄第10min、20min、30min、40min、50min和60min的塑性變形量，分別記為d₁₀、d₂₀、d₃₀、d₄₀、d₅₀和d₆₀，其中d₁₀＝0；

最后，利用基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能評價模型計算出PDI大??；

所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能評價模型以塑性變形指數PDI為評價指標，定義為級配碎石塑性變形曲線與荷載作用次數軸所圍的面積，亦即級配碎石塑性變形曲線和時間軸所圍面積與試驗輪往返行走速度的乘積；近似梯形面積法的計算表達式如下：

PDI＝(d₁₀/2+d₂₀+d₃₀+d₄₀+d₅₀+d₆₀/2)×Δt×N_d

式中：PDI為塑性變形指數，mm·次；

d₁₀、d₂₀、d₃₀、d₄₀、d₅₀、d₆₀為級配碎石分別在第10min、20min、30min、40min、50min、60min的塑性變形量,mm；

Δt為塑性變形量記錄間隔時間，min；

N_d為試驗輪往返行走速度，次/min；

按高速、一級公路和二級公路分別制定級配碎石塑性變形性能控制標準。

2.根據權利要求1所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于：對于高速公路或者一級公路的PDI值≤1900mm·次，對于二級公路的PDI值≤2200mm·次。

3.根據權利要求1所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于，制定控制標準時對級配碎石塑性變形進行預估，級配碎石基層塑性變形預估模型為：

式中：d為級配碎石基層塑性變形量，mm；

d_i為級配碎石基層第i分層的塑性變形量，mm；

h_i為級配碎石基層第i分層厚度，mm；

h_s為級配碎石試件厚度，mm，其中h_s取為100mm；

d₆₀為試驗輪輪壓0.7MPa下級配碎石第60min的塑性變形量，mm；

p_i為級配碎石基層第i分層層中豎向壓應力，MPa；

p_s為試驗輪輪壓，p_s＝0.7MPa；

N為作用于級配碎石基層的當量軸次，次。

4.根據權利要求1所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于：所述試模的內側尺寸長度為300mm、寬度為300mm、厚度為100mm。

5.根據權利要求1所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于：所述級配碎石試件的密度為最大干密度的100％±1％。

6.根據權利要求1所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于：進行塑性變形試驗時，將試驗輪置于級配碎石試件的中央部位，其行走方向與級配碎石試件的碾壓方向一致，試驗持續60min，其中前10min為預壓，后50min為正式試驗。

7.根據權利要求1所述基于PDI指標的級配碎石塑性變形性能控制方法，其特征在于：塑性變形試驗在塑性變形試驗機中進行，塑性變形試驗機的設定參數為：

試驗輪行走距離為230mm±10mm； 試驗輪往返行走速度為42次/min±1次/min；試驗輪的輪壓為0.7MPa±0.05MPa；試驗輪往返行走時間為60min。