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原文传递一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法

专利名称：	一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法
摘要：	本发明公开了一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，该方法包括：步骤1、获取设计沥青混合料级配各筛孔粒径通过百分比，计算设计级配对应的分形维数；步骤2、测量设计级配沥青混合料的介电常数；步骤3、测量所用沥青的介电常数；步骤4、根据介电常数模型确定矿料的介电常数；步骤5、确定位置处沥青混合料的实际介电常数，求解空隙率和实际矿料间隙率；步骤6、根据三维空隙模型，将实际矿料间隙率带入确定相应级配的分形维数；步骤7、确定最大、最小分形维数的区间范围，比较测试沥青混合料的级配分维数，判断其是否在该区间范围内。本发明可快速评价现场沥青混合料的级配与设计级配的差异，进而能研究沥青路面级配与路用性能的关系。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉理工大学
发明人：	罗蓉;杨洋;王锦腾;于晓贺;程博文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910740205.6
公开号：	CN110361427A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	刘琰
分类号：	G01N27/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、获取设计沥青混合料级配各筛孔粒径通过百分比，并计算得到设计级配对应的分形维数；步骤2、测量设计级配沥青混合料的介电常数；步骤3、测量所用沥青的介电常数；步骤4、根据介电常数模型确定矿料的介电常数；步骤5、检测施工摊铺后确定位置处沥青混合料的实际介电常数，假定实际路面沥青体积不发生改变，求解空隙率，并得到实际矿料间隙率；步骤6、根据三维空隙模型，将实际矿料间隙率带入确定相应级配的分形维数；步骤7、查找对应设计级配规范中的上、下限级配，确定最大、最小分形维数的区间范围，比较测试沥青混合料的级配分维数，判断其是否在该区间范围内。 2.根据权利要求1所述的基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，步骤1中计算分形维数的方法为：拟合公式并得到设计级配对应的分形维数D：其中，P(r)为对应筛孔孔径的通过百分率，r为筛孔尺寸，rmax为筛孔最大尺寸，M为粒径小于对应筛孔孔径的集料质量，M0为集料总质量。 3.根据权利要求1所述的基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，步骤2中测量设计级配沥青混合料的介电常数εm的方法为：根据设计级配制作三个沥青混合料试件；以设计级配和空隙率为标准，采用旋转压实成型得到圆柱体沥青混合料试件，钻芯切割，得到圆柱体待测试件；采用介电常数仪Percometer检测待测试件介电常数，选择圆型探头并选择对应的测量模式对Percometer仪器进行标定，标定结束后，再将Percometer打开预热一定时间；将探头举起放置在待测试件上方位置，若Percometer的示数为1.0，则Percometer正常工作，若示数不为1.0，则再次进行标定；对待测试件上下圆形面的上下左右和中部进行多次测量，测量完毕记录介电常数值以及测量温度，取测量值的均值作为设计级配沥青混合料介电常数值εm。 4.根据权利要求1所述的基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，步骤3中测量所用沥青的介电常数εb的方法为：取沥青若干，放置于烘箱中加热一定时间，保证沥青处于流动状态，取直径15mm的玻璃器皿周围四壁抹滑石粉，导入沥青，放置室温直至冷却为固体，取出沥青试件，采用该方法制作三个沥青样品进行测量；采用高温介电常数平台检测沥青介电常数，选择测量探头并选择对应的测量模式对Percometer仪器进行标定，测量三个沥青样品的介电常数，取平均值作为沥青介电常数。 5.根据权利要求1所述的基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，步骤4中的介电常数模型为：根据介电常数模型确定矿料的介电常数εs：其中，εm为沥青混合料介电常数，εs为矿料介电常数，εb为矿料介电常数，fa为矿料体积占比，fb为沥青体积占比。 6.根据权利要求1所述的基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，步骤6中确定相应级配的分形维数的方法为：根据三维空隙模型将实际矿料间隙率ψ带入确定相应级配的分形维数D’；其公式为：其中，L为沥青混合料马歇尔试件等效立方体边长；rmax为最大空隙直径，rmin为最小空隙直径；rmax＝0.22D1；rmin＝0.22Dn；D1是第一档集料的公称最大粒径，Dn是最后一档集料的公称最大粒径。 7.根据权利要求6所述的基于介电特性的沥青混合料级配评价方法，其特征在于，步骤7中的方法为：查找对应设计级配规范中的上、下限级配，确定最大、最小分形维数的区间范围(Dmax，Dmin)，比较测试沥青混合料的级配分维数，判断其是否在该区间范围内；其公式为：其中，rmax为最大空隙直径，rmin为最小空隙直径，P(r)为对应筛孔孔径的通过百分率，r上为上限级配对应筛孔尺寸，r下为下限级配对应筛孔尺寸。
所属类别：	发明专利