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原文传递由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法

专利名称：	由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法
摘要：	本发明公开了由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，属于建筑材料测试领域；所要解决的技术问题是提供了一种通过预确定级配最大粒径区间混合集料的破碎试验，确定不同强度混合集料级配的方法，针对性强，级配更合理；解决该技术问题采用的技术方案为：混合集料筛分制样，染色，烘干，均匀混合，装入试筒进行破碎试验，试验后进行二次筛分和称重，然后确定混合最优质量比，通过最优质量比确定分形维数，通过分形维数确定混合集料级配；本发明可广泛应用于建筑材料测试领域。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中北大学
发明人：	李建军;裴永;徐鹏程;常慧;宋述捷;吴昱璇;杜兆龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910093048.4
公开号：	CN109856377A
代理机构：	太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	冷锦超;吴立
分类号：	G01N33/42(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	030051 山西省太原市尖草坪区学院路3号
主权项：	1.由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：确定混合集料的最大粒径j，单位为mm，所述混合集料由集料A和集料B组成；第二步：集料筛分制样；取直径为j，单位为mm的方孔筛和下一级标准方孔筛筛分集料A和集料B，取这两方孔筛之间的集料A和集料B作为集料A样品和集料B样品；第三步：集料样品染色；将集料A样品和集料B样品分别染上不同颜色；第四步：集料样品烘干；将染色后的集料A样品和集料B样品烘干至恒重，再冷却到室温；第五步：按比例均匀混合集料；提取第三步冷却后的集料A样品和集料B样品，按不同质量比配置混合集料，拌和均匀，形成多种不同质量比的均匀混合集料；第六步：将混合集料装入试筒；任意取一种质量比的均匀混合集料，装满试筒，并统计放入试筒中的每个颗粒的最大、最小、中间三轴长度，精确至0.01mm，用公式计算每个颗粒的等效粒径，取所有等效粒径的最大数最为最大等效粒径dmax，单位为mm，并计量装入试筒中的混合集料的总质量M0，单位为g；第七步：破碎试验；将第五步中装好的试筒放到压力机上，同时将压头放入试筒内集料面上，注意使压头摆平，勿楔挤试筒侧壁，然后开动压力机，均匀地施加荷载，在5min～12min的时间内达到总荷载，所述总载荷不小于集料A和集料B的极限抗压强度，稳压5s，然后卸荷，将试筒从压力机上取下，取出样品；第八步：二次筛分及称重；用4.75到j，单位为mm之间的所有标准方孔筛对压碎后的混合集料进行筛分，筛到在1min内无明显的筛出物为止，各级筛下混合集料质量记为mi，单位为g，对混合集料进行分拣，将分拣出的各级筛下的集料A和集料B分别称重，各级筛下集料A质量记为mci，各级筛下集料B质量记为mbi，单位均为g，di为各级筛筛孔孔径的数值，精度准确至1mm；第九步：多次重复第五步到第七步，将第四步中所有不同质量比的混合集料以及两个对比组集料均压碎并二次筛分、称重，压碎时所施加的总载荷保持相同；第十步：集料A和集料B最优质量比确定；集料A和集料B混合破碎筛分后，不小于4.75mm粒径的颗粒称为粗骨料，以粗骨料占总质量百分数为30％～70％，且破碎筛分后，粗骨料中集料B质量占粗骨料百分含量不高于25％作为界限值，以此相对应的初始集料A和集料B混合比即为最优质量比，对应的这个混合比破碎试验得到的粗骨料中集料B质量占粗骨料百分含量就是级配中粗骨料中集料B最大百分含量；第十一步：最优质量比混合集料分形维数确定；分形维数计算公式为D＝3-k，D∈(2，3)，其中k的计算方法如下：选择最优混合比破碎试验后对应的集料的各个粒径区间组分的质量，绘制最优质量比混合集料破碎颗粒累计质量与粒径的关系分布曲线，分别以log[(mi(di))/M0]的绝对值，log(di/dmax)的绝对值为纵、横坐标，其中mi(di)为孔径为di，单位为mm的方孔筛下所有混合集料破碎颗粒的累计质量，单位为g，di为j，单位为mm的方孔筛至4.75mm方孔筛之间的所有标准筛筛孔孔径，单位为mm，di为各级筛筛孔孔径的数值，关系分布曲线近似为直线；用最小二乘法拟合最优质量比混合集料破碎颗粒累计质量与粒径的关系分布曲线，计算拟合后直线斜率，记为k，根据k计算出相应分形维数D；第十二步：由最优质量比对应的分形维数D确定混合集料级配；根据以下公式计算粒径不超过j，单位为mm的最优质量比混合集料的级配；其中：di为j，单位为mm的方孔筛至4.75mm方孔筛之间的所有标准筛筛孔孔径，单位为mm，di为各级筛筛孔孔径的数值；dmin为集料最小粒径，单位为mm；dmax为压碎前最大等效粒径，单位为mm。 2.根据权利要求1所述的由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于：所述集料A为废弃混凝土，所述集料B为废弃粘土砖。 3.根据权利要求1或2所述的由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于：所述第三步中集料样品染色的具体方法为：准备两个染缸，其内分别置有不同颜色的饱和液体染料，染料颜色与集料A和集料B原色有肉眼可识别的明显色差，将集料A样品和集料B样品分别装入不同吊篮中，再浸没在不同的染缸内，在室温下保持浸泡至少1h，确保充分均匀染色。 4.根据权利要求1或2所述的由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于：所述第四步中集料样品烘干的具体方法为：将集料A样品和集料B样品分别置于不同的浅盘中，放入烘箱中烘干，烘箱温度不超过100℃，在烘箱中烘烤的时间不得少于4h，取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温。 5.根据权利要求1或2所述的由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于：所述第五步中，按集料A和集料B质量比为2:8、4:6、5:5、6:4、8:2配置五种混合集料。 6.根据权利要求1或2所述的由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于：所述第五步中试筒内径为最大等效粒径dmax的5-10倍，高度为最大等效粒径dmax的4-8倍，壁厚12mm-15mm；填料前，在试筒内壁均匀涂抹凡士林或其它润滑剂，分三次填料，每次数量大体相同，均匀装入试筒中，每次填料后均在振动台上振动，振动过程中加盖板，盖板重不少于3kg，大小与试筒内径一致，振动密实，每次振动不少于2min。 7.根据权利要求1或2所述的由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法，其特征在于：所述方孔筛可以更换为圆孔筛。
所属类别：	发明专利