無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法
2023-05-02 06:02:21
無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法
【專利摘要】本發明涉及了一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，其步驟為（1）混合料振動成型，測定Hmix；（2）水洗篩分，獲得粗集料；（3）粗集料振動成型，測定HCA；（4）混合料結構類型的判定。當Hmix＜HCA時，混合料為骨架型結構；當Hmix≮HCA時，混合料為懸浮型結構。本發明在無機結合料穩定集料類材料配合比設計過程中，測定混合料的結構類型，有利於提高材料的路用性能，延長路面使用壽命。
【專利說明】無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於道路工程領域，特別涉及一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的檢測與評價方法。
【背景技術】
[0002]公路無機結合料穩定集料類混合料結構類型分為骨架型和懸浮型。《公路浙青路面設計規範》(JTG D50-2006)要求「高速公路、一級公路的基層或上基層宜選用骨架密實型混合料」。然而，現行《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTG E51-2009)及其他相關規範均無無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法。
[0003]本發明的目的是提供一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的檢測與評價方法。要解決的技術問題是在無機結合料穩定集料類材料配合比設計過程中，測定混合料的結構類型，以提高材料的路用性能。
【發明內容】
[0004]一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，是通過以下步驟實現的:
[0005](I)混合料振動成型，測定Hmix:配製幹質量為180kg?200kg的混合料，平均分成20份質量相同的混合料，分別加入質量比例為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%,20%的水，獲得共20個不同含水率的混合料，每一份混合料拌制均勻，在每一份混合料拌制後1.5小時內採用無機結合料穩定材料振動壓實試驗專用的振動壓實機和鋼模壓實成型混合料試件，完成振動壓實成型試驗；
[0006]設定面壓力和振動頻率，在鋼模中裝滿所配置的不同含水率的混合料，開始振動壓實成型試驗，在振動壓頭回彈跳起時，停止振動，記錄各個不同含水率混合料的振動壓實時間；測定每個含水率對應的壓實後的混合料的高度，以壓實後混合料的高度為縱坐標、含水率為橫坐標，繪圖獲得最小高度Hmix ；
[0007](2)水洗篩分，獲得粗集料:在每一份混合料壓實後5min內，用鏟子將壓實後的混合料倒入容器內，20份混合料均倒入同一容器中，加入180kg?200kg的水,用鋼棒攪拌,充分鬆散後，過4.75mm的方孔篩，收集粒徑大於4.75mm的粗集料，放置烘箱中，在100°C條件下烘乾至恆重；
[0008](3)粗集料振動成型，測定HCA:取步驟(2)所得的烘乾後的粗集料，平均分成質量相同的10份粗集料，分別加入質量比例為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%的水，獲得10個不同含水率的粗集料，均勻拌制每一份粗集料；在鋼模中裝滿所配置的每一份不同含水率的粗集料，在每一份粗集料拌制後5min內採用無機結合料穩定材料振動壓實試驗專用振動壓實機和鋼模壓實成型粗集料試件，完成振動壓實成型試驗後，取出振動壓實機的壓頭，在每一份粗集料表面蓋上圓柱體鋼質蓋子，在鋼模四周均勻間隔4個位置處測定每個含水率對應的壓實後的4個粗集料的高度，將每個含水率所測得的4個粗集料的高度取平均值，獲得該含水率的平均高度，以壓實後粗集料的平均高度為縱坐標、含水率為橫坐標，繪圖獲得最小高度Ha ;
[0009](4)混合料結構類型的判定:當Hmix < Hca時，混合料為骨架型結構；當Hmix術Hca時，混合料為懸浮型結構。
[0010]上述方法中，步驟(I)所述混合料包括水泥穩定級配碎石、水泥粉煤灰穩定級配碎石、石灰粉煤灰級配碎石或石灰粉煤灰級配砂礫。
[0011]上述方法中，步驟(I)所述鋼模的內徑152mm、高175mm ;所述面壓力為0.1lMPa?
0.2MPa ;所述振動頻率31Hz?35Hz。
[0012]上述方法中，步驟(3)所述的鋼模的內徑152mm、高175mm ;步驟(3)所述振動壓實成型試驗採用與步驟(I)中混合料振動壓實成型試驗中相同的面壓力和振動頻率，步驟
(3)中各個不同含水率粗集料的振動壓實時間採用步驟(I)中混合料振動壓實成型試驗中對應相同含水率混合料所記錄的振動壓實時間；所述面壓力為0.1lMPa?0.2MPa，振動頻率為31Hz?35Hz ;步驟(3)所述圓柱體鋼質蓋子的直徑為150mm、高為2mm。
[0013]與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果:
[0014]現行《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTG E51-2009)及其他相關規範均無無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，無法評定混合料的結構類型。本發明在無機結合料穩定集料類材料配合比設計過程中，測定混合料的結構類型，有利於提高材料的路用性能，延長路面使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1壓實後混合料試件含水率-試件高度曲線。
[0016]圖2為實施例1壓實後粗集料試件含水率-試件高度曲線。
[0017]圖3為實施例2壓實後混合料試件含水率-試件高度曲線。
[0018]圖4為實施例2壓實後粗集料試件含水率-試件高度曲線。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實例對本發明作進一步詳細說明:
[0020]實施例一骨架型結構的混合料
[0021](I)混合料振動成型，測定Hmix
[0022]配製一種幹質量為180kg的水泥穩定級配碎石混合料，平均分成20份質量相同的混合料，分別加入質量比例為 1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%,20%的水，獲得共20個不同含水率的混合料，均勻拌制每一份混合料；在每一份混合料拌制後1.5小時內完成振動壓實成型試驗。
[0023]採用無機結合料穩定材料振動壓實試驗專用振動壓實機和鋼模壓實成型混合料試件。鋼模的內徑152mm、高175mm。採用0.1lMPa的面壓力，31Hz的振動頻率。在鋼模中裝滿所配置的不同含水率的混合料，開始振動壓實成型試驗，在振動壓頭回彈跳起時，停止振動，記錄20個不同含水率混合料的振動壓實時間。記錄含水率1%?20%的混合料的振動壓實時間，見表I。
[0024]表I實施例1混合料振動壓實時間[0025]
【權利要求】
1.一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，其特徵在於包括以下步驟: (1)混合料振動成型，測定Hmix:配製幹質量為180kg~200kg的混合料，平均分成20份質量相同的混合料，分別加入質量比例為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%,20%的水，獲得共20個不同含水率的混合料，每一份混合料拌制均勻，在每一份混合料拌制後1.5小時內採用無機結合料穩定材料振動壓實試驗專用的振動壓實機和鋼模壓實成型混合料試件，完成振動壓實成型試驗； 設定面壓力和振動頻率，在鋼模中裝滿所配置的不同含水率的混合料，開始振動壓實成型試驗，在振動壓頭回彈跳起時，停止振動，記錄各個不同含水率混合料的振動壓實時間；測定每個含水率對應的壓實後的混合料的高度，以壓實後混合料的高度為縱坐標、含水率為橫坐標，繪圖獲得最小高度Hmix ； (2)水洗篩分，獲得粗集料:在每一份混合料壓實後5min內，用鏟子將壓實後的混合料倒入容器內，20份混合料均倒入同一容器中，加入180kg~200kg的水,用鋼棒攪拌,充分鬆散後，過4.75mm的方孔篩，收集粒徑大於4.75mm的粗集料，放置烘箱中，在100°C條件下烘乾至恆重； (3)粗集料振動成型，測定:取步驟(2)所得的烘乾後的粗集料，平均分成質量相同的10份粗集料，分別加入質量比例為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%的水，獲得10個不同含水率的粗集料，均勻拌制每一份粗集料；在鋼模中裝滿所配置的每一份不同含水率的粗集料，在每一份粗集料拌制後5min內採用無機結合料穩定材料振動壓實試驗專用振動壓實機和鋼模壓實成型粗集料試件，完成振動壓實成型試驗後，取出振動壓實機的壓頭，在每一份粗集料表面蓋上圓柱體鋼質蓋子，在鋼模四周均勻間隔4個位置處測定每個含水率對應的壓實後的4個粗集料 的高度，將每個含水率所測得的4個粗集料的高度取平均值，獲得該含水率的平均高度，以壓實後粗集料的平均高度為縱坐標、含水率為橫坐標，繪圖獲得最小高度Hca ; (4)混合料結構類型的判定:當Hmix< Hca時，混合料為骨架型結構；當Hmix術Hca時，混合料為懸浮型結構。
2.根據權利要求1所述的一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，其特徵在於，步驟(1)所述混合料包括水泥穩定級配碎石、水泥粉煤灰穩定級配碎石、石灰粉煤灰級配碎石或石灰粉煤灰級配砂礫。
3.根據權利要求1所述的一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，其特徵在於，步驟(1)所述鋼模的內徑152mm、高175mm ;所述面壓力為0.1lMPa~0.2MPa ;所述振動頻率31Hz~35Hz。
4.根據權利要求1所述的一種無機結合料穩定集料類混合料結構類型的測定方法，其特徵在於，步驟(3)所述的鋼模的內徑152mm、高175mm;步驟(3)所述振動壓實成型試驗採用與步驟(1)中混合料振動壓實成型試驗中相同的面壓力和振動頻率，步驟(3)中各個不同含水率粗集料的振動壓實時間採用步驟(1)中混合料振動壓實成型試驗中對應相同含水率混合料所記錄的振動壓實時間；所述面壓力為0.1lMPa^0.2MPa，振動頻率為31Ηζ~35Ηζ ；步驟(3)所述圓柱體鋼質蓋子的直徑為150mm、高為2mm。
【文檔編號】G01N1/28GK103487369SQ201310430928
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】葛折聖, 王昌引 申請人:華南理工大學