[发明专利]一种橡胶沥青混合料集料级配优化方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程领域，尤其涉及一种橡胶沥青混合料集料级配优化方法。

背景技术

橡胶沥青混合料，因其性能优良，成本相对低廉，大量应用于道路工程中，形成环境保护、废物利用和延长道路寿命的三赢局面，经济效益巨大，因此得到道路工程界的广泛关注。然而，针对橡胶沥青混合料集料级配的研究却缺乏通用的理论基础，研究局限在试验比选阶段。周纯秀等应用星点设计一效应面优化法进行废橡胶颗粒沥青混合料级配组成的优化设计，建立了相应的数学模型，得到了橡胶颗粒沥青混合料的最优级配组成。李正中等基于GTM力学设计方法进行橡胶沥青混合料的配合比设计，通过对连续级配和4.75mm通过率不同的3种间断级配进行系统研究，获得适于GTM旋转成型方式的优化级配形式。凌天清等通过室内试验研究了粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响；然后结合橡胶沥青的特异性，对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整，将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标，得出优化后的矿料级配。常友功等在规范的基础上初步确定合适的级配研究区间，然后将这一区间近似均分成一定数目的小区间，从而得到一系列级配，进而通过马歇尔方法成型试件，通过体积指标和其他技术指标的测定，分析各个级配的优缺点并进行微调，最终选出两条最优级配范围，并进行了路用性能的检验。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种橡胶沥青混合料集料级配优化方法。

本发明解决问题所采用的方案是：一种橡胶沥青混合料集料级配优化方法，该方法为：首先根据给定集料的级配组成，得到每一种级配集料质量分布函数：

P(x)=(x/x_max)^3-D；

式中，P(x)为该级配中粒径为x的集料通过方孔筛的质量百分率，x为集料粒径；x_max为该级配中的最大集料粒径：D为该级配集料质量分维值。

然后，将级配集料质量分布函数P(x)=(x/x_max)^3-D两边取对数，绘制给定集料的质量级配曲线，计算每种级配集料质量分维值D和相关系数R²。

最后取级配集料质量分维值D在2.35-2.45范围内，且相关系数R²最大的级配做橡胶沥青混合料集料级配。

本发明的有益效果是：基于级配集料质量分布函数，计算所给橡胶沥青混合料集料级配的分维值D，并绘制集料质量级配曲线，获得相关系数R²。根据“橡胶沥青混合料集料级配质量分维值应在2.4左右，且集料质量级配曲线的相关系数R²越大越好”来评价给定集料级配的优良。本方法为定量评价，具有很强的准确性和科学严谨性。

附图说明

图1是实施例中级配A的集料质量级配曲线图；

图2是实施例中级配B的集料质量级配曲线图；

图3是实施例中级配C的集料质量级配曲线图；

图4是实施例中级配D的集料质量级配曲线图。

具体实施方式

本发明橡胶沥青混合料集料级配优化方法具体为：首先根据给定集料的级配组成，得到每一种级配集料质量分布函数：

P(x)=(x/x_max)^3-D；

式中，P(x)为该级配中粒径为x的集料通过方孔筛的质量百分率，x为集料粒径；x_max为该级配中的最大集料粒径：D为该级配集料质量分维值。

然后，将级配集料质量分布函数P(x)=(x/x_max)^3-D两边取对数，绘制给定集料的质量级配曲线，计算每种级配集料质量分维值D和相关系数R²。

最后取级配集料质量分维值D在2.35-2.45范围内，且相关系数R²最大的级配做橡胶沥青混合料集料级配。