[发明专利]一种基于亚甲蓝值的细集料土水特征曲线预估方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程材料技术领域，属于一种基于亚甲蓝值的细集料土水特征曲线预估方法。

背景技术

土水特征曲线表达土壤基质吸力与含水率之间关系，是反映外界环境影响下土的持水性能的关键指标曲线，该曲线与土的许多重要工程性质直接相关。测得土水特征曲线的方法分为两类：实验法和预估法，通过仪器设备测得土水特征曲线的方法为实验法；而建立预估模型表达基质吸力与含水率的关系生成土水特征曲线的方法为预估法。

实验法与预估法相比有其先天性的缺点，一种实验方法通常需要一套特制的设备、有经验的实验者、具体的实验方案、大量的实验时间，并且最后得到的只是若干个孤立的点，并不是一条真正的曲线，国内几种通用的实验法方法如压力板法、滤纸法等皆是如此。因此近些年来许多学者把研究转向预估方法的研究。预估方法只需要根据土的一些性质如饱和含水率、孔径分布指数等确定拟合参数，建立预估模型。

国内有用Van Genuchen模型、Log-normal模型对黏土的土水特征曲线进行预估；有基于MK模型推算非饱和膨胀土的土水特征曲线；也有基于Wei等多孔隙介质平衡理论提出的预估粉土、黏土的土水特征曲线模型。但是现有的方法测量方法都比较复杂，过程慢，精确性一般。

发明内容

本发明在于提供一种基于亚甲蓝值的细集料土水特征曲线预估方法，过程简单，测得土水特征曲线非常快速，精确度更高。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，基于亚甲蓝值的细集料土水特征曲线预估方法，按照以下步骤进行：

步骤一、测细集料的亚甲蓝值；

步骤二、将基于比色计测得的细集料亚甲蓝值代入公式(1)-(4)，得到得到a_f、b_f、c_f、h_r四个参数；

a_f＝3.4994MBV^0.0002(1)

b_f＝2.0044MBV^-0.003(2)

c_f＝0.4956MBV^-0.415(3)

h_r＝20.00MBV^9.5E-06(4)

其中，MBV为亚甲蓝值；h_r为残余含水率时基质吸力大小，单位kPa；a_f为土样进气值，单位为psi，1psi＝6.895kPa；b_f为达到进气值后，水从土样中排出率；c_f为残留含水率；9.5E-06含义：9.5*10^-6；

步骤三、将得到的a_f、b_f、c_f、h_r四个参数代入式(5)中，生成曲线，即可得到细集料预估土水特征曲线；

式中，θ_ω为体积含水率，θ_s为饱和体积含水量，h为集料基质吸力。

本发明的特征还在于，进一步的，上述步骤一中测细集料的亚甲蓝值，按照以下步骤进行：

步骤一、测试材料细集料的取样；

步骤二、校准比色计；

(1)校准比色计的吸光度和亚甲蓝浓度之间的关系：

打开比色计，选择“Abs 610nm”程序；在比色计中，插入一个装2/3容积蒸馏水的玻璃样品池，按“零”；用移液器转移130±1μL质量浓度为0.50％的亚甲蓝溶液至50mL塑料瓶；用蒸馏水稀释溶液，至亚甲蓝稀释溶液净重为45.0±0.1g；盖上塑料瓶的盖，轻摇稀释溶液4-6s；使用滴管，在另一玻璃样品池中加入2/3容积的亚甲蓝稀释溶液；擦净玻璃样品池；将亚甲蓝稀释溶液的样品池插入比色计，测量吸光度值；转动玻璃样品池四分之一周，再测量；重复这一过程，直到完成四个测量；计算四个值的平均值，并记录为A_std，精确到0.01A，A_std为已知质量浓度为0.5％的标准亚甲蓝溶液吸光度值；用标准配制的0.5％质量浓度的亚甲蓝试验溶液对比色计进行校准；

(2)确定试验使用亚甲蓝溶液的初始浓度：