[发明专利]一种基于颗粒堆积密度的充填骨料级配优化方法

权利要求书

1.一种基于颗粒堆积密度的充填骨料级配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：明确充填骨料W粒度分布情况，绘制充填骨料W粒度分布曲线；

步骤二：确定充填骨料W筛分区间，将充填骨料W筛分为不同粒径区间(0，x₁)，(x₁，x₂)，(x₂，x₃)…(x_n-1，x_n)和(x_n，m)，共计n+1份；

其中，x₁x₂...x_n-1x_nm；x₁，x₂…x_n为筛孔尺寸；

n为正整数；

m为充填骨料W最大粒径；

步骤三：设计a、b、c、d、e五种不同类型的骨料粒度分布函数，其中0xm，a、b、c、d、e五种不同类型的骨料粒度分布函数为线性函数或非线性函数；步骤三所述的a、b、c、d、e五种不同类型的骨料粒度分布函数具体设计为：

a类型：随着充填骨料粒径增大，其含量不变，粒度分布函数为f(x)＝m/2；

b类型，随着充填骨料粒径增大，其含量随之变大，粒度分布函数为f(x)＝x；

c类型，随着充填骨料粒径的增大，其含量随之变小，粒度分布函数为f(x)＝m-x；

d类型，随着充填骨料粒径增大，其含量先增大后减小，当0xm/2时，粒度分布函数为f(x)＝2x；当m/2xm时，粒度分布函数为f(x)＝-2x+2m；

e类型，随着充填骨料粒径增大，其含量先减小后增大，当0xm/2时，粒度分布函数为(x)＝-2x+m/2；当m/2xm时，粒度分布函数f(x)＝2x-m；

步骤四：通过积分计算求得a、b、c、d、e五种类型粒度分布函数在不同粒径区间(0，x₁)，(x₁，x₂)，(x₂，x₃)…(x_n-1，x_n)和(x_n，m)内骨料的含量，计算公式如下：

其中：η—充填骨料W在筛分区间(x_k，x_k+1)含量，％；

f(x)—充填骨料W粒度分布函数，g/μm；

x_k、x_k+1—标准筛的筛孔尺寸，μm；

m—充填骨料W最大粒径，μm；

步骤五：根据含量计算结果，相应地配制服从a、b、c、d、e五种类型粒度分布充填骨料M₁、M₂、M₃、M₄、M₅，测试充填骨料W、M₁、M₂、M₃、M₄和M₅的堆积密度，确定堆积密度最大充填骨料M_k粒度分布类型，其中k＝1、2、3、4或5；

步骤六：对比充填骨料W和M_k的粒度分布差异，调节充填骨料W的粒度分布，使其与充填骨料M_k粒度分布基本一致。

2.根据权利要求1所述的基于颗粒堆积密度的充填骨料级配优化方法，其特征在于，步骤一中采用激光粒度分析仪和/或筛分法测试充填骨料W粒度分布情况。

3.根据权利要求1所述的基于颗粒堆积密度的充填骨料级配优化方法，其特征在于，步骤五采用堆积密度测定仪测试充填骨料W、M₁、M₂、M₃、M₄和M₅的堆积密度。

4.根据权利要求1所述的基于颗粒堆积密度的充填骨料级配优化方法，其特征在于，在充填骨料W级配优化之后，还包括通过流变实验验证的步骤。