[发明专利]由破碎试验确定道路基层用混合粗集料级配的方法

权利要求书

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；

提取第四步冷却后的集料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，所述d为每个颗粒的等效粒径，所述d₁,，d₂，d₃代表每个颗粒的最大、最小、中间三轴长度，取所有等效粒径的最大数最为最大等效粒径d_max，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；

将第六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m_i，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m_ci，各级筛下集料B质量记为m_bi，单位均为g，d_i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八步，将第五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[(m_i(d_i))/M₀]的绝对值，log(d_i/d_max)的绝对值为纵、横坐标，其中m_i(d_i)为孔径为d_i，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，d_i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，d_i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：d_i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，d_i为各级筛筛孔孔径的数值；d_min为集料最小粒径，单位为mm；d_max为压碎前最大等效粒径，单位为mm。