一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法技术

本发明专利技术涉及土建工程应用技术领域，公开了一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法，包括以下步骤：将集料按照预设的粒径范围分档，并按照粒径大小进行排序和编号；将A集料和B集料混合后测定振实密度，以振实密度最大点所对应的混合比例作为A集料和B集料的最佳混合比例；以此类推，直至除了最后编号之外，其他编号集料的最佳混合比例已被确定；将混合集料和最后编号集料混合后测定骨架贯入压力，得到所有编号集料的最佳混合比例。本方案通过对各档集料的掺配，得出集料密实度最大和骨架单轴贯入压力最优时各档集料的最佳比例，有利于提升成型后水泥混凝土的综合力学性能及提高水泥混凝土的经济适用性。高水泥混凝土的经济适用性。高水泥混凝土的经济适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法


[0001]本专利技术涉及土建工程应用
，尤其涉及一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法。

技术介绍

[0002]水泥混凝土的配合比设计是影响水泥混凝土路面工程的质量的关键因素之一。大量实践证明，在使用相同原材料的前提下，若缺乏合理的配合比设计，水泥混凝土路面容易出现各类早期破坏现象，包括角隅断裂、断板等问题，严重影响路面的路用品质和使用寿命。传统的水泥混凝土路面配合比设计主要基于正交设计法，分析水泥用量、用水量、砂率和外加剂四个参数对水泥混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度的影响，从大量的试验数据中确定能满足坍落度和强度技术要求的四个参数的最佳组合，从而确定后续大规模实施时的水泥混凝土最佳配合比。
[0003]水泥混凝土一般由粗集料和细集料两档集料组成，其中，粗集料用于形成水泥混凝土的骨架，细集料用于填充粗集料形成的骨架，从而使水泥混凝土更加密实。然而，粗集料作为水泥混凝土中用量最多的成分，却在传统的设计方法中未能得到充分的重视。
[0004]在水泥混凝土的配合比设计过程中，工程技术人员一般会直接忽略不同来源的粗集料在密度、含泥量、针片状和级配上的变化，凭借以往的设计经验确定每一档粗集料的掺配比例后开展相关的配合比设计和试验分析。然而，对于粗集料而言，粗集料在密度、含泥量、针片状和级配上的变化往往会影响其作为水泥混凝土骨架的密实度和力学性能，同时也极大程度地影响着水泥混凝土的和易性和强度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法，通过对各档集料的掺配，得出集料密实度最大和骨架单轴贯入压力最优时各档集料的最佳比例，为开展水泥混凝土配合比正交设计试验前提供准确可靠的粗集料掺配比例，有利于提升成型后水泥混凝土的综合力学性能及提高水泥混凝土的经济适用性，以克服现有技术中的不足之处。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法，包括以下步骤：
[0008]确定用于配置水泥混凝土的集料的粒径；将集料按照预设的粒径范围分档，并按照粒径由大至小进行排序和编号；其中，将粒径最大的集料编号为A，将粒径次之的集料编号为B，将粒径再次之的集料编号为C，以此类推；
[0009]按质量比计算，将A集料和B集料按预设混合比例混合后测定振实密度，绘制振实密度—混合比例关系曲线，以振实密度最大点所对应的混合比例作为A集料和B集料的最佳混合比例；
[0010]将A集料和B集料按照上述最佳混合比例进行掺配，两者共同组成(A+B)集料；按质
量比计算，将(A+B)集料和C集料按预设混合比例混合后测定振实密度，绘制振实密度—混合比例关系曲线，以振实密度最大点所对应的混合比例作为最佳混合比例，通过换算得到(A+B)集料和C集料的最佳混合比例下A集料、B集料和C集料的最佳混合比例；以此类推，直至除了最后编号之外，其他编号集料的最佳混合比例已被确定；
[0011]将除了最后编号之外，其他编号的集料按照最佳混合比例进行掺杂，共同组成混合集料；按质量比计算，将混合集料和最后编号集料按预设混合比例混合后测定骨架贯入压力，绘制骨架贯入压力—混合比例关系曲线，以骨架贯入压力最大点所对应的混合比例作为最佳混合比例，通过换算得到混合集料集料和最后编号集料的最佳混合比例下所有编号集料的最佳混合比例。
[0012]优选的，A集料和B集料的预设混合比例、(A+B)集料和C集料的预设混合比例以及混合集料和最后编号集料的预设混合比例的数量均至少设置5组。
[0013]优选的，A集料和B集料的预设混合比例设有7组，分别为按质量比计算的2：8、3：7、4：6、5：5、6：4、7：3和8：2。
[0014]优选的，(A+B)集料和C集料的预设混合比例设有5组，分别为按质量比计算的6:1、5:1、4:1、3:1和2:1。
[0015]优选的，混合集料和最后编号集料的预设混合比例设有5组，分别为按质量比计算的6:1、5:1、4:1、3:1和2:1。
[0016]优选的，所述振实密度至少测定3次，取3次振实密度的算术平均值绘制振实密度—混合比例关系曲线。
[0017]优选的，所述振实密度至少测定3次，剔除异常值后，取剩余振实密度的算术平均值绘制振实密度—混合比例关系曲线；
[0018]其中，异常值与3次振实密度的平均值之间的差的绝对值大于第一预设差值的1.15倍。
[0019]优选的，所述骨架贯入压力至少测定3次，取3次骨架贯入压力的算术平均值绘制骨架贯入压力—混合比例关系曲线。
[0020]优选的，所述骨架贯入压力至少测定3次，剔除异常值后，取剩余骨架贯入压力的算术平均值绘制骨架贯入压力—混合比例关系曲线；
[0021]其中，异常值与3次骨架贯入压力的平均值之间的差的绝对值大于第二预设差值的1.15倍。
[0022]本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0023]本方案提出了基于骨架逐级掺配理论，以混合料达到最大振实密度和骨架达到最优力学性能为设计目标，通过对由粗到细的一系列粒料的掺配，得出集料振实密度最大和骨架单轴贯入压力最优时各档集料的最佳比例，能有效提升水泥混凝土的力学性能。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例和对比例中的A集料和B集料的振实密度—混合比例关系曲线。
[0025]图2是本专利技术实施例中(A+B)集料和C集料的骨架贯入压力—混合比例关系曲线。
[0026]图3是本专利技术实施例中(A+B)集料和C集料的振实密度—混合比例关系曲线。
具体实施方式
[0027]一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法，包括以下步骤：
[0028]确定用于配置水泥混凝土的集料的粒径；将集料按照预设的粒径范围分档，并按照粒径由大至小进行排序和编号；其中，将粒径最大的集料编号为A，将粒径次之的集料编号为B，将粒径再次之的集料编号为C，以此类推；
[0029]按质量比计算，将A集料和B集料按预设混合比例混合后测定振实密度，绘制振实密度—混合比例关系曲线，以振实密度最大点所对应的混合比例作为A集料和B集料的最佳混合比例；
[0030]将A集料和B集料按照上述最佳混合比例进行掺配，两者共同组成(A+B)集料；按质量比计算，将(A+B)集料和C集料按预设混合比例混合后测定振实密度，绘制振实密度—混合比例关系曲线，以振实密度最大点所对应的混合比例作为最佳混合比例，通过换算得到(A+B)集料和C集料的最佳混合比例下A集料、B集料和C集料的最佳混合比例；以此类推，直至除了最后编号之外，其他编号集料的最佳混合比例已被确定；
[0031]将除了最后编号之外，其他编号的集料按照最佳混合比例进行掺杂，共同组成混合集料；按质量比计算，将混合集料和最后编号集料按预设混合比例混合后测定骨架贯入压力，绘制骨架贯入压力—混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定用于配置水泥混凝土的集料的粒径；将集料按照预设的粒径范围分档，并按照粒径由大至小进行排序和编号；其中，将粒径最大的集料编号为A，将粒径次之的集料编号为B，将粒径再次之的集料编号为C，以此类推；按质量比计算，将A集料和B集料按预设混合比例混合后测定振实密度，绘制振实密度—混合比例关系曲线，以振实密度最大点所对应的混合比例作为A集料和B集料的最佳混合比例；将A集料和B集料按照上述最佳混合比例进行掺配，两者共同组成(A+B)集料；按质量比计算，将(A+B)集料和C集料按预设混合比例混合后测定振实密度，绘制振实密度—混合比例关系曲线，以振实密度最大点所对应的混合比例作为最佳混合比例，通过换算得到(A+B)集料和C集料的最佳混合比例下A集料、B集料和C集料的最佳混合比例；以此类推，直至除了最后编号之外，其他编号集料的最佳混合比例已被确定；将除了最后编号之外，其他编号的集料按照最佳混合比例进行掺杂，共同组成混合集料；按质量比计算，将混合集料和最后编号集料按预设混合比例混合后测定骨架贯入压力，绘制骨架贯入压力—混合比例关系曲线，以骨架贯入压力最大点所对应的混合比例作为最佳混合比例，通过换算得到混合集料集料和最后编号集料的最佳混合比例下所有编号集料的最佳混合比例。2.根据权利要求1所述的一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设计方法，其特征在于，A集料和B集料的预设混合比例、(A+B)集料和C集料的预设混合比例以及混合集料和最后编号集料的预设混合比例的数量均至少设置5组。3.根据权利要求2所述的一种用于形成水泥混凝土骨架的集料级配设...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞将苗，陈富达，
申请(专利权)人：华运通达浙江交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：