一種鐵尾礦砂瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法
【專(zhuān)利摘要】一種鐵尾礦砂瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法，屬于國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)IPC的E部固定建筑物道路類(lèi)【技術(shù)領(lǐng)域】。鐵尾礦砂瀝青混合料設(shè)計(jì)方法具體步驟如下:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定主骨架的級(jí)配組成；測(cè)定粗集料主骨料的緊裝密度；計(jì)算主骨架空隙率；根據(jù)瀝青混合料的實(shí)際用途假定自己理想的設(shè)計(jì)空隙率；根據(jù)粗、細(xì)集料的百分含量以及粗、細(xì)集料組成計(jì)算瀝青混合料級(jí)配。本發(fā)明的效果和益處是：能有效將鐵尾礦砂應(yīng)用到瀝青混合料中，實(shí)現(xiàn)鐵尾礦的綜合回收再利用，進(jìn)行尾礦資源的綜合回收與利用。鐵尾礦砂瀝青混合料體積設(shè)計(jì)方法能控制瀝青混合料的孔隙率。鐵尾礦砂瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法能實(shí)現(xiàn)主骨架的嵌擠作用，能使瀝青混合料有較好的穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鐵尾礦砂浙青混合料配合比設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)IPC的E部固定建筑物道路類(lèi)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到鐵尾礦砂浙青混合料配合比設(shè)計(jì)，是一種將鐵尾礦砂應(yīng)用到浙青路面中的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]浙青路面所使用的材料一般為浙青、碎石、砂、礦粉以及添加劑，由這些材料組成的浙青混合料必須滿(mǎn)足的路面功能要求包括:優(yōu)秀的力學(xué)特性，包括抗疲勞能力、高溫抗變形能力、低溫抗開(kāi)裂能力等；足夠的耐久性，主要是對(duì)于自然環(huán)境因素影響的抵抗能力，如抗老化、抗凍融、抗浸水能力等；合理的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，在浙青路面結(jié)構(gòu)中，不同層位對(duì)于浙青混合料具有完全不同的性能要求，不同特性的材料被應(yīng)用于不同的結(jié)構(gòu)層位。
[0003]目前的浙青混合料組成設(shè)計(jì)方法還存在如下的不足，影響了工程領(lǐng)域浙青路面技術(shù)的發(fā)展:礦質(zhì)混合料的級(jí)配組成依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)；選擇礦質(zhì)混合料級(jí)配與確定浙青用量之間缺少必要的聯(lián)系；對(duì)于如何充分發(fā)揮粗集料的嵌擠能力沒(méi)有給出必要的說(shuō)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鐵尾礦砂浙青混合料配合比設(shè)計(jì)方法，解決了鐵尾礦砂引起的環(huán)境污染問(wèn)題，具體是將鐵尾礦砂浙青混合料應(yīng)用到道路工程中去，實(shí)現(xiàn)鐵尾礦的回收再利用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種將鐵尾礦砂摻加到浙青混合料中的方法，具體步驟如下:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定主骨架的級(jí)配組成；測(cè)定鐵尾礦砂的表觀密度2.85g/cm3 ;測(cè)定粗集料主骨料的緊裝密度為1.6g/cm3，計(jì)算主骨架空隙率是43.34 ;根據(jù)鐵尾礦砂浙青混合料的實(shí)際用途假定自己理想的設(shè)計(jì)空隙率；利用公式qe+qf=100，qc/100 P fs (Vvc-Vvs) =qf/ P tf+qa/P a求出粗集料用量和細(xì)集料用量；根據(jù)粗、細(xì)集料的百分含量以及粗、細(xì)集料組成計(jì)算浙青混合料級(jí)配為粗集料:鐵尾礦砂:石灰=61:38:lo根據(jù)設(shè)計(jì)出的浙青混合料級(jí)配制作馬歇爾試件，制作標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，確定最佳浙青用量。分析馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)結(jié)果對(duì)鐵尾礦砂浙青混合料級(jí)配進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到理想?yún)?shù)為止。
[0006]本發(fā)明的效果和益處是:鐵尾礦砂浙青混合料設(shè)計(jì)方法能控制浙青混合料的孔隙率。該設(shè)計(jì)方法既強(qiáng)調(diào)主骨架的充分嵌擠作用，又充分利用鐵尾礦砂的填充、粘結(jié)作用，把嵌擠原則和填充原則有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。鐵尾礦砂浙青混合料設(shè)計(jì)方法還能有效將鐵尾礦砂應(yīng)用到浙青混合料中，實(shí)現(xiàn)鐵尾礦的綜合回收再利用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]附圖是鐵尾礦砂浙青混合料中鐵尾礦砂級(jí)配曲線(xiàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。[0009]步驟一:
[0010]確定粗集料的級(jí)配，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求的粗集料級(jí)配曲線(xiàn)取中值即可確定。
[0011]步驟二:
[0012]細(xì)集料選擇鐵尾礦砂，鐵尾礦砂只需篩除掉粒徑大于4.75顆粒即可直接使用。
[0013]步驟三:
[0014]測(cè)定集料的表觀密度。包括粗集料的表觀密度P tc=2.83g/cm3，鐵尾礦砂的表觀密度P tf=2.85g/cm3。其試驗(yàn)操作方法、步驟參照實(shí)驗(yàn)規(guī)范T0304-2005和T0328-2005。
[0015]步驟四:
[0016]測(cè)定粗集料主骨料的緊裝密度Pfs=L 6g/cm3，其實(shí)驗(yàn)操作參照實(shí)驗(yàn)規(guī)程T0309-2005。
[0017]步驟五:
[0018]計(jì)算主骨架空隙率Vvc=43.34，計(jì)算公式:Vvc= (1-Pfs/P J X 100 (I)
[0019]式中:YVC為 主骨架空隙率，%; P fs為主骨架緊裝密度，g/cm3; P tc為主骨架表觀密度，g/cm3。
[0020]步驟六:
[0021]根據(jù)浙青混合料的實(shí)際用途假定自己理想的設(shè)計(jì)空隙率Vvs%。
[0022]步驟七:
[0023]根據(jù)以上所確定的各已知量，利用式(2)和式(3)，求出粗集料用量和細(xì)集料用量。
[0024]qc+qf=100(2)
[0025]qc/100 P fs (Vvc-Vvs) =qf/ P tf+qa/ Pa (3)
[0026]式中:q。為粗集料重量，％&為鐵尾礦重量，％; PfsS粗集料的緊裝密度，g/cm3; Vvc為粗集料裝填空隙率，%;Vvs為浙青混合料設(shè)計(jì)空隙率，%; P tf為鐵尾礦表觀密度，g/cm3; qa為浙青重量，%; P a為浙青的密度，g/cm3。
[0027]步驟八:
[0028]根據(jù)粗、細(xì)集料的百分含量以及粗、細(xì)集料組成計(jì)算浙青混合料級(jí)配粗集料:鐵尾礦砂:石灰=61:38:1，根據(jù)設(shè)計(jì)出的浙青混合料級(jí)配制作馬歇爾試件，制作標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，確定最佳浙青用量。并分析馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)結(jié)果對(duì)鐵尾礦砂浙青混合料級(jí)配進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到理想?yún)?shù)為止。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵尾礦砂浙青混合料配合比設(shè)計(jì)方法，是將鐵尾礦砂摻加到浙青混合料中的方法，該方法分為三步確定粗集料孔隙率，測(cè)定出鐵尾礦砂毛體積密度，實(shí)驗(yàn)確定油石比，其特征在于:以浙青混合料中粗集料為骨架，測(cè)定鐵尾礦砂的表觀密度為2.85g/cm3 ;測(cè)定粗集料主骨料的緊裝密度為1.6g/cm3，計(jì)算主骨架空隙率為43.34 ;根據(jù)鐵尾礦砂浙青混合料的實(shí)際用途假定自己理想的設(shè)計(jì)空隙率；利用公式qe+qf=100，qc/100 P fs (Vvc-Vvs) =qf7P tf+qa/ P a求出粗集料用量和細(xì)集料用量；根據(jù)粗、細(xì)集料的百分含量以及粗、細(xì)集料組成計(jì)算浙青混合料級(jí)配為粗集料:鐵尾礦砂:石灰=61:38 根據(jù)設(shè)計(jì)出的浙青混合料級(jí)配制作馬歇爾試件，制作標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，確定最佳浙青用量5.8%。
【文檔編號(hào)】E01C7/26GK103758005SQ201410013482
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】潘寶峰, 時(shí)彥寧 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)