[发明专利]高原公路级配砾碎石材料的设计方法

权利要求书

1.高原公路级配砾碎石材料的设计方法，其特征在于包括以下步骤：

将碎石分成如下如干档：

将公称粒径大于4.75mm的分成(20-31.5)mm档、(10-20)mm档、(5-10)mm档；将公称粒径≤4.75mm称为细集料；

测定(20-31.5)mm档、(10-20)mm档、(5-10)mm档的毛体积密度；

(a)一级填充：

按照(20-31.5)mm档:(10-20)mm档=(1-9):(9-1)的质量比例将(20-31.5)mm档和(10-20)mm档混合，得若干份的一级集料，每份一级集料的质量相等；

将每份一级集料均进行如下处理：

干捣，并记(20-31.5)mm档的质量为W11，(10-20)mm档的质量为W12；

将一级集料均匀搅拌后分三层装入标定过的干捣筒内，干捣筒容积为10L或15L，每层以相同力度均匀插捣20~40下；从而保证最上层的集料上表面水平，在干捣筒十字对称处分别量取集料上表面距离击实筒上边缘的高度，计算其平均值；得到捣实后集料所占总体积V1，计算出混合集料的捣实密度ρ1=(W11+W12)/V1；空隙率VV1=1-(W11/ρ11+W12/ρ12)/V1，其中ρ11、ρ12分别为(20-31.5)mm档和(10-20)mm档的毛体积密度；建立不同集料比例与捣实密度、空隙率之间的关系，从而确立(20-31.5)mm档和(10-20)mm档之间形成骨架结构的最优组成比例（即，捣实密度ρ1最大，且空隙率VV1最小时的组成比例)，为一级比例；

(b)二级填充：

按照[(20-31.5)mm档+(10-20)mm档]:(5-10)mm档=(1-9):(9-1)的比例将[(20-31.5)mm档+(10-20)mm档]和(5-10)mm档混合，得若干份的二级集料，所述(20-31.5)mm档:(10-20)mm档的质量比为一级比例，每份二级集料的质量相等；

将每份二级集料均进行如下处理：

干捣，并记[(20-31.5)mm+(10-20)mm]的质量为W21，(5-10)mm的质量为W22；

将二级集料混合搅拌后分三层装入标定过的干捣筒内，干捣筒容积为10L或15L，每层以相同力度均匀插捣20~40下；保证最上层集料上表面水平，在干捣筒十字对称处分别量取集料上表面距离击实筒上边缘的高度，计算其平均值；得到捣实后集料所占总体积V2，计算出混合集料的捣实密度ρ2=(W21+W22)/V2；空隙率VV2=1-(W21/ρ21+W22/ρ22)/V2，其中ρ21、ρ22分别为[(20-31.5)mm档+(10-20)mm档]和(5-10)mm档的毛体积密度；从而建立不同集料比例与捣实密度、空隙率之间的关系，确立[(20-31.5)mm档+(10-20)mm档]和(5-10)mm档之间形成骨架结构的最优组成比例(即，捣实密度ρ2最大，且空隙率VV2最小时的组成比例)，为二级比例；

经过二级填充，形成主骨架；

(c) 将细集料填充到主骨架中，获得公路级配碎石材料。

2.根据权利要求1所述的高原公路级配砾碎石材料的设计方法，其特征在于：

按照规范方法将细集料分别通过2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的筛孔，分别获得的筛余率为23、16、11、8、6、3。

3.根据权利要求1或2所述的高原公路级配砾碎石材料的设计方法，其特征在于：

(20-31.5)mm档：(10-20)mm档=7:3的重量比，

[(20-31.5)mm档+(10-20)mm档]：(5-10)mm档=7:3的重量比，

细集料中：2.36 mm档：1.18 mm档：0.6 mm档：0.3 mm档：0.15 mm档：0.075 mm档=1:0.7:0.5:0.3:0.2:0.3的重量比。