[发明专利]一种矿料粗集料复合几何特性的评价方法

权利要求书

1.一种矿料粗集料复合几何特性的评价方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)选用三种不同类型的岩石集料，并进一步的筛分处理；

(2)基于AIMS图像采集系统测试集料颗粒的几何参数；

(3)选择不同级配的矿料，结合公式(1)计算矿料粗集料的复合几何指数；

其中：CI为某一热拌沥青混合料级配设计中的粗集料复合几何特征参数；a_i为级配设计中第i级集料的分计筛余百分比；index_i为级配设计中使用的第i级粗集料的几何特征参数；m为级配设计中所用粗集料的粒径数；n为级配设计中所有集料的粒径数；

(4)分析评价不同级配矿料粗集料颗粒复合特性的影响因素，确定矿料颗粒复合特性评价标准，通过参数大小对比获得不同类型矿料的复合颗粒特性差异；

所述AIMS系统测试集料颗粒的球度指标(SP)、棱角梯度(GA)和纹理指数(TX)，测试步骤如下：

步骤(1)：将样本放置于试验托盘的凹槽内，不同尺寸的集料颗粒匹配与其尺寸对应的试验托盘，闭合仪器舱门；

步骤(2)：启动试验，系统进行三次扫描：第一次扫描，背光和图像系统首先捕捉颗粒的轮廓图像，系统自动计算平面图像质心；第二次扫描，顶光系统捕捉颗粒高度，并计算样本三维参数；第三次扫描，监视图像中的捕捉框位置捕捉颗粒纹理图像进行分析，顶光系统和物理图像放大镜协助获得纹理图像；

步骤(3)：三次扫描结束，测试结束，数据输出；

所述级配矿料的复合几何参数指的是复合棱角梯度(CI_GA)和复合纹理指数(CI_TX)，并依赖于在设计中所用粗集料的相对密度、颗粒体积和颗粒表面积大小，而且受集料颗粒球度指标(SP)的影响，复合棱角指数(CI_GA)和复合纹理指数(CI_TX)根据以下公式(2)和(3)计算:

其中：CI_GA为级配矿料的粗集料复合棱角指数；CI_TX为级配矿料的粗集料复合纹理指数；g_i为i级集料的体积相对密度；GA_i为i级粗集料的棱角梯度；TX_i为i级粗集料的纹理指标；a_i为级配设计中第i级集料的分计筛余百分比；V_wi为集料颗粒形状的加权体积，通过公式(4)得到；SA_wi为集料颗粒形状的加权表面积，通过公式(5)得到；

V_Wi＝V_ci×SP_i+V_si×(1-SP_i) (4)

SA_Wi＝SA_Ci×SP_i+SA_Si×(1-SP_i) (5)

其中：V_si为球体的计算体积；V_ci为立方体的计算体积；SA_si为球体的计算表面面积；SA_ci为立方体的计算表面面积；SP_i为颗粒球度指标。

2.根据权利要求1所述的一种矿料粗集料复合几何特性的评价方法，其特征在于：所述对岩石集料的筛分处理，即是对取样矿料按不同颗粒粒径进行筛分，然后对每一粒径颗粒做清洗烘干处理。

3.根据权利要求1所述的一种矿料粗集料复合几何特性评价方法，其特征在于：所述矿料粗集料颗粒复合几何特性的影响因素为公称最大粒径、级配走向、集料类型和级配结构。

4.根据权利要求3所述的一种矿料粗集料复合几何特性评价方法，其特征在于：级配走向分为上限、中值和下限三种范围、集料类型包括玄武岩和两种料源不同的石灰岩，级配结构包括AC型混合料、SMA型混合料和OGFC型混合料。