[发明专利]一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法

摘要

本发明提供了一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法，包括以下步骤一、对矿料进行筛分，得到具有多级不同粒径尺寸的分级矿料；二、将步骤一中所述各级矿料的质量通过百分率换算为体积通过百分率；三、进行迭代计算，得到混合矿料的间隙率；四、根据混合矿料的间隙率对矿料级配进行优化。本发明充分考虑到工程实际，能够前期在没有进行压实混合料试件的前提下合理地预估矿料间隙率而进行级配优化，大大降低配合比设计阶段的工作量和盲目性，显著提高工程效率。

主权项

一种基于矿料间隙率的矿料级配优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、对矿料进行筛分，得到n级具有不同粒径尺寸的分级矿料，其中第i级分级矿料的粒径尺寸为di，单位为mm；第i级分级矿料的质量通过百分率为mi，其中i＝1、2、3、…、n，n为大于4的自然数；步骤二、将步骤一中所述第i级分级矿料的质量通过百分率mi换算为体积通过百分率Vi；步骤三、采用公式(1)和公式(2)进行迭代计算，公式(1)为公式(2)为dmix＝(dt)m×(ds)n，公式(1)和公式(2)中：m为混合矿料中粗集料的体积百分含量；n为混合矿料中细集料的体积百分含量；emix为混合矿料的空隙率；et为粗集料的空隙率；es为细集料的空隙率；dmix为混合矿料的粒径尺寸，单位为mm；dt为粗集料的粒径尺寸，单位为mm；ds为细集料的粒径尺寸，单位为mm；k为集料形态特征系数；所述迭代计算的具体过程为：步骤301、采用第1级分级矿料作为细集料，采用第2级分级矿料作为粗集料，将第1级分级矿料与第2级分级矿料混合均匀，得到第2级混合矿料，然后根据公式(1)计算出第2级混合矿料的空隙率，根据公式(2)计算出第2级混合矿料的粒径尺寸；步骤302、采用第j级混合矿料作为细集料，将第j+1级分级矿料作为粗集料，将第j级混合矿料与第j+1级分级矿料混合均匀，然后根据公式(1)计算出第j+1级混合矿料的空隙率，根据公式(2)计算出第j+1级混合矿料的粒径尺寸，其中j＝2、3、…、n‑1；步骤303、重复步骤302，直至得到第n级混合矿料，然后根据公式(1)计算出第n级混合矿料的空隙率en，之后根据公式计算出第n级混合矿料的间隙率VMAn；步骤四、根据步骤303中所述第n级混合矿料的间隙率VMAn对矿料的级配进行优化，具体过程为：将第n级混合矿料的间隙率VMAn与矿料的目标间隙率VMA标进行对比分析，若VMAn＝VMA标，则第n级混合矿料的级配即为矿料的目标级配；否则，调整步骤一中所述di和mi，直至使VMAn＝VMA标为止，最终得到矿料的目标级配。