论文部分内容阅读
摘 要:矿料级配是沥青混合料配合比设计中关键环节,也是决定沥青面层合格与否的重要因
素,传统的矿料级配方法费时、费力、精度差。本文主要介绍一种自行设计的EXCEL软件程序来代替传统方法,以提高矿料级配精度及效率,为沥青混合料配比设计提供了较大方便。
关键词:沥青路面;沥青混合料;矿料级配;EXCEL;级配曲线
中图分类号:TP391.12 文献标志码:B
沥青路面具有表面平整、行车舒适、振动小、噪声低、施工期短、养护维修方便等特点。
目前我国高等级城市道路、公路大都采用沥青路面结构,沥青混合料面层是直接决定路面是否合格的关键因素,因此生产合格的沥青混合料是沥青面层施工的必要条件,而混合料中矿料级配是选定沥青混合料类型后的首要工作,也是混合料配比设计中较为繁琐的阶段,多年来一向成为工程生产、试验人员感到困惑与棘手的问题。下面介绍一种自编EXCEL程序来解决此项问题,以供业内人士参考、使用。
1、传统矿料级配方法期待进一步改进、优化
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0725中矿料级配曲线的绘制基本上属于图解法与手算法范畴,要用到一些传统的工具如直尺、三角板、计算器等,要在方格纸上分别绘出各种参与配比的矿料通过率,假定各种矿料比例后,用试算法逐一尝试级配曲线是否符合要求,其方法工作量相当大,且精度不高。因此创新一种用微机程序成为取代的必然。
2、用EXCEL程序进行矿料级配具有可行性
现随着办公自动化的普及,微机在办公室、家庭、拌合站、工地指挥部等随处可见,人们操作微机水平也日益提高,因此此项新技术方法能得以普及。
3、自行设计程序进行矿料级配
热拌沥青混合料配合比设计所经历的三个阶段:目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计验证,不论哪一阶段都涉及矿料级配与级配后混合料粒径范围曲线的验证程序。下面我们就以工程图纸常见设计AC-20中粒式连续级配沥青混凝土为例介绍新方法的运用。
3.1、以目标配合比为例进行矿料级配
3.1.1、假定各矿料质量百分比例,程序自动计算混合料在各个筛孔的通过率
首先把各种原材料的筛分结果及AC-20级配标准绘成图一表格形式,其次假定每种矿料的质量百分比,应让各种矿料质量百分比之和为100,然后用鼠标拖动的方式选中混合料行后,输入“=”;这样就可以选中第一种矿料在所有筛孔下的通过率的数值,按“*”后再选中该种矿料的百分比;在进行第二种矿料操作之前按“+”;重复第一种方式的操作即可;直至把所有参与配比的矿料操作完毕后,同时按Ctrl 及Shift再按Enter就在该行内出现按假定比例混合后混合料在对应筛孔下的通过率,见图1
3.1.2、用程序自动生成级配曲线及标准曲线图像
在图2中同时选中筛孔数值行、混合料行、及AC-20上限、AC-20下限共4行,然后点击菜单中“图表向导”出现对话框,点击“折线图形”、“确定”后,即自动生成三条曲线——AC-20上限、AC-20下限、矿料级配曲线,见图2。
3.1.3、优化矿料级配曲线
如出现级配曲线不在AC-20上限、AC-20下限之间,只需调整假定各种矿料的比例即可把级配曲线变成另一条,直至调整到混合料级配曲线在规定范围内,这时的各种矿料的比例即为目标配合比设计中矿料掺加比例,经优化后的曲线见图3。
3.1.4、曲线优化应考虑的综合因素
不但要使级配曲线在规定上限与下限之间位置,而且要使曲线尽可能平顺、圆滑,尽量避免出现锯齿状;还要注意使19.0mm(最大筛孔)、4.75mm、2.36mm、0.075mm筛孔下的通过率在标准曲线中间位置;为使节约沥青最好使中砂、石屑百分比之和不超过30%。
3.2、生产配合比设计及生产配合比验证阶段程序的应用
生产配合比设计中各种矿料是拌合站按目标配比中各矿料比例进入拌和机的,所以其矿料为不掺加沥青时从拌合站各热料仓抽取的样品,各热料仓抽取的样品即为生产配合比设计的各种矿料,用本程序调整各热料仓的比例即可生成要求曲线。
生产配合比验证为检验混合料各项指标是否符合规范要求阶段。如矿料级配不合规范,则重新运用本程序进行矿料比例调整即可。
4、结语
用本自编EXCEL程序不仅能解决沥青混合料矿料级配问题,还可以解决有矿料成分的二灰碎石、级配碎石、水泥稳定碎石等级配问题,应用相当广泛。一次建立程序,据设计要求输入不同标准路面类型及各种矿料的通过率,只需在程序上调整矿料的比例即可达标准要求,大大提高了工作效率及计算精度。
参考文献:
[1]交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范JTGF40—2004.人民交通出版社2004.北京.
素,传统的矿料级配方法费时、费力、精度差。本文主要介绍一种自行设计的EXCEL软件程序来代替传统方法,以提高矿料级配精度及效率,为沥青混合料配比设计提供了较大方便。
关键词:沥青路面;沥青混合料;矿料级配;EXCEL;级配曲线
中图分类号:TP391.12 文献标志码:B
沥青路面具有表面平整、行车舒适、振动小、噪声低、施工期短、养护维修方便等特点。
目前我国高等级城市道路、公路大都采用沥青路面结构,沥青混合料面层是直接决定路面是否合格的关键因素,因此生产合格的沥青混合料是沥青面层施工的必要条件,而混合料中矿料级配是选定沥青混合料类型后的首要工作,也是混合料配比设计中较为繁琐的阶段,多年来一向成为工程生产、试验人员感到困惑与棘手的问题。下面介绍一种自编EXCEL程序来解决此项问题,以供业内人士参考、使用。
1、传统矿料级配方法期待进一步改进、优化
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》T0725中矿料级配曲线的绘制基本上属于图解法与手算法范畴,要用到一些传统的工具如直尺、三角板、计算器等,要在方格纸上分别绘出各种参与配比的矿料通过率,假定各种矿料比例后,用试算法逐一尝试级配曲线是否符合要求,其方法工作量相当大,且精度不高。因此创新一种用微机程序成为取代的必然。
2、用EXCEL程序进行矿料级配具有可行性
现随着办公自动化的普及,微机在办公室、家庭、拌合站、工地指挥部等随处可见,人们操作微机水平也日益提高,因此此项新技术方法能得以普及。
3、自行设计程序进行矿料级配
热拌沥青混合料配合比设计所经历的三个阶段:目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计验证,不论哪一阶段都涉及矿料级配与级配后混合料粒径范围曲线的验证程序。下面我们就以工程图纸常见设计AC-20中粒式连续级配沥青混凝土为例介绍新方法的运用。
3.1、以目标配合比为例进行矿料级配
3.1.1、假定各矿料质量百分比例,程序自动计算混合料在各个筛孔的通过率
首先把各种原材料的筛分结果及AC-20级配标准绘成图一表格形式,其次假定每种矿料的质量百分比,应让各种矿料质量百分比之和为100,然后用鼠标拖动的方式选中混合料行后,输入“=”;这样就可以选中第一种矿料在所有筛孔下的通过率的数值,按“*”后再选中该种矿料的百分比;在进行第二种矿料操作之前按“+”;重复第一种方式的操作即可;直至把所有参与配比的矿料操作完毕后,同时按Ctrl 及Shift再按Enter就在该行内出现按假定比例混合后混合料在对应筛孔下的通过率,见图1
3.1.2、用程序自动生成级配曲线及标准曲线图像
在图2中同时选中筛孔数值行、混合料行、及AC-20上限、AC-20下限共4行,然后点击菜单中“图表向导”出现对话框,点击“折线图形”、“确定”后,即自动生成三条曲线——AC-20上限、AC-20下限、矿料级配曲线,见图2。
3.1.3、优化矿料级配曲线
如出现级配曲线不在AC-20上限、AC-20下限之间,只需调整假定各种矿料的比例即可把级配曲线变成另一条,直至调整到混合料级配曲线在规定范围内,这时的各种矿料的比例即为目标配合比设计中矿料掺加比例,经优化后的曲线见图3。
3.1.4、曲线优化应考虑的综合因素
不但要使级配曲线在规定上限与下限之间位置,而且要使曲线尽可能平顺、圆滑,尽量避免出现锯齿状;还要注意使19.0mm(最大筛孔)、4.75mm、2.36mm、0.075mm筛孔下的通过率在标准曲线中间位置;为使节约沥青最好使中砂、石屑百分比之和不超过30%。
3.2、生产配合比设计及生产配合比验证阶段程序的应用
生产配合比设计中各种矿料是拌合站按目标配比中各矿料比例进入拌和机的,所以其矿料为不掺加沥青时从拌合站各热料仓抽取的样品,各热料仓抽取的样品即为生产配合比设计的各种矿料,用本程序调整各热料仓的比例即可生成要求曲线。
生产配合比验证为检验混合料各项指标是否符合规范要求阶段。如矿料级配不合规范,则重新运用本程序进行矿料比例调整即可。
4、结语
用本自编EXCEL程序不仅能解决沥青混合料矿料级配问题,还可以解决有矿料成分的二灰碎石、级配碎石、水泥稳定碎石等级配问题,应用相当广泛。一次建立程序,据设计要求输入不同标准路面类型及各种矿料的通过率,只需在程序上调整矿料的比例即可达标准要求,大大提高了工作效率及计算精度。
参考文献:
[1]交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范JTGF40—2004.人民交通出版社2004.北京.