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1、10申请公布号CN103182742A43申请公布日20130703CN103182742ACN103182742A21申请号201210203645622申请日20120610B28C7/04200601E01C7/14200601B07B1/00200601B07B1/4620060171申请人王昱海地址455000河南省安阳市文峰区郭家庄D区中洲小区38号申请人乔东祥程绍俊铁怀民李承毅李有贵王广云冯增群曹红卫侯庆军郑炳辉72发明人王昱海乔东祥程绍俊铁怀民李承毅李有贵王广云冯增群曹红卫侯庆军郑炳辉54发明名称高密实路面基层配制方法及其配合比、一种筛孔比例24143筛57摘要本发明通过建立一。
2、个新的数学模型,一次性解决了干贫混凝土与水泥稳定粒料的最大密度问题,进而提出了一种全新的高密实贫混凝土与水泥稳定粒料配制方法,使刚性、半刚性路面基层配合比设计向数字化跨出重要一步。本发明通过对高密实贫混凝土与水泥稳定粒料组成材料配合比例的优化包括材料重量比例和材料颗粒直径比例的优化,3水泥用量水泥稳定粒料,强度可以达到10MPA以上。5水泥剂量配制的贫混凝土,抗压强度、抗弯拉强度都超过规范规定的“特重、重交通”相关要求。通过发明一种新的孔径比例24143倍比例的标准筛,使通过小一级筛孔集料可以填充到大一级筛孔集料空隙中,方便地解决了集料间的颗粒填充问题。51INTCL权利要求书3页说明书24页。
3、19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书24页10申请公布号CN103182742ACN103182742A1/3页21高密实水泥稳定碎石按照步骤1一步骤8所列方法进行配制步骤1根据道路设计要求,确定配制强度;步骤2根据路面摊铺厚度,摊铺机型号,施工条件,施工环境位置区间,运用高密实水泥稳定碎石集料填充定则,确定各种不同颗粒直径集料颗粒直径范围;1确定最大颗粒直径直径范围并确定其表观密度;2根据最大一级集料粒径范围确定确定较粗一级集料颗粒直径范围并确定其表观密度;3根据较粗一级集料颗粒直径范围确定第三级集料细集料颗粒直径范围,并确定其表观密度;4根据第三级集料颗粒直。
4、径范围确定最小一级集料更细集料颗粒直径范围,并确定其表观密度;5如果配制无空隙水泥稳定碎石,可以使用颗粒直径更小的磨细矿粉、磨细石灰石粉填充特细砂、等外粉煤灰III级粉煤灰、尾矿废料的空隙;步骤3确定使用水泥品种,并确定其表观密度;步骤4在需要情况下,确定缓凝减水剂品种和添加比例;在需要情况下,根据水泥稳定碎石搅拌站生产能力、运输距离、摊铺能力、压实速度确定缓凝时间,选择缓凝剂品种,确定添加比例;步骤5确定混凝土组成材料的用量根据已经选择材料间颗粒直径比例,应用高密实水泥稳定碎石集料填充定则1、2、3,确定合理的空隙率;运用混凝土最大堆集密度原理,确定配制近单位体积水泥稳定碎石主要材料的用量;。
5、步骤6按照3、35、4的水泥用量,添加适量的水和适量缓凝型减水剂,均匀拌合后,用重轻型击实法或者振动击实仪振动击实法做试件;步骤7计算近单位体积高密实水泥稳定碎石体积、单位体积高密实水泥稳定碎石的配合比、最大湿密度与最大干密度;步骤8选择合适的配合比作为施工配合比;试件在规定温度下保湿养护6天,浸水1天后,进行无侧限抗压强度试验,并计算抗压强度实验结果的平均值和偏差系数;实验结果与配制强度进行比较,在保证质量前提下,选择较经济一组作为理论施工配合比。2高密实水泥稳定碎石配合比高密实水泥稳定碎石由粗集料、较粗集料、细集料、更细集料、水泥、磨细矿粉、水、缓凝减水外加剂中三种以上材料组成;其集料间的。
6、颗粒直径比例为大一级材料粒径与小一级材料粒径之比242时,小一级材料才能够完全填充到大一级材料形成的空隙中;同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为3053时,组成材料间的重量比例KG/M3为最粗集料X1用量为其表观密度PX1的007倍;次粗集料X2用量为其表观密度PX2的007倍;细集料X3用量为其表观密度PX3的007倍;更细集料X4用量为其表观密度PX4的003倍;磨细矿粉S用量为其表观密度PS的002倍;水泥C用量为0200;水;缓凝减水剂为水泥总重量的05。权利要求书CN103182742A2/3页33根据权利要求2所述高密实水泥稳定碎石配合比,其最为优化的配合比为高密实水泥稳定碎石由粗集。
7、料、较粗集料、细集料、更细集料、水泥、磨细矿粉、水、缓凝减水外加剂中四种以上材料组成;其集料间的颗粒直径比例为只有大一级集料颗粒直径是小一级集料颗粒直径的24倍以上482241倍以下时,小一级集料才能填充到大一级集料的空隙中并且空隙最小;同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为4653时,组成材料间的重量比例KG/M3为最粗集料X1用量为其表观密度PX1的0054倍;次粗集料X2用量为其表观密度PX2的0054倍;细集料X3用量为其表观密度PX3的0054倍;更细集料X4用量为其表观密度PX4的0028倍;磨细矿粉S用量为其表观密度PS的0026倍;水泥C用量为0200;水0150;缓凝减水剂为水泥。
8、总重量的05。4根据权利要求2所述高密实水泥稳定碎石配合比,其最为优化的配合比为高密实水泥稳定碎石由粗集料、较粗集料、细集料、更细集料、水泥、磨细矿粉、水、缓凝减水外加剂中三种或者四种以上材料组成;其集料间的颗粒直径比例为只有大一级集料颗粒直径是小一级集料颗粒直径的33倍以上88倍以下时,小一级集料才能填充到大一级集料的空隙中并且空隙最小;同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为3845时,组成材料间的重量比例KG/M3为最粗集料X1用量为其表观密度PX1的0062倍;次粗集料X2用量为其表观密度PX2的0062倍;细集料X3用量为其表观密度PX3的0062倍;更细集料X4用量为其表观密度PX4的0。
9、03倍;磨细矿粉S用量为其表观密度PS的0015倍;水泥C用量为0200;水0150;缓凝减水剂为水泥总重量的05。5根据权利要求2所述高密实水泥稳定碎石配合比,其最为优化的配合比为高密实水泥稳定碎石由粗集料、较粗集料、细集料、更细集料、水泥、磨细矿粉、水、缓凝减水外加剂中三种以上材料组成;其集料间的颗粒直径比例为只有大一级集料颗粒直径是小一级集料颗粒直径的64倍以上158倍以下时,小一级集料才能填充到大一级集料的空隙中并且空隙最小;同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为3037时,组成材料间的重量比例KG/M3为最粗集料X1用量为其表观密度PX1的007倍;次粗集料X2用量为其表观密度PX2的0。
10、07倍;细集料X3用量为其表观密度PX3的007倍;更细集料X4用量为其表观密度PX4的0021倍;磨细矿粉S用量为其表观密度PS的001倍;水泥C用量为0200;水0150;缓凝减水剂为水泥总重量的05。6根据权利要求2所述高密实水泥稳定碎石配合比,在不使用水泥时,其优化的高密实稳定碎石配合比为高密实稳定碎石由粗集料、较粗集料、细集料、更细集料、磨细矿粉、水三种以上材料组成;其集料间的颗粒直径比例为大一级材料粒径与小一级材料粒径之比242时,小一级材料才能够完全填充到大一级材料形成的空隙中;同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为3053时,组成材料间的重量比例KG/M3为最粗集料X1用量为其表观。
11、密度PX1的007倍;次粗集料X2用量为其表观密度PX2的007倍;细集料X3用量为其表观密度PX3的007倍;更细集料X4用量为其表观密度PX4的003倍;磨细矿粉S用量为其表观密度PS的002倍;水0150。7一种筛孔可方可圆的标准筛,大一级筛孔尺寸与小一级筛孔尺寸比例为24143,通过小一级筛孔集料可以完全填充到通过大一级筛孔集料形成的空隙中;根据需要,可以设定不同的基数进行标准筛孔径设计;假定基数M为任意正数,F24143,则,标准筛筛孔间的孔径为M/FNN为整数,分别为3,2,1,0,1,2,3,4,5,6。权利要求书CN103182742A3/3页48根据权利要求7所述的标准筛,对。
12、大于10MM标准筛筛孔,发明人认为最为优化的标准筛筛孔单位MM为76,59,39,315,242,16,13,10;对于筛孔尺寸小于10MM的标准筛,以16/24143NN为1,2,3,4,5,6进行设计,设计出的最为优化的标准筛筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,315,242,16,13,10,655,271,112,047,019,008。9根据权利要求7所述的标准筛,对大于10MM标准筛筛孔,发明人认为最为优化的标准筛筛孔单位MM为76,59,39,315,242,16,13,10;对于筛孔尺寸小于10MM的标准筛,以13/24143NN为1,2,3,4,5,6进行设计,设计出的最。
13、为优化的标准筛筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,315,242,16,13,10,538,223,092,038,016,007。10根据权利要求7所述的标准筛,对大于10MM标准筛筛孔,最为优化的标准筛筛孔单位MM为76,59,39,315,242,16,13,10;对于筛孔尺寸小于10MM的标准筛,以10/24143NN为1,2,3,4,5,6进行设计,设计出的最为优化的标准筛筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,315,242,16,13,10,414,172,071,029,012,005。权利要求书CN103182742A1/24页5高密实路面基层配制方法及其配合比、一种筛孔。
14、比例24143筛技术领域0001本发明涉及一类路用建筑材料高密实刚性、半刚性路面基层的配制方法及其配合比以及一种筛孔孔径比例24143倍比例关系的筛。背景技术0002本发明之前配制刚性路面基层及配制半刚性路面基层的方法为试配法。0003现有各级标准筛筛孔大一级筛孔直径与小一级筛孔直径是2倍比例关系。发明人发明标准筛筛孔间直径比例是24143倍比例关系。发明内容0004发明目的和作用本发明通过建立一个新的数学模型,一次性解决了干贫混凝土与水泥稳定粒料的最大密度问题,进而提出了一种全新的高密实贫混凝土与水泥稳定粒料配制方法,使刚性、半刚性路面基层配合比设计向数字化跨出重要一步。本发明通过对高密实贫。
15、混凝土与水泥稳定粒料组成材料配合比例的优化包括材料重量比例和材料颗粒直径比例的优化,运用发明人发现的混凝土内在规律现代混凝土学口袋理论配制的、使用三级集料配制的水泥稳定粒料,干密度实验室已经可以很容易地超过2400KG/M3,即使使用交通部JTGD502006公路沥青路面设计规范632推荐的3最低剂量,在实验室配制的半刚性基层水泥稳定粒料,强度也可以很容易达到10MPA。使用交通部JTGD502006公路沥青路面设计规范632推荐的最低剂量水泥配制的贫混凝土,7天,28天龄期抗压强度、抗弯拉强度已经全部大大超过规范规定的强度要求。本发明简单实用,准确可靠,易于设计及施工,离差小,稳定性高,质量。
16、均衡易于压实,无原始缺陷及原始裂纹。0005通过发明一种新的孔径比例24143倍比例的标准筛,使通过小一级筛孔集料可以填充到大一级筛孔集料空隙中,方便地解决了集料间的颗粒填充问题。0006名词解释高密实路面基层的配制方法是用现代理念配制的合理材料比例的包括合理重量比例和合理颗粒直径比例的、以水泥为胶结物适用振动挤压成型的高技术环保配制方法。0007发明人认为,高密实刚性贫混凝土与高密实半刚性水泥稳定粒料只是水泥剂量高低不同,没有本质不同。贫混凝土与高密实水泥稳定粒料使用材料相同,配制目标都是追求密度最大化,均为集料包裹水泥净浆;成型方法也相同。因此,发明人将使用材料相同、配制方法相同、成型方法。
17、一样的干贫混凝土路面基层、水泥稳定粒料的配制方法定义为高密实路面基层的配制方法。高密实路面基层配制方法包括高密实贫混凝土的配制方法与高密实水泥稳定粒料的配制方法,配制的混合料包括干贫混凝土混合料及水泥稳定碎石混合料。0008本说明书中,贫混凝土基层、碾压贫混凝土基层、刚性基层即指干贫混凝土基层。贫混凝土包括水泥贫混凝土与粉煤灰水泥贫混凝土及矿粉水泥贫混凝土。湿贫混凝土的配说明书CN103182742A2/24页6制方法请登陆国家知识产权局网站参阅第一发明人王昱海先生的发明专利现代混凝土配制方法及现代混凝土配合比发明号ZL2007101117968。0009半刚性基层在本发明中指水泥稳定粒料基层。
18、。水泥稳定粒料又称作水泥稳定碎石,水泥稳定碎石混合料。本发明所说的水泥稳定粒料不包括水泥稳定细粒土。细粒土是指颗粒的最大粒径小于95MM,且其中小于236MM的颗粒不少于90的土砂。0010普通混凝土配合比设计规程不适合于刚性、半刚性路面基层的配合比设计。0011高密实路面基层使用集料应该全部是合格的路用材料。0012标准筛筛孔的尺寸最合理的分布应该为大一级筛孔尺寸是小一级筛孔尺寸的24143倍及以上时,才符合小一级集料填充到大一级集料空隙中这样的自然规律。0013发明原理第一发明人创建的现代混凝土学口袋理论口袋本身没有抗压强度,干燥的粮食也没有抗压强度,但我们把粮食装入口袋并使粮食密实,装粮。
19、口袋表现出良好的抗压能力,而且粮食愈密实装粮口袋的抗压强度愈高;当我们把不同颗粒直径的粮食黄豆、小米、面粉按照一定重量比例均匀混合装入口袋时,装粮口袋的抗压能力最高。口袋理论的主要内容包括00141同排列等空隙定则只要材料堆积秩序相同,无论材料的粒径如何变换,堆积材料的空隙率即相同而且是一定值。001511我们以卵石为例,而且假定卵石是球状的。先证明同粒径集料行列式排列情况下,集料空隙率不随粒径变化而变化,且是一个定值48。0016证明设正六面体容器边长为L,为卵石直径假定卵石为球状,且假定卵石是不可分割的球形的,由于单个卵石的体积V3/6,则0017当卵石直径L时,容器可行列式排列卵石一个,。
20、卵石与容器六个面相切,卵石体积0018VL3/6L3/60019当卵石直径L/2时,容器可行列式排列卵石23个,此时卵石总体积0020VL/2233/623L/23/6L3/60021当卵石直径L/3时,容器可行列式排列卵石33个,此时卵石总体积0022VL/3333/633L/33/6L3/60023当卵石直径L/4时,容器可行列式排列卵石43个,此时卵石总体积0024VL/4433/643L/43/6L3/60025当卵石直径L/5时,容器可行列式排列卵石53个,此时卵石总体积0026VL/5533/63L/53/6L3/60027同理,当卵石直径分别等于L/6,L/7,L/8,L/NN;。
21、容器中可容行列式排列的卵石个数为63,73,83,N3;卵石总体积均为0028VL/NN33/6N3L/N3/6L3/60029由于,卵石直径分别为L、L/2、L/3、L/4、L/5、L/6、L/7、L/8、L/9、L/NN时,无论容器中卵石个数多还是少,容器中行列式排列卵石的总体积均为V石L3/60030容器中空隙体积均为VEL3L3/61/6L30031故,不论卵石直径如何变化,只要卵石在容器中呈行列式排列,容器中卵石的空隙率均为说明书CN103182742A3/24页70032EVE/V1001/6L3/L31004764480033如果考虑到一种极端情况,空隙处被填充,卵石处为空隙,最。
22、大空隙率可以达到5236。003412在集料金字塔状排列,且假定卵石是可分割的球形的情况下相邻球体间两两相切,集料的最小空隙率为26。0035证明设正六面体容器边长为L,为卵石直径,且假定卵石是可分割的球形的,由于单个卵石的体积V3/6,则0036在集料金字塔状排列情况下相邻球体间两两相切,我们假定卵石直径足够小,L10000,则被切割的小于1/2的球体几乎可以忽略不计0037121在L/10000时,边长L的正六面体内,每一层可以紧密排列的球体列数003819999/SIN6011546850039每一层可以放置的卵石数10000;9999;10000;9999;共11546列。0040每一。
23、层卵石数量为1999911546/2115454227偶数层反方向排列0041可以放置的紧密排列的卵石层数是0042总卵石数11545422712247141396791810120043卵石总体积V石14139679181012L3/6100003074035L30044即在卵石直径L/10000时,相邻卵石间两两相切,集料金字塔状排列,卵石空隙率为26。0045122在L/100000时,边长L的正六面体内,每一层可以紧密排列的球体列数0046199999/SIN6011546989910047每一层可以放置的卵石数100000;99999;100000;99999;共115469列。00。
24、48每一层卵石数量为199999115469/211546842271010偶数层反方向排列可以放置的紧密排列的卵石层数是0049总卵石数1154684227101012247414141879610150050卵石总体积V石1414187961015L3/6100003074047L30051在卵石直径L/100000时,相邻卵石间两两相切,集料金字塔状排列,卵石空隙率为26。00520053同理,我们可以证明,在L/1000000;L/10000000;L/100000000;相邻卵石间两两相切,集料金字塔状排列,卵石空隙率为26。00542集料单一粒径定则只要同种集料最大粒径MAX与最小。
25、粒径MIN之比小于241,即MAX/MIN241,最小粒径MIN集料就不能完全填充到最大粒径MAX材料形成的空隙中,我们就认为这种材料为单一粒径材料。005521集料在最小空隙率26情况下,相邻球体间两两相切。设直径为12R圆球体A、B、C、两两相切,球心为A、B、C,内切球体F直径为22R,则容易推出,球心平面内说明书CN103182742A4/24页800560057R01547R0058R646R即164620059考虑到集料的不均匀性,在大比例高密实沥青混凝土中,大一级集料颗粒直径至少是小一级集料颗粒直径646倍以上,小一级集料才能填充到大一级集料密实堆积形成的平面空隙中。0060事实。
26、上,由于填充发生在致密的立体空间,大一级集料颗粒直径1至少是小一级集料2的倍,小一级集料才能够完全填充到大一级集料形成的空隙中。0061声明第一发明人王昱海在发明专利2007101117968现代混凝土配制方法及现代混凝土配合比及发明专利2008101772704现代高密实沥青混凝土配制方法及其配合比中描述在致密的立体空间中,大一级集料颗粒直径1应该是小一级集料2的646/SIN60746倍有误,特此声明。0062由此我们知道在致密的立体空间中,只要组成材料的最大颗粒直径与最小颗粒直径之比不大于791,我们就可以认为它们是同一颗粒直径范围材料。006322集料在最大空隙率情况下48,材料间行列。
27、式排列,设颗粒直径大的一级集料直径为1,颗粒直径小的一级集料直径为2,容易推出0064204142135621即12414220065也就是说颗粒直径大一级集料颗粒直径至少是小一级集料颗粒直径241倍以上,小一级集料才能完全填充到大一级集料形成的空隙中。0066在集料颗粒行列式排列时,8个同直径集料间能够容纳的球体的最大直径为0067207320508071即1136620068这就是细一级矿粉比表面积仅仅是粗一级矿粉比表面积1366倍时,混凝土中能够容纳少量细一级矿粉的原因。0069由21、22数学证明我们得出只要同种材料最大粒径MAX与最小粒径MIN之比小于241,即MAX/MIN241,。
28、我们就认为这种材料为单一粒径材料。我们把以上定则称作集料单一粒径定则。事实上,大量的实验结果也证明无扰动松堆砂、松堆碎石料的空隙率均在4648这一范围内,数学计算与实验结果是相符的。00703相同颗粒直径材料堆积时的最小空隙率为26,最大空隙率为48材料颗粒行列式排列时的空隙率。0071集料比表面积和集料的粒径成反比。007231最小孔隙率最大孔隙率证明见发明原理1007332半径R球体表面积A4R2,我们设每KG集料甲中含半径R球集料G粒,每KG集料乙含半径R球K粒,甲乙集料为同一种材料,P为集料表观密度,则0074A甲G4R2A乙K4R20075V甲G4R3A甲RV乙K4R3A乙R0076。
29、由于集料重量GPV则有PV甲PV乙0077A甲RA乙RA乙/A甲R/R0078即材料相同时,集料比表面积和集料的粒径成反比。说明书CN103182742A5/24页900794现代混凝土填充定则0080为保证颗粒直径小一级材料的完全填充,我们规定0081混凝土主要材料填充定则混凝土主要组成材料中,同颗粒直径材料堆积空隙率取值范围为3053,并且只有大一级材料颗粒直径是小一级材料颗粒直径的242倍以上时,小一级材料才能够完全填充到大一级材料形成的空隙中。0082大一级材料颗粒直径是小一级材料颗粒直径的242倍以上是指相邻两级材料颗粒直径之比大于242;即N1/N242,N为任意正整数。0083混。
30、凝土集料填充定则1在非塑性混凝土中,同颗粒直径集料空隙率取值范围3037;并且只有大一级集料颗粒直径是小一级集料颗粒直径64倍以上19241791倍以下时,小一级集料才能够填充到大一级集料形成的空隙中并且空隙最小。0084混凝土集料填充定则2在塑性混凝土中,同颗粒直径集料空隙率取值范围3845;并且只有大一级集料颗粒直径是小一级集料颗粒直径33137241倍以上8813764倍以下时,小一级集料才能填充到大一级集料的空隙中并且空隙最小。0085混凝土集料填充定则3在自密实流态混凝土中,同颗粒直径集料空隙率取值范围4653;并且只有大一级集料颗粒直径是小一级集料颗粒直径的241倍以上582412。
31、41倍以下时,小一级集料才能填充到大一级集料的空隙中并且空隙最小。0086混凝土集料颗粒直径比例共用区间及高效减水剂的使用,使根据混凝土拌和物稠度划分的混凝土是相对的干硬稠混凝土在加入适量外加剂后,可以变成塑性或者自密实混凝土;自密实混凝土去掉外加剂后或者减掉部分用水量后,就可能成为塑性或者干硬稠混凝土、碾压混凝土。0087高效减水剂和水泥、拌和物温度有一个相互适应性问题。0088声明与第一发明人王昱海在发明专利2007101117968现代混凝土配制方法及现代混凝土配合比及发明专利2008101772704现代高密实沥青混凝土配制方法及其配合比中描述的现代混凝土集料填充定则微有不同。0089。
32、5混凝土中,水灰比大于036的水为游离水。00906胶灰比分配定则混凝土中,产生抗压强度的水泥胶凝物和产生抗弯拉强度的水泥灰集料,有大致11的分配比例,这个比例在一定范围内向偏大于水泥灰集料的比例波动。用公式表达为0091C胶C灰10092右下角汉字表示该水泥重量是胶凝物或者灰集料。0093胶灰比分配定则由混凝土2003年第八期第1316页杨文科先生的试论抗压与抗折的辨证关系及综合值的概念而推导,发明人在此表示感谢。这里,由于证明过程会涉及杨文科先生的知识产权,这里从略。00947最大堆集密度原理在合理重量比例和合理颗粒直径比例情况下,混凝土颗粒直径细一级材料完全填充到颗粒直径粗一级组成材料形。
33、成的空隙中,使混凝土具有最小空隙率,最大堆集密度。用公式表达为0095D1PD11ED120096D2ED1PD21ED23说明书CN103182742A6/24页100097D3ED1ED2PD31ED340098DNED1ED2ED3EDN1PDN1EDN50099以上公式中,当我们运用四级集料配制高密实路面基层时,考虑到15水泥对空隙的填充,不考虑水成空隙,压实后的空隙率已经可以低于4。假定集料表观密度均为2700KG/M3,水泥表观密度为3000KG/M3,压实的路面基层最大干密度理论上可以达到2660KG/M3,与一些风化岩石表观密度相当。01008混凝土拌和物体积及混凝土空隙率01。
34、01混凝土拌和物体积为混凝土全部组成材料表观体积及含气体积之和0102VVD1VD2VD3VD4VDNVCVSVWVQ60103良好施工情况下,混凝土的空隙为水成空隙、气成空隙之和。0104混凝土气成空隙VQ与试验条件、操作水平施工人员的施工水平、混凝土材料性质、使用工具有关。试验条件、操作水平施工人员的施工水平、混凝土材料性质、使用工具良好时,混凝土气成空隙体积VQ为混凝土表观体积的12;一般或者较差时,混凝土气成空隙体积VQ为混凝土表观体积的25。01059混凝土强度方程混凝土强度增长规律010691混凝土强度方程0107混凝土抗压强度是混凝土空隙率及水泥强度的函数。混凝土强度方程用公式表。
35、达为01080109MLOGF100E砼80110如果混凝土的实际水泥用量C实小于CC胶C灰,只要混凝土中水泥用量大于水泥表观密度003倍KG/M3,则强度方程变为01110112式中C少C胶C灰C实的水泥用量,单位KG/M3。0113混凝土强度方程适合任何混凝土包括砂浆无粗集料混凝土、水泥石微晶混凝土、无骨料混凝土、DAABRAMS混凝土的强度计算。011492混凝土强度增长规律标准养护条件下,现代混凝土强度增长基本遵循“倍龄136”规律;即混凝土龄期增加一倍,强度在原来基础上增加0136倍。用函数式表达为0115R2N1136RN10011610单位体积的配合比、最大湿密度与最大干密度。0。
36、117与混凝土的配制不同,高密实水泥稳定碎石的检测项目中,有最大干密度的检测。0118对高密实水泥稳定碎石,单位体积的配合比0119近单位体积高密实水泥稳定碎石单个组成材料重量与高密实水泥稳定碎石所有组成材料表观体积包括空气体积之和的商,即为该材料试验室配合比用量Y。即0120YDM/V110121式中,DM表示近单位体积高密实水泥稳定碎石单个组成材料重量。0122高密实水泥稳定碎石单位体积的全部组成材料配合比重量之和即为最大湿密度。说明书CN103182742A107/24页11即0123P湿Y120124高密实水泥稳定碎石单位体积的全部集料与水泥重量的136倍之和,即为最大干密度。即012。
37、5P干D1/VD2/VD3/VDN/V0126136C/VS/V130127式1式13中D1,D2,D3,DN表示颗粒直径由粗到细的混凝土主要材料,并且任意颗粒直径DN1/DN241;N为任意正整数;C、S、W、Q分别表示近单位体积混凝土中水泥、磨细矿粉、水、气体及其重量,E、P表示空隙率和表观密度,V表示体积,N为任意正整数。R28标准养护条件下配制混凝土28天抗压强度;B与水泥强度试验试件形状尺寸及材料比例有关的水泥常数对ISO6791989试验GB/T176711999,B415;1水泥28天ISO6791989法实测抗压强度;E砼配制混凝土的空隙率;M,根指数;F与混凝土试件形状有关的。
38、混凝土常数对150150150MM立方体试件,F19;对直径150MM高径比为2圆柱体试件,F165;对棱长150MM高棱比为2的棱柱体试件,F16。012811RJONS曲线混凝土中,随着集料灰水泥比的提高,混凝土强度有逐渐提高的趋势。012912关于级配及标准筛0130121关于级配0131关于级配,现有规范规程是这样定义的集料中各级颗粒通过各级标准筛筛孔单位MM75,63,53,375,315,265,19,16,132,95,475,236,118,06,03,015,0075的分布情况即为级配。关于连续级配,几乎没有一个标准的、权威的定义。按照字面意思,我们基本上可以把连续级配理解为。
39、最大公称粒径之后的各级标准筛筛孔上均有筛余时,该集料即为连续级配。0132从填充角度说,发明人不赞成或者说不同意现在所有规范有关砂石料所谓“级配”“连续级配”的定义。国际标准组织对各级筛孔尺寸的规定,不符合也不可能天然符合大自然的客观规律。由22的数学计算我们知道2倍直径比例的265MM集料与63MM集料我们完全可以认为是一种颗粒直径的集料,无论从颗粒填充还是从连续的字面意思去理解,“连续级配”即“无间断级配”,这样的定义和结论都是不科学、不严谨的有理数数轴上两个数之间距离再短再小,它们之间仍然是可以再无数次分割的,数轴上距离再近的点间都是间断的。因此,规范对所谓“连续级配”一些规定,在没有前。
40、提条件限制的条件下,是不科学的。如果非要定义所谓连续级配,其定义至少要符合2个条件一,单一粒径时,大粒径MAX与小粒径MIN之比大于241;二,小一级颗粒质量是大一级颗粒质量的26及以上。没有颗粒直径以及质量比例的限制,关于砂石料的“连续级配”的描述,可以说神马都是浮云。0133122关于标准筛0134关于标准筛,中国国内使用的各级标准筛筛孔尺寸为单位MM750,630,530,375,315,160,132,950,475,236,118,060,030,015,0075。其中,筛孔直径75,375,190,950,475,236,118,060,030,015,0075之间,63,315,。
41、160之间,53,265,132之间,大一级筛孔与小一级筛孔直径之间是2倍比例关系。欧盟各国各说明书CN103182742A118/24页12级标准筛筛孔尺寸为单位MM800,630,400,320,200,160,100,80,40,20,10,0500,0250,0125;其筛孔800,400,200,100间,630,320,160,80,40,20,10,0500,0250,0125间,大一级筛孔与小一级筛孔直径之间也是2倍比例关系。美国ASTM筛,筛孔尺寸分别为单位MM760,508,381,254,191,127,9520,4760,2380,1190,0595,0297,0149。
42、,0075;其筛孔760,381,191,9520,4760,2380,1190,0595,0297,0149,0075间,508,254,127间,大一级筛孔与小一级筛孔直径之间也是2倍比例关系。0135通过发明原理1及发明原理2的数学计算,我们已经用数学方法证明只要同种材料最大粒径MAX与最小粒径MIN之比小于24143,即MAX/MIN24143,我们就可以认为这种材料为单一粒径材料。无论是美国的、欧盟的、还是中国的现行标准筛,其筛分的大一级集料均为小一级集料直径的2倍。集料粒径间2倍直径比例关系,通过小一级筛孔的集料并不能够填充到通过大一级筛孔集料产生的空隙中。美国、欧洲、中国的现行标。
43、准筛,筛分结果并不能达到小一级集料填充到大一级集料空隙中使空隙最小这样的目的,其筛分结果也就并不天然符合我们希望的小一级集料填充到大一级集料空隙中这样的规律。0136通过发明原理1及发明原理2的数学计算,我们已经知道只有大一级集料的颗粒直径是小一级集料颗粒直径的24143倍以上,小一级集料才能够填充到大一级集料形成的空隙中。所以,标准筛筛孔尺寸最合理的分布应该为大一级筛孔尺寸是小一级筛孔尺寸的24143倍及以上比如242倍,或者250倍时,小一级集料才能够完全填充到大一级集料空隙中。这样筛分出的集料颗粒直径间比例关系才能够得到有效填充,空隙率能够达到最小。因此,发明人发明的标准筛是一种筛孔可方。
44、可圆的标准筛,大一级筛孔尺寸与小一级筛孔尺寸比例为24143,通过小一级筛孔集料可以完全填充到通过大一级筛孔集料形成的空隙中;根据需要,可以设定不同的基数进行标准筛孔径设计。假定基数M为任意正数,F24143,则,标准筛筛孔间的孔径比例为M/FNN为整数,分别为3,2,1,0,1,2,3,4,5,6。发明人认为,这样设计的标准筛筛孔比例才是合理的,才符合小一级集料填充到大一级集料空隙中这样的自然规律。发明人推荐使用24143或者242倍比关系设计标准筛。考虑到便于沥青混凝土、水泥混凝土、水泥稳定粒料的使用习惯,以及新的标准筛筛孔尺寸与现有国际标准、国家标准、行业标准的衔接,发明人建议对大于10。
45、MM标准筛筛孔,以16MM、13MM及10MM为基数,按照242倍比关系进行设计,即筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,315,242,16,13,10;对筛孔尺寸小于10MM的标准筛,发明人建议1以16/242N进行设计N为1,2,3,4,5,6;或者,2以13/242N进行设计N为1,2,3,4,5,6;或者3以13/242N进行设计N为1,2,3,4,5,6。01371221对大于10MM标准筛筛孔,以16MM、13MM及10MM为基数,进行设计,筛孔尺寸小于10MM的标准筛,以16/24143N进行设计N为1,2,3,4,5,6,设计出的筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,31。
46、5,242,16,13,10,65516/24143,27116/241432,11216/241433,04716/241434,01916/241435,00816/241436。01381222对大于10MM标准筛筛孔,以16MM、13MM及10MM为基数,进行设计,筛孔尺寸小于10MM的标准筛,以13/24143N进行设计N为1,2,3,4,5,6,设计出的筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,315,242,16,13,10,53813/24143,22313/241432,说明书CN103182742A129/24页1309213/241433,03813/241434,0161。
47、3/241435,00716/241436。01391223对大于10MM标准筛筛孔,以16MM、13MM及10MM为基数,进行设计,筛孔尺寸小于10MM的标准筛,以10/24143N进行设计N为1,2,3,4,5,6,设计出的筛孔尺寸分别为单位MM76,59,39,315,242,16,13,10,41410/24143,17210/2422,07110/2423,02910/2424,01210/2425,00510/2426。0140以上尺寸标准筛可以根据需要适当选择。0141筛孔形状可方可圆。发明人建议使用圆孔。0142发明人发明的标准筛筛孔间尺寸比例是24143及大于24143倍的倍。
48、比关系。通过标准筛小一级筛孔集料可以填充到通过大一级筛孔集料形成空隙中。0143发明人认为,筛孔尺寸比例为24143及以上时,筛分结果才符合自然规律。014413高密实路面基层与水泥混凝土比较的相同点与不同点0145高密实路面基层与水泥混凝土的相同点相似点为使用原材料相同、发明原理相似计算方法某些原理甚至是相同的。0146高密实刚性贫混凝土、高密实水泥稳定碎石与水泥混凝土相比较,具有很大的不同0147131密度不同发明人配制的高密实路面基层密度甚至可以达到2600KG/M3。这样高的配制密度,对使用振动棒振捣密实的水泥混凝土是不可想象的。对水泥混凝土来说,施工密度2500KG/M3基本上就是其。
49、极限密度。0148132成型方法不同高密实刚性贫混凝土、高密实水泥稳定碎石为振动碾压成型,成型后集料包裹水泥净浆,构造物表面相对粗糙;水泥混凝土为振动成型,成型后水泥净浆包裹集料,构造物表面可以相对光滑。0149133用水量不同高密实路面基层的用水量每立方米一般不会超过130KG,最多不超过150KG;对水泥混凝土来说,即使使用目前已知的减水率最高的减水剂,每立方米用水量低于120KG,混凝土已经很难施工。0150134水泥用量不同高密实路面基层水泥用量较低,水泥混凝土水泥用量较高。0151135微观结构不同水泥混凝土中,由于含有丰富的水泥净浆,是水泥净浆包裹集料,成型后表面光滑;高密实路面基层中,水泥净浆的体积不足于完全填充集料空隙,。