刘贵君
(黑龙江省公路勘察设计院)
沥青混合料级配曲线设计中泰勒曲线的画法
刘贵君
(黑龙江省公路勘察设计院)
为了直观体现沥青混合料中不同配合比状态下矿料级配曲线的形态,描述了沥青混合料级配曲线设计中规范规定的泰勒曲线的详细画法,为设计、施工、监理检测单位提供了标准的Excel绘图程序或方法。
沥青混合料;配合比;级配曲线;泰勒曲线;Excel
级配曲线是沥青混合料组成设计中最经常使用的。其画法为《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000中T0725-2000“沥青混合料的矿料级配检验方法”规定的泰勒曲线画法。在Excel中掌握泰勒曲线画法的人不多,且大多为设计单位的技术人员,一般的施工、监理检测单位的技术人员中会画此曲线的人并不多。
沥青混合料组成设计中的数据准备主要包括各类矿料的筛分结果和配合比。示例数据如表1。
坐标系数据是泰勒曲线的最重要数据,图内的纵向网络线来源于此(不能由Excel程序自动设置)。示例数据如表2。
表1 XX高速XX标段下面层AC-25型沥青混合料级配曲线
表2 坐标系数据示例
说明:(1)上表数据应与表1同行设置,即在Excel中将表2转置,对应筛孔的数据产生在纵向。
(2)虚拟坐标是产生XY散点图中定义纵向网格线的端点的重要数据,主要包括“0”和“100”二个数据,其意义为XY散点的二个纵坐标值。
(3)纵向网格线坐标(X轴坐标点)由y=100.45lgdi计算产生,其值为泰勒曲线标准画法的对应X轴坐标值
在Excel中画泰勒曲线必须采用XY散点图的图表类型。
(1)点击“图表向导”,选“XY散点图”,选“平滑线散点图”,点“下一步”,点“系列”选项卡,点“添加”。
(2)“名称”可取名为“上限”,X值为表2中31.5 mm筛孔对应的泰勒计算值,4.72至0.075 mm筛孔对应的泰勒计算值0.31;Y值为表1中31.5 mm筛孔对应的上限值100至0.075 mm筛孔对应的上限值0。
(3)依次画出“下限”和“掺和后”的实际级配曲线。
(4)画31.5 mm筛孔对应的纵向网格线:添加系列4,名称可取为“31.5 mm纵线”,X值为表2中31.5 mm筛孔对应的泰勒计算值4.72至另一个4.72(此为关键所在,因X值为一个系列,本步骤定义为31.5 mm筛孔对应的纵向网格线上所有的点X值均为4.72);Y值为表2中虚拟坐标值0至100(Y值也为一个系列,其含义为31.5 mm筛孔对应的纵向网格线上所有的点Y值为从0到100)。
(5)类似的画出26.5 mm至0.075 mm的纵向网格线。
(6)画坐标原点Y轴:添加系列17,X值为表2原点坐标的0至0,Y值为表2原点坐标的0至100。
(7)添加X轴刻度线标签:在图表中双击“数值(X)轴”来设置坐标轴格式,将“图案”选项卡中所有刻度相关的选项均设为“无”,手动添加X轴刻度线标签。添加系列18,X值为表2中31.5 mm筛孔对应的泰勒计算值4.72至表2中0.075 mm筛孔对应的泰勒计算值0.312;Y值为表1中筛孔对应的31.5至0.075。注意:此线为虚线,画出后双击以设置数据系列格式:在“图案”选项卡中线形颜色选白色,数据标记为“无”,“数据标记”选项卡中“数据标签包括”将Y值打上对号,确定,即可看到出现一系列数据标签,其值为筛孔值。这些数据标签可单独移动,手动将其分别移至X轴下合适位置。
(8)设置图表选项,美化图表,如背景、曲线颜色、标题等。
至此,一个完整的泰勒曲线绘制完毕,图1为例图。
图1 级配曲线图
说明:如Y轴想与X轴交于0.075点,可设置X轴最小值为泰勒计算值的0.31。
通过在Excel中绘制泰勒曲线的详细步骤,探讨了沥青混合料组成设计中最基础的级配曲线设计的图表画法,再结合“掺和后通过量”的公式计算,可以设计出一个自动的级配曲线设计图,只需调整配合比,最终的矿料合成曲线自动生成在图表中。所绘制的泰勒曲线图完全符合行业规范的规定,可以为各类工程技术人员提供技术参考。
[1]公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ 052-2000)[S].
[2]公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[S].
[3]哈尔滨华通道桥技术开发公司自己开发沥青混合料组成设计程序.
U416.1
C
1008-3383(2011)12-0003-01
2011-10-11