谈CAD与Excel确定橡胶颗粒沥青混合料级配★

王强兵 杜国锋 王少鹏 张勤玲*

(塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔 843300)

谈CAD与Excel确定橡胶颗粒沥青混合料级配★

王强兵 杜国锋 王少鹏 张勤玲*

(塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔 843300)

在AC-13橡胶颗粒沥青混合料中，确定各种矿料的含量，可利用计算机软件AutoCAD与Excel电子表格相结合，绘制橡胶颗粒沥青混合料级配图，用软件绘图摒除了手工绘图效率低、时间长，曲线描绘不精确等缺点，可以不用编写程序，既避免不会因编程带来的工作停滞，又可以高效精确地确定出橡胶颗粒沥青混凝土中各种矿料的含量。

AutoCAD，Excel，矿料级配曲线图

0 引言

通过阅读研究近年来国内刊物，确定了沥青混凝土矿料级配的方法，总体来说有两个方向，一种是利用Excel电子表格中的编程功能，借助泰勒级数及矩阵等数学知识确定级配曲线图；一种是利用Excel电子表格自带绘制曲线图的功能绘制。第一种方法是必须建立在熟练应用编程的基础上，第二种方法虽然简便可行，但是绘制出的级配曲线图和笔者利用绘图工具AutoCAD绘制的级配曲线图有一定的出入，因此，在经过反复思考及查阅资料的前提下，提出本文的方法来绘制橡胶颗粒沥青混凝土的方法。

1 橡胶颗粒沥青混凝土级配曲线图概述

1.1 传统矿料级配设计方法

JTJ 052—2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程中T0725沥青混合料矿料级配检验方法的矿料级配曲线绘制基本上属于图解法与手算法范畴，用一些传统的工具，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[1]。JTG E20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程中T0725—2000沥青混合料矿料级配检验方法的矿料级配曲线绘制采用的是泰勒曲线的标准画法，横坐标按y=100.45lgdi计算，纵坐标为普通坐标，利用计算机的电子表格功能绘制[2]。

1.2 橡胶颗粒沥青混凝土级配配合比

本文中橡胶颗粒沥青混合料AC-13矿料级配最佳配合比设计所采用的级配类型是现行JTG D50—2006公路沥青路面设计规范中《混合料矿料级配范围表》中已有的类型，如表1所示。

2 AutoCAD与Excel电子表格结合绘制级配曲线图

在Excel电子表格中把橡胶颗粒沥青混凝土矿料筛分数据输入完成后，就可以利用AutoCAD绘图软件与Excel电子表格相结合确定各矿料所占比例，依次计算出各原材料在混合料中各自的通过百分率,最后将各原材料的通过百分率累加计算出橡胶颗粒沥青混凝土的级配。

表1 沥青混合料矿料级配范围

2.1 橡胶颗粒沥青混凝土各种矿料筛分曲线的绘制

橡胶颗粒沥青混凝土所需的矿料是碎石，橡胶颗粒，砂子与矿粉。在实验室筛分各种矿料，得到的数据如表2所示。

表2 橡胶颗粒沥青混凝土矿料筛分表

本文阐述在计算机中绘制混合料筛分曲线过程如下：步骤一，在AutoCAD中绘制高斯平面坐标系，横轴表示筛孔尺寸，纵轴表示质量通过百分率，每个筛孔对应一个质量通过百分率，只要有足够多的点就可描绘出一条平滑精确的曲线。步骤二，在Excel电子表格中，选择空白单元格，输入函数“筛孔尺寸单元格&“，”&质量通过百分率单元格”即可形成点的坐标。

2.2 橡胶颗粒沥青混凝土级配曲线的绘制

由以上部分的矿料含量可以求出橡胶颗粒沥青混凝土级配表，见表3。

表3 橡胶颗粒沥青混凝土矿料级配表

在表3计算中，各矿料比例调用了表2中的比例,将合成混合料通过百分率与表2原材料级配、原材料的比例联系起来。通过表3的合成级配以及规范要求的级配上限和级配下限,绘制级配曲线图。图1是四种级配方案的对比，绘制步骤同矿料筛分的绘制步骤。绘制出混合料级配曲线后，可以通过对表3矿料比例的调整来进行混合料级配优化，使之尽可能接近级配中值，以作为最终的橡胶颗粒沥青混凝土设计配合比。

3 对AutoCAD与Excel电子表格绘图的思考

3.1 和传统图解法的区别

利用传统的图解法在求解矿料含量时，需要连接矩形的对角线作为合成级配的中值，纵坐标按算数标尺，分别引出8%，16%，24.5%，35%，45%，75%与横坐标的平行线，过与对角线的交点做垂线与横坐标相交，其交点即为级配范围中值所对应的各筛孔尺寸，分别是0.08 mm,0.16 mm,0.315 mm,0.63 mm,1.2 mm,2.5 mm,5 mm,15 mm[3]。本文确定各种集料的用量比例是JTG D50—2006公路沥青路面设计规范中《混合料矿料级配范围表》所给出的规范中值，纵横坐标是AutoCAD中的算数标尺。

3.2 对本方法的评价

本文提出的绘制橡胶颗粒沥青混凝土级配曲线图方法得出的级配曲线图中调整后的矿料级配曲线在规范中值附近浮动，在上限值与下限值的包络线中较连贯紧密，便于级配方案的调整对比。

3.3 实际工程中的应用

可随时调整级配，经一次在Excel电子表格中输入公式以后，可通过AutoCAD进行优化设计，有效地提高了工作效率。不需要编写程序，对于不精通编程的设计人员，施工人员解决了实际性的确定矿料含量，调整级配等实际问题。有利于质检单位或监理单位对资料进行检查与复核，便于整理与储存，不需要纸质资料。

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Discussion on CAD and Excel combined with determination of rubber particles asphalt mixture gradation★

Wang Qiangbing Du Guofeng Wang Shaopeng Zhang Qinling*

(TarimUniversityCollegeofWaterConservancyandArchitecturalEngineering，Alar843300，China)

In the AC-13 rubber particles asphalt mixture， determine the content of mineral aggregate， can be combined with the computer software AutoCAD and Excel spreadsheet， drawing rubber particles asphalt mixture gradation figure. Use the drawing software eliminates the low efficiency of manual drawing， drawing a long time， the curves depict the imprecise， can not write a program， which can not only avoid not programming brings work stagnation， can efficiently and accurately determine the content of various mineral material of rubber particles in asphalt concrete.

AutoCAD， Excel， gradation curve

1009-6825(2015)16-0111-02

2015-03-27★：大学生创新创业训练计划国家级项目(项目编号：201410757003)

王强兵(1991- )，男，在读本科生； 杜国锋(1989- )，男，在读本科生； 王少鹏(1990- )，男，在读本科生

张勤玲(1982- )，女，讲师

U416.26

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