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1、【數(shù)據(jù)庫理論論文】集料大數(shù)據(jù)庫質(zhì)量分析及相關(guān)建議 摘要:基于新型道路材料國家工程實驗室已建立的全國集料大數(shù)據(jù)庫，對某玄武巖料場生產(chǎn)的集料進行檢測，并將檢測結(jié)果與全國集料大數(shù)據(jù)庫中的同類集料數(shù)據(jù)相比較，利用該集料檢測數(shù)值與在大數(shù)據(jù)庫中數(shù)值的分布情況進行排列統(tǒng)計，依據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果，對集料的使用和生產(chǎn)提出建議。 關(guān)鍵詞:瀝青路面;玄武巖集料;檢測數(shù)據(jù);大數(shù)據(jù)庫排序;質(zhì)量分析;相關(guān)建議 引言 隨著我國公路瀝青路面建設(shè)的迅猛發(fā)展，如何提高瀝青路面使用質(zhì)量越來越備受關(guān)注。集料作為瀝青路面混合料的骨架和用量最多的材料，其質(zhì)量是確保瀝青混合料使用質(zhì)量的先

2、決條件。集料檢測的結(jié)果可反映集料的不同特性和質(zhì)量，而質(zhì)量的高低勢必帶來瀝青路面使用質(zhì)量的差異［1］。我國地大物博，料源豐富，集料加工料場遍布各地。因各地的石料本身物理、力學性質(zhì)不同，各地料場生產(chǎn)加工水平也是有高有低。所以，用于工程建設(shè)的集料質(zhì)量很容易出現(xiàn)良莠不齊的現(xiàn)象。而如何區(qū)分集料質(zhì)量的高低和怎樣更好地應用不同特性的集料，是目前公路建設(shè)行業(yè)需要重視和研究的問題。新型道路材料國家工程實驗室長期致力于道路材料的試驗研究工作，2018年已經(jīng)建立起全國集料檢測大數(shù)據(jù)庫。本文結(jié)合已建立的全國集料大數(shù)據(jù)庫，按照公路瀝青路面行業(yè)技術(shù)規(guī)范［2］要求，對某玄武巖料場生產(chǎn)的集料進行全套質(zhì)量檢測。為了進一步分析該

3、集料質(zhì)量狀況，將此次集料檢測結(jié)果與全國集料大數(shù)據(jù)庫中的同類集料數(shù)據(jù)相比較，而后進行統(tǒng)計排名和質(zhì)量分析，最后提出集料使用和生產(chǎn)建議。 1集料質(zhì)量檢測 按照文獻［2－4］對某玄武巖粗集料質(zhì)量進行檢測。其質(zhì)量檢測結(jié)果，見表1。 2集料質(zhì)量分析 2.1關(guān)鍵指標選定 為了進一步說明某玄武巖集料質(zhì)量狀況，選取對瀝青路面使用質(zhì)量影響較大的集料強度、加工水平、潔凈度、抗滑性、黏附性、吸水性共6個特性［2］，即將對應集料的壓碎值、針片狀、含泥量、磨光值、黏附性、吸水率指標作為集料質(zhì)量分析的關(guān)鍵性指標。 2.2統(tǒng)計排名

4、及樣本集料與庫中同類集料數(shù)據(jù)相比較 將此次集料檢測關(guān)鍵指標數(shù)據(jù)與全國集料大數(shù)據(jù)庫中的同類集料數(shù)據(jù)(總樣品數(shù)量4250個)相比較，進行數(shù)值大小排名。具體方式為:運用EXCEL軟件找出該樣本數(shù)值在大數(shù)據(jù)庫中所處的排列位數(shù)(根據(jù)檢測指標的數(shù)值意義采取升序或降序排列)。通過該樣本數(shù)值排列位數(shù)與總樣本數(shù)量的比值關(guān)系，可用EXCEL計算得出該樣本數(shù)據(jù)優(yōu)于大數(shù)據(jù)庫中同類集料的百分比數(shù)量。例如，該樣本壓碎值指標檢測數(shù)值為12.4%。由于壓碎值指標的意義為壓碎值越低，石料抵抗壓碎的能力越高，也就是檢測結(jié)果越小越好。所以，大數(shù)據(jù)庫中該指標的數(shù)值統(tǒng)計分布按升序排列。排列后找出樣本數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)庫的數(shù)值

5、排列為2461位，大數(shù)據(jù)庫中同類集料壓碎值指標總樣本為4250個。可以得出該樣本壓碎值指標數(shù)值排名優(yōu)于全國42.1%的同類玄武巖集料。同理，可計算出其余5個指標在全國大數(shù)據(jù)庫的排名百分比。樣本集料與庫中同類集料數(shù)據(jù)比較，見圖1。 2.3關(guān)鍵指標質(zhì)量特征分析 與數(shù)據(jù)庫中的全國玄武巖集料相比，利用各項關(guān)鍵指標的數(shù)值大小排名情況，分析本文的某玄武巖集料關(guān)鍵指標質(zhì)量特征:(1)根據(jù)壓碎值指標的排名統(tǒng)計，該集料優(yōu)于全國42.1%的同類玄武巖集料。表明該集料母巖強度一般，石料抵抗壓碎的能力一般。(2)根據(jù)針片狀顆粒含量指標的排名統(tǒng)計，該集料優(yōu)于全國28.6%的同類玄武巖集料

6、。表明該集料的加工水平較差，石料整形加工工藝較差。(3)根據(jù)含泥量指標的排名統(tǒng)計，該集料優(yōu)于全國27.9%的同類玄武巖集料，表明該集料潔凈程度較差。集料含泥量偏高不僅導致瀝青混合料配合比設(shè)計中瀝青用量的增加，還將降低集料與瀝青膠結(jié)料的黏附能力，進而降低瀝青混合料的抗水損害性能和耐久性能。(4)根據(jù)吸水率指標的排名統(tǒng)計，該集料優(yōu)于全國14.3%的同類玄武巖集料。表明該集料吸水性較大、開口孔隙較多，用于瀝青混合料生產(chǎn)拌和，該集料將吸收較多的瀝青。(5)根據(jù)黏附性指標的排名統(tǒng)計，該集料黏附性等級為5級(最高)水平。表明該集料與瀝青的黏附能力較高。在應用于瀝青路面建設(shè)中，對提高瀝青路面抗水損害能力起到

7、關(guān)鍵作用。(6)根據(jù)磨光值指標的排名統(tǒng)計，該集料優(yōu)于全國97.6%的同類玄武巖集料。表明該集料抵抗輪胎磨光作用的能力較強，可應用于瀝青路面表面層中，對提高路面抗滑、行車安全等方面起到積極作用。 2.4綜合質(zhì)量水平計算 基于全國集料大數(shù)據(jù)庫的集料綜合質(zhì)量水平評價目前還沒有較完善、成熟的體系方法，目前采取平均值法進行評價。綜合以上6項指標在全國集料大數(shù)據(jù)庫中的數(shù)值排名情況和分析結(jié)果，計算得出該玄武巖集料6項指標綜合排名為:優(yōu)于全國51.8%的玄武巖集料。表明該集料的綜合質(zhì)量水平在國家工程實驗室建立的全國玄武巖集料數(shù)據(jù)庫中處于中等水平。 3集料的使用和

8、生產(chǎn)建議 鑒于該玄武巖集料針片狀顆粒含量、含泥量、吸水率指標在全國大數(shù)據(jù)統(tǒng)計中排名靠后(低于30%)，建議該集料在用于瀝青路面工程應用時，采取如下措施，以提高集料使用質(zhì)量，進而改善瀝青路面的性能。(1)該集料針片狀顆粒含量較高，在瀝青路面工程應用中，易導致瀝青混合料較難壓實和降低施工和易性［5］。在目標配合比設(shè)計時，應注意級配設(shè)計曲線盡量平緩、順直，并適當減少3～5mm檔集料的用量和適當增加細集料或礦粉的用量，以提高混合料的易壓實程度。在石料的后續(xù)生產(chǎn)加工中，料場應采用三級破碎，即含有一級反擊式破碎、沖擊式破碎和反擊篩分聯(lián)合機的整形加工工藝進行破碎，嚴格控制針片狀顆粒含量，優(yōu)化

9、石料生產(chǎn)加工工藝，改善集料的后續(xù)生產(chǎn)加工水平。(2)該集料含泥量較高，在石料的生產(chǎn)加工中，應注意石料破碎后的清洗，采用二級以上除塵工藝，并在生產(chǎn)后的料堆上采取料堆防護等措施，嚴格控制集料含泥量，以確保集料的潔凈程度。(3)該集料吸水率較大，在進行瀝青混合料目標配合比設(shè)計時，需適當增加設(shè)計瀝青用量，以滿足瀝青混合料的礦料間隙率、瀝青飽和度、粉膠比、瀝青膜厚度等體積指標的要求。同時在現(xiàn)場施工時，需嚴格控制熱拌瀝青混合料經(jīng)受的短期老化時間，盡量保持與室內(nèi)試驗時短期老化的條件相似，使現(xiàn)場混合料的體積指標能夠貼合室內(nèi)目標配合比設(shè)計的結(jié)果。 4結(jié)語 本文通過基于新型道路材料

10、國家工程實驗室已建立的全國集料大數(shù)據(jù)庫和影響集料使用質(zhì)量的6個關(guān)鍵指標，采用數(shù)值排名統(tǒng)計方法，對某玄武巖集料進行了質(zhì)量分析，并且根據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果，對數(shù)值排名較低的指標，分別給予該集料后續(xù)使用的專項建議。對集料的排名統(tǒng)計和質(zhì)量分析，可及時研判集料料源、生產(chǎn)加工等水平，不僅對各集料生產(chǎn)廠家客觀評判自身產(chǎn)品質(zhì)量、對標找差、針對性地改善集料生產(chǎn)加工水平起到積極作用，還可供工程建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位更好地應用集料和后續(xù)集料質(zhì)量控制研究參考。 參考文獻 ［1］王霞，王建華．整體控制瀝青路用集料質(zhì)量的重要性［J］．科技信息，2010(9):346，417． ［2］JTGF40—2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］．北京:人民交通出版社，2004． ［3］JTGE20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程［S］．北京:人民交通出版社，2011． ［4］JTGE42—2005公路工程集料試驗規(guī)程［S］．北京:人民交通出版社，2005． ［5］交通運輸部安全與質(zhì)量監(jiān)督管理司，交通運輸部職業(yè)資格中心．道路工程［M］．北京:人民交通出版社，2018．