1、道道 路路 建建 筑筑 材材 料料第一章第一章 砂石材料砂石材料鄭州交通技師學院交通工程系 付麗知識教學點和學習要求p 知識教學點 砂石材料的技術性質和技術要求(石料和集料) 礦質混合料的級配理論和組成設計方法p 學習要求 了解并掌握砂石材料的技術性質和技術要求 掌握級配理論和組成設計方法，會用圖解法和試算法設計礦質混合料的配合比 第一節 砂石材料的技術性質 p 砂石材料按形狀分類 1）塊狀石料：簡稱石料 2）粒狀石料：簡稱集料 ，又按大小分為： A、粗集料：如碎石、卵石 B、細集料：如砂、C、石屑 p 砂石材料按來源分類 A、天然石料 B、人工軋制的集料 C、工業冶金礦渣 第一節 砂石材料的

2、技術性質石路面p 中國現存最早，并且保存良好的是隋代趙州安濟橋又稱趙州橋。橋為敞間圓弧石拱，凈跨37.02m。第一節 砂石材料的技術性質第一節 砂石材料的技術性質碎石砂工業廢渣骨料封閉孔隙（體積為封閉孔隙（體積為）Vn)開口孔隙（體積為開口孔隙（體積為V Vi i）固體物質（體積為固體物質（體積為VsVs）孔隙體積：孔隙體積：V0=Vi+ Vn 材料在自然狀態下總體積材料在自然狀態下總體積V=Vs+ V0（一）巖石的技術性質1.巖石內部組成結構：礦質實體 開口孔隙閉口孔隙 石料組成結構外觀示意圖 一、石料的技術性質與技術要求一、巖石的技術性質p 2.巖石的技術性質 物理性質、力學性質、化學性質

3、p（1）物理性質： 物理常數（真實密度、毛體積密度、孔隙率） 吸 水 性 （吸水率、飽和吸水率） 抗 凍 性 （耐候性、腐蝕性）1）物理常數（1）真密度：是巖石在規定條件下，烘干巖石礦質實體單位體積的質量，用 t 表示。 因 故 Vs固體物質的體積 M-巖石的質量（g）ms巖石礦質實體的質量（g） 一、巖石的技術性質一、巖石的技術性質stvsmMmsstvM一、巖石的技術性質p測定方法：李氏比重瓶法測定，將石料磨細至全部過0.25mm的篩孔，然后將其裝入比重瓶中，利用已知比重的液體置換石料的體積。（2） 毛體積密度：在規定條件下，烘干巖石（包括孔隙在內）的單位體積的質量。 V-巖石的毛體積（

4、g/cm3 ） 其它符號同前 一、巖石的技術性質一、巖石的技術性質可分為干密度、飽和密度和天然密度可分為干密度、飽和密度和天然密度 相互之間如何換算？相互之間如何換算？一、巖石的技術性質（3)孔隙率：巖石的孔隙率是指孔隙體積占總體積的百分率 n-巖石料的孔隙率V0-巖石的孔隙體積（cm3）。 如何推算孔隙率公式？一、巖石的技術性質2） 吸水性： （1）吸水率:20 2 和大氣壓狀態下，是巖石在規定條件下，巖石試樣最大的吸水質量與烘干巖石試件質量之比。 質量吸水率： 體積吸水率： W體=（m2-m1）/VW Wx.Vx-石料的質量、體積吸水率（%） m1-石料試件烘干至恒重時的質量（g） m2-

5、石料試件吸水至恒重時的質量（g）(2) 飽和吸水率： 20 0 2 0 C ，在強制條件下，巖石試樣最大的吸水質量與烘干巖石試件質量之比，以百分率表示 m2 -試件經強制吸水后的質量（g ) m1-同前一、巖石的技術性質一、巖石的技術性質2）吸水性u吸水性飽水系數定義：巖石吸水率與飽和吸水率之比（0.50.8）。意義：一般來說，石料的飽水系數越大，常壓下吸水后留余的空 間就越少，巖石越容易被凍脹破壞，其抗凍性就越差。u吸水性影響因素影響因素：孔隙大小、孔隙構造特征規律：一般來說，孔隙結構相同的石料，孔隙率越大，吸水率越 大；表觀密度越大的石料，孔隙越小，吸水率也越小；（一）石料的技術性質物理性

6、質一、巖石的技術性質 吸水率:是指在規定條件下，試件最大吸水質量與烘干石料試件質量之比。 （測試方法：將已知質量的干燥試件逐層加水至浸沒，用自由吸水法測定其吸水后的質量） 飽和吸水率:是指在強制條件下，石料試件最大吸水質量與烘干試件質量之比。 （測試方法：將已知質量的干燥試件用煮沸法和真空抽氣法強制飽水，測定其飽水后的質量）一、巖石的技術性質p 3 ）抗凍性：抵抗大氣自然因素目前主要考慮抗凍性，常用抗凍性標號表示，測定經過凍 (-15 0 C,4h) 、融 (20 0 50 C,4h) 循環，質量損失不超過 5% ，抗壓強度不超過 25% 的次數。 (1)耐久性（原耐候性）u定義：是指石料承受

7、干濕、凍融等環境條件及交通條件 的變化不老化、不劣化的抵抗能力。u檢測試驗： T0241-1994 抗凍性試驗：石料在浸水條件下，經多次凍結與融化作用后測定試件的質量損失以及單軸飽水抗壓強度的變化。（指標：凍融系數、質量損失率和外觀變化） T0241-1994 堅固性試驗：石料經多次飽和硫酸鹽溶液浸泡與干燥作用后，測定試樣質量損失的變化。(指標：質量損失率)（一）石料的技術性質物理性質JGJ E41-2005公路工程石料試驗規程公路工程石料試驗規程想一想1、孔隙率與真實密度、毛體積密度有何關系？孔隙率與真實密度、毛體積密度有何關系？2、干燥狀態、飽和狀態下的毛體積密度有何關系？、干燥狀態、飽和

8、狀態下的毛體積密度有何關系？技術指標：單軸抗壓強度、單軸壓縮變形、劈裂強度、抗 剪強度、點荷載強度和抗折強度，以及抗壓碎、 抗沖擊、抗磨光和抗磨耗等性能。關鍵指標：單軸抗壓強度和抗磨耗性（一）石料的技術性質力學性質JGJ E41-2005公路工程石料試驗規程公路工程石料試驗規程1）單軸抗壓強度（T0221-2005）意義：反映石料力學性能的重要指標。測試方法：將石料制成規定標準試件，飽水后處理后用萬能 試驗機（或壓力試驗機），使試件在按規定加載 條件下單軸受壓，直至到達極限破壞時的單位承 壓面積強度。（一）石料的技術性質力學性質2）單軸壓縮變形（T0222-2005）意義：測定巖石試件在單軸壓

9、縮應力條件下的軸向及徑向應 變值，據此計算巖石的彈性模量和泊松比。測試方法：將石料制成規定圓柱體標準試件后采用電阻應變 儀或千分表進行測定。（一）石料的技術性質力學性質3）劈裂強度（T0223-1994）意義：巖石的抗拉能力較弱，并且在工程實踐中拉斷破壞是 工程巖體的主要破壞方式之一，因此需對其進行測定。測試方法：將圓柱體石料試件置于萬能 試驗機上，采用劈裂法在規 定條件下加壓，直至試件劈 裂破壞。（一）石料的技術性質力學性質4）抗剪強度（T0224-2005）意義：抗剪強度是指石料在剪切面上所能承受的極限剪應力， 它是巖體基礎設計的基本參數。測試方法：利用直剪儀對巖石試件施加法向 荷載和剪切

10、荷載直至試件破壞， 并觀察破壞形狀。（一）石料的技術性質力學性質5）點荷載強度（T0225-1994）意義：點荷載強度反映了石料各向異性的特點，為巖體分級和 抗拉強度計算提供設計參數。測試方法：將巖石鉆芯取樣，利用點荷 載試驗儀對巖芯試樣進行徑 向和軸向加載直至破壞，以 點荷載強度指數表征。（一）石料的技術性質力學性質6）抗折強度（T0226-1994）意義：抗折強度是石料在荷載作用下受彎至折斷時的極限彎曲應力，它評價巖石板材、條石基礎和條石路面等建材的主要力學指標。 測試方法：將石料制成規定的標準長方體試件，并在規定條件下施加荷載直至試件折斷破壞。（一）石料的技術性質力學性質一、巖石的技術性

11、質p 2 ）磨耗性：指石料抵抗撞擊、邊緣剪力和磨 擦等聯合作用的性質。p 洛杉磯式磨耗試驗（ 標準方法 ） m1kg 石料 +12 個 5kg 的鋼球 磨 500 轉 測定過1.7mm( 方篩 )后洗凈烘干后質量為m2。（一）粗集料的技術性質力學性能（2）磨耗值 測試方法：洛杉磯磨耗試驗(T0317-2005)或擱板式磨耗試驗道瑞磨耗試驗(T0323-2005) 將按規定級配組成的集料與一定數目的鋼球同時加入洛杉磯磨耗試驗機的磨耗鼓中，磨耗鼓在規定條件下旋轉摩擦500次后取出集料試樣，測試試驗后集料1.7mm方孔篩上通過質量百分率。3）化學性能酸堿性n 決定因素：氧化硅和氧化鈣在巖石組份中比例

12、的多少決定了 石料的酸堿性。n 分類： 酸性巖 SiO265%（例花崗巖、石英巖等）中性巖 SiO2含量在52%65%堿性巖 SiO252%（例石灰巖、玄武巖等）選擇石料時應考慮巖石的酸堿性對瀝青與巖石粘結的影響n 意義：石料與瀝青的粘接性能不良而造成的瀝青混合料剝離 是瀝青路面常見的破壞形式之一。n 試驗方法：水煮法或水浸法（一）石料的技術性質化學性質p 工程實際中所采用的石料必須滿足一定的技術要求，該要求就是石料的技術標準。p 標準制定思路是： 首先根據石料所屬巖石類型，將石料分成四大類巖漿巖、石灰巖、砂巖或片麻巖以及礫巖；再依據石料物理-力學性能將每種類型巖石劃分成四個等級。其中：I級最

13、堅強的巖石；II級堅強的巖石；III級中等強度巖石；IV級較軟的巖石。（一）石料的技術要求（一）石料的技術要求技術標準 （一）道路用石料制品分類？（二）橋梁建筑用主要巖石制品有那些？ 第二節 道路和橋涵用石料制品（自學）第三節 集料的技術性質p 概述：集料是指在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括巖石天然風化而成的礫石（卵石）和砂等，以及由巖石經人工軋制和各種尺寸的碎石、石屑、另有工業冶金礦渣等。1. 集料分類 根據集料形成的過程不同，分為卵石（又稱礫石）和碎石； 根據粒徑大小的不同，分為粗集料和細集料。工程上分為粗骨料和細骨料。2. 粗細集料粒徑的界限 水泥混凝土用集料的粗細界限尺寸為4.7

14、5mm，瀝青混合料用集料粗細界限尺寸為2.36mm。大于或等于該尺寸的顆粒為粗集料，余為細集料。3. 最大粒徑 這是一個較為重要但又容易引起混淆的概念，集料的最大粒徑這一概念由兩個不同定義構成，即集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑。 集料最大粒徑：指集料100%都要求通過的最小標準篩篩孔尺寸。 集料公稱最大粒徑：指集料可能全部通過或允許有少量不通過（一般容許篩余不超過10%）的最小標準篩篩孔尺寸。 這兩個定義涉及的粒徑有著明顯區別，通常集料公稱最大粒徑比最大粒徑要小一個粒級。但在實際使用過程中、甚至在一些書本資料上也經常不加嚴格區別，容易引起混淆。實際上工程中所指的最大粒徑往往是指公稱最大粒徑，這

15、一點在今后的應用中要加以區分。第三節 集料的技術性質（一）粗集料的技術性質p 路用粗集料的物理性質：物理常數（表觀密度、毛體積密度、堆積密度及空隙率等）、級配和堅固性。p 路用粗集料的力學性質： 壓碎性 磨光性 沖擊性 磨耗性（一）粗集料的技術性質物理性能1）物理常數（1）表觀密度定義：是指在規定條件下，烘干石料礦質單位表觀體積（含括礦物實體和閉口孔隙體積）集料的質量。測試方法：網籃法三、集料的技術性質Vs、Vn、Vi、Vv -分別為礦質實體、閉口孔隙、開口孔隙和空隙的體積其中：V0=Vi+Vn各種密度都是在規定條件下，單位體積（體積不同，所對應的密度值不同，注意區分。封閉孔隙（體積為封閉孔隙

16、（體積為VnVn)開口孔隙（體積為開口孔隙（體積為V Vi i）固體物質（體積為固體物質（體積為VsVs）孔隙體積：孔隙體積：V0=Vi+ Vn 材料在自然狀態下總體積材料在自然狀態下總體積V=Vs+ V0（一）粗集料的技術性質物理性能（1）物理常數毛體積密度定義：是指在規定條件下，單位毛體積（含括礦物實體、 開口孔隙體積和閉口孔隙體積）的質量。測試方法：容量瓶法三、集料的技術性質 （ 3 ）堆積密度粗集料的堆積密度包括：、堆積狀態B、振實密度 - 用于水泥混凝土 C、搗實密度- 用于瀝青混合料 在一定條件下(自然堆積、振實和搗實)，單位體積(包括礦物實體、開口孔隙體積、閉口孔隙體積及顆粒間空

17、隙體積)集料的質量式中v0=vi+vn（4）空隙率 集料在某種裝填狀態下的空隙體積（含開口隙）占裝填體積的百分率 一、集料的技術性質材料的各種密度與體積之間的關系p 幾種密度的比較比較項目實際密度表觀密度堆積密度材料狀態絕對密實近似絕對密實狀態堆積狀態材料體積Vs計算公式應用判斷材料性質用量計算、體積計算00VmVmsVmnsVVV0VvinsVVVV封閉孔隙（體積為封閉孔隙（體積為VnVn)開口孔隙（體積為開口孔隙（體積為V Vi i）固體物質（體積為固體物質（體積為VsVs）孔隙體積：孔隙體積：V0=Vi+ Vn 材料在自然狀態下總體積材料在自然狀態下總體積V=Vs+ V0復 習stVmn

18、shVVminshVVVm%100)1 (thinvVvvP石料組成結構外觀示意圖孔隙：礦物之間的空間孔隙：礦物之間的空間Vn+Vi空隙：集料顆粒之間的空間空隙：集料顆粒之間的空間Vv顆粒之間的顆粒之間的空間體積空間體積集料的體積組成集料的體積組成復 習三、集料的技術性質2 ）級配 （ 1 ）篩分試驗標準及取樣量公稱最大粒徑 （ mm ） 方 孔 75 63 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75 圓 孔 80 63 40 31.5 25 20 16 10 5.1 試樣質量不少于（ kg ） 10 8 5 4 2.5 2 1 1 0.5 三、集料的技術性質p (2) 篩分試

19、樣須備兩份：水洗法（混凝土可省去水洗法）、干篩法 p （3）必須除去超粒徑部分顆粒后，進行篩分試驗 p （ 4 ）有關參數計算 p .分計篩余百分率計算p B. 累計篩余百分率計算p C.通過百分率（一）粗集料的技術性質物理性能（2）級配p 定義：是指集料中各種粒徑顆粒的搭配比例或分布情況。p 意義：級配對水泥混凝土及瀝青混合料的強度、穩定性及 施工和易性有著顯著的影響。 p 測定：篩分析試驗p 瀝青路面及各類基層集料用標準篩均以方孔篩為準（相應的篩孔尺寸依次為75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2

20、.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、 0.15mm、0.075mm）， 前期水泥混凝土路面使用的是圓孔篩（相應篩孔尺寸依次為100mm、80mm、63mm、50mm、40mm、31.5mm、25mm、20mm、16mm、10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm、0.075mm） ，原規程保留了方孔篩和圓孔篩兩種篩孔，但在實際使用過程中兩套篩孔易使試驗人員在操作上引起混亂。p 目前，所有試驗規程中的集料全部統一為方孔篩規格。（一）粗集料的技術性質物理性能（一）粗集料的技術性質物理性能（3）堅固性 根據JGJ E42-2005公路工程集料

21、試驗規程中T0314-2005粗集料堅固性試驗規定，選取規定數量，分別裝在金屬網籃中浸入飽和硫酸鈉溶液中進行干濕循環試驗，經5次循環次數后，觀察其表面破壞情況，并用質量損失百分率來計算其堅固性（也稱安定性）。p 壓碎值：集料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力。衡量集料強度的相對指標，以鑒定集料品質。p 磨光值：反映集料抵抗輪胎磨光作用的指標，即保持其原有粗糙的能力。用高磨光值的集料來鋪筑道面表層，可以提高路表的抗滑能力，保障車輛的安全行使p 沖擊值：反映集料抵抗多次連續重復沖擊荷載的能力。由于路表集料直接承受車輪荷載的沖擊作用，這一指標對道路表層用集料非常重要。p 磨耗值：反映集料抵抗車輪撞擊及

22、磨耗的能力，一般磨耗損失小的集料堅硬、耐磨并且耐久性好。（一）粗集料的技術性質力學性能（一）粗集料的技術性質力學性能（1）壓碎值10001mmQau 測試方法 水泥混凝土壓碎值試驗是將9.513.2mm集料試樣3kg裝入壓碎值測定儀的鋼質圓筒內，放在壓力機上，在10min左右均勻地加荷至400kN ，穩壓5s，然后卸荷，稱其通過2.36mm的質量百分率，代入下式，即可求得集料的壓碎值。（一）粗集料的技術性質力學性能（2）磨光值(T0321-2005) 將9.513.2mm并剔除針片狀顆粒的集料制成試件，加速磨光后采用擺式磨擦系數測定儀測定磨光后集料的磨擦系數BPN ，再轉化為集料的磨光值PSV

23、 ，該值愈高，表明集料的抗滑性愈好。（一）粗集料的技術性質力學性能（3）沖擊性（T0322-2005） 按規定方法稱取9.513.2mm試樣質量，裝入沖擊鋼筒搗實后，用13.75kg的沖擊錘沿導桿自規定高度自由下落按規定連續錘擊集料，重復15次，沖擊試驗后2.36mm標準篩上通過質量百分率。（一）粗集料的技術性質力學性能p 道瑞磨耗試驗（T0323-2005） 將粒徑為9.513.2mm的潔凈干燥集料試樣單層緊排于兩個試模內，然后用環氧樹脂砂漿填充密實，經24h養護后拆模清砂取出試件并稱其質量，再將試件固定于道瑞磨耗機上，在規定條件下旋轉摩擦500圈后，取出試件，清砂后再次稱取質量。1、定義：

24、在瀝青混合料中，指粒徑小于 2.36mm 天然砂，人 工砂及石屑。在水泥混凝土中，指粒徑小于 4.75mm 的天然砂、人工砂。2、分類： 1 ）天然砂：由巖石在自然條件下風化形成的。天然砂通常包括以下幾種類型： 河砂：顆粒表面圓滑、比較潔凈，質地較好，產源廣。 山砂：表面粗糙有棱角，含泥量及含有機雜質多。 海砂：常混有貝殼和鹽分等有害雜質。2）人工砂：由巖石軋碎而成的顆粒，表面有棱角，較潔凈， 但價格較高，無特殊情況多不采用。（二）細集料的技術性質（二）細集料的技術性質技術性質 物理常數 顆粒級配 粗度級配：集料各級粒徑顆粒的分配情況，由篩分析試驗確定。 試驗方法：在篩分試驗中，分別稱量500

25、g砂樣充分過篩，根據砂樣存留在各篩上的篩余質量，分別計算出分計篩余百分率、累計篩余百分率 、通過百分率 。分計篩余百分率、累計篩余百分率 與通過百分率之間的關系（二）細集料的技術性質100%iimaM12iiAaaa100iipAp 粗度：評價砂粗細粗度的一種指標，通常用細度模數表示，按下式計算：p 細度模數愈大，表示細集料愈粗。砂按細度模數分為粗、中、細三種規格，相應的細度模數分別為：3.73.1為粗砂 ；3.02.3為中砂；2.21.6為細砂。p 細度模數雖然表示砂的粗細程度，但不能完全反映出砂的顆粒級配情況，因為相同細度模數的砂可有不同的顆粒級配。因此，要全面表征砂的顆粒性質，必須同時使

26、用細度模數和級配兩個指標。（二）細集料的技術性質重點難點強化訓練重點難點強化訓練思考點：如何評價砂的粗細程度？例2：取一批砂做篩分試驗，結果如表，試計算砂的細度模 數，并評定砂的粗細程度。篩孔 /mm9.54.752.361.180.60.30.15篩底篩余量 /g02535901401157025作 業p 有一份殘缺的砂子篩分記錄如下表，根據現有的材料補全，并評定砂的粗細程度。 篩孔 /mm4.752.361.180.60.30.15分計篩 余百分率/%2020累計篩 余百分率/%519通過百分率 /% 45222解 答p 有一份殘缺的砂子篩分記錄如下表，根據現有的材料補全，并評定砂的粗細程

27、度。 篩孔 /mm4.752.361.180.60.30.15分計篩 余百分率/%51416202320累計篩 余百分率/%51935557898通過百分率 /%9581 6545222v 礦質混合料的級配理論v 級配曲線范圍的繪制v 礦質混合料的組成設計方法第四節 礦質混合料的組成設計概 述p 級配對混合料的影響： 礦質混合料的級配組成直接影響到水泥混凝土或瀝青混合料的強度、耐久性和施工和易性，原因是級配直接決定礦質混合料的密實度和礦質混合料顆粒間內摩擦力。級配的幾種情況級配的幾種情況概 述 在混合料中是以結合料（水泥或瀝青）來填充集料的空隙并包裹集料。所以，集料空隙越大，填充集料顆粒空隙所

28、需的結合料越多；集料的總表面積越大，包裹集料顆粒所需的結合料越多。從節約結合料的角度考慮，最好采用空隙較小，總表面積也較小的集料。 若各種粒徑的集料顆粒在相互排列時， 能夠互相嵌鎖又互相不干涉，形成緊 密多級嵌擠的空間骨架結構，則集料 顆粒間將具有較大的內摩擦力。概 述p 礦質混合料顆粒級配應滿足的基本要求： 最小空隙率：使不同粒徑的各級礦質集料按一定的比例搭 配后，應有最大密實度。 最大摩擦力：各級礦質集料在進行比例搭配時，應使各級 集料排列緊密，形成一個多級空間骨架結 構，且具有最大的摩擦力。 p 組成設計的目的： 選配一個具有足夠密實度，并且有較高內摩擦力的礦質混合料。一、礦質混合料的級

29、配理論p 級配類型 ： 連續級配：是采用標準套篩對某一混合料進行試驗，所得級配曲線平順圓滑，具有連續性。這種由大到小，逐級粒徑均有，按比例互相搭配組成的礦質混合料。 間斷級配：在礦質混合料中剔除其一個分級或幾個分級而形成一種不連續的礦質混合料。 單粒徑單粒徑單粒徑1）最大密度曲線富勒理論 P2=kd 當d=D時，P=1001002=kD 式中：d 欲計算通過百分率的粒徑 D 礦質混合料最大粒徑DdP100一、礦質混合料的級配理論2）最大密度曲線n冪公式泰波公式 式中：n級配指數nDdp)(100 一、礦質混合料的級配理論n n=0.450.5=0.450.5，密實度最大，密實度最大n n=0.

30、30.7=0.30.7，密實度尚可，密實度尚可n n=0.350.45=0.350.45，工作性較好，工作性較好一、礦質混合料的級配理論二、級配曲線范圍的繪制 建立半對數坐標的方法（必須采用半對數坐標）： 先求出各顆粒粒徑的對數，并將其確定為橫坐標；以 P i（通過百分率）為縱坐標。 根據泰波公式 n=0.30.7 計算所得的各顆粒粒徑(di)的通過百分率(Pi)繪制在坐標圖上，將確定的各點連接為光滑曲線，即為級配曲線范圍。 實際級配合成操作時，只要得出的合成級配結果位于要求的級配范圍之間，則認為該合成級配基本滿足設計級配的要求。二、級配曲線范圍的繪制 05101520253035400102

31、030405060708090100 通過百分率 /%粒徑di /mm n=0.5 n=0.3 n=0.7二、級配曲線范圍的繪制 二、級配曲線范圍的繪制 二、級配曲線范圍的繪制 三、礦質混合料的組成設計方法 p 礦質混合料的組成設計就是根據實際工程中現有的各種集礦質混合料的組成設計就是根據實際工程中現有的各種集料的級配參數（即篩分結果），針對設計要求或技術規范料的級配參數（即篩分結果），針對設計要求或技術規范要求，采用一定的方法確定各規格集料在合成礦料中所占要求，采用一定的方法確定各規格集料在合成礦料中所占有比例的操作過程。有比例的操作過程。p 設計依據設計依據 各種集料的各種集料的篩分結果篩

32、分結果 按規范要求的級配范圍即按規范要求的級配范圍即標準級配標準級配p 方法方法 試算法試算法 圖解法圖解法三、礦質混合料的組成設計方法 （一）試算法 ：（適用于23種礦料組成的混合料）（1）基本原理：在確定各組成集料在混合料中的比例時，先假定混合料中某種粒徑的顆粒是由某一種對這一粒徑占優勢的集料組成，而其它各種集料中不含有此粒徑。A.根據各個主要粒徑去試算各種集料在混合料中的大致比例，再經過較核調整，最終獲得滿足混合料級配的各集料的配合比例。（2）計算過程 已知：集料 混合料 準備工作：PiAiai;參 數集料A集料B集料C混合料M篩孔i的分計篩余 /%aA(i)aB(i)aC(i)aM(i

33、)在混合料中的比例 /%XYZ100 計算方程：計算方程： XYZ100 (1) d=i時：時： X .aA(i) + Y .aB(i) +Z .aC(i) aM(i) (2)ABCM+三、礦質混合料的組成設計方法 三、礦質混合料的組成設計方法 pX=23.550.5100=46.5pZ=6.086.6100=6.9pY=100-46.5-6.9=46.5X Y Z分別乘入各量,并計算出值（一）圖解法 修正平衡面積法：1）繪制圖解法坐標圖 計算設計級配范圍中值 繪制圖框并作對角線（為設計級配中值） 確定縱坐標： 通過百分率（）算術坐標 確定橫坐標：根據設計級配中值，Pd，確定篩孔尺寸位置 將各

34、種集料的級配（通過量）繪在圖中2）確定各集料的用量3）合成級配的校核與調整 計算合成級配：Pm(i)=Pj(i)Xj 調整：合成級配曲線應盡可能光滑 靠近級配范圍中值線三、礦質混合料的組成設計方法 篩孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075級配范圍(mm)1009510070884868365324411830122281648級配中值(mm)100987957453324171260102030405060708090100020406080100通過百分率通過百分率(%)9879574533241260.0759.513.24.752.36

35、0.61.180.30.15相疊等分縱距：兩相鄰級配曲線頭尾重疊a=a相接重線連分；兩相鄰級配曲線頭尾相離相離等分平距：兩相鄰級配曲線頭尾相分b=bX (A用量用量)W (D用量用量)Z (C用量用量)Y (B用量用量)三、礦質混合料的組成設計方法 p 一、填空題一、填空題p 1.1.礦料的級配組成影響到水泥混凝土或瀝青混合料的礦料的級配組成影響到水泥混凝土或瀝青混合料的（ ）（）（ ）和（）和（ ），原因是級配直接決定礦料），原因是級配直接決定礦料的（的（ ）和礦料顆粒間（）和礦料顆粒間（ ）。因此礦質混合料必須）。因此礦質混合料必須滿足（滿足（ ）和（）和（ ）的要求。）的要求。p 2.

36、2. 采用標準套篩對某一混合料進行試驗，如所得顆粒具有采用標準套篩對某一混合料進行試驗，如所得顆粒具有連續性。這種（連續性。這種（ ）（）（ ），按（），按（ ）互相搭配組）互相搭配組成的礦質混合料稱連續級配成的礦質混合料稱連續級配 . . 如果剔除其中一個分級或幾如果剔除其中一個分級或幾個分級而形成的一種（個分級而形成的一種（ ）的混合料，則稱為（）的混合料，則稱為（ ）混合料混合料.p 3.富勒理論認為級配曲線為（ ）時，其密度最大 而泰波理論則提出（ ）的概念，允許（ ) 可以在一定的范圍內( ),工程實際中只要得出的合成級配結果位于（ ）之間，則認為該合成級配基本滿足（ ）的要求。為應

37、用已有的研究成果和實踐經驗，通常是采用（ ）的礦質混合料級配范圍。二、簡答題：二、簡答題：1、對礦質混合料進行組成設計的目的是什么？2. 采用何種方法進行礦質混合料的設計？（本節重點內容） 小 結1 1、試算法適用于礦質混合料由、試算法適用于礦質混合料由2-32-3種礦料組成。某種粒徑含量占優勢。種礦料組成。某種粒徑含量占優勢。2 2、根據基本假設可得的、根據基本假設可得的X X、Y Y、Z Z（集料（集料A A、B B、C C的用量比例表達式）的用量比例表達式） X= X= M M（i)i) / / A A（i) i) Z=Z=M M（j)j) / / A A（j) j) Y=100-Y=100-（X+ZX+Z）2.2.各種粒徑集料占混合料的百分率各種粒徑集料占混合料的百分率= =原來分計篩余百分率原來分計篩余百分率該種集料在混合該種集料在混合料中的用量比例料中的用量比例3.3.各種粒徑在各種粒徑在礦質混合料礦質混合料中中的分計篩余分計篩余= =各種粒徑在各種粒徑在各種集料中各種集料中的分計篩余分計篩余的和的和。（混合料中各種粒徑實際通過百分率=100-各種粒徑分計篩余各種粒徑分計篩余和）4. 要求計算所得的礦質混合料的實際通過百分率在規范要求