項(xiàng)目一砂石材料的檢測(cè)與應(yīng)用(礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì))任務(wù)三

礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)道路與橋梁用砂石材料，大多數(shù)是以礦質(zhì)混合料的形式與各種結(jié)合料（如水泥或?yàn)r青等）組成混合料使用。然而在礦質(zhì)混合料中各檔集料是相互搭配使用的，欲使混合料具備優(yōu)良的性能，除各種礦質(zhì)集料的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)符合技術(shù)要求外，礦質(zhì)混合料還必須滿足級(jí)配優(yōu)良的要求。空隙率最小最大摩擦力礦質(zhì)混合料進(jìn)行組成設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括：級(jí)配優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)：最大密實(shí)度多級(jí)空間骨架結(jié)構(gòu)級(jí)配理論和級(jí)配范圍的確定基本組成的設(shè)計(jì)方法（一）級(jí)配類型1.連續(xù)級(jí)配：篩孔尺寸由大到小，逐級(jí)粒徑均有，按比例互相搭配組成的礦質(zhì)混合料。2.間斷級(jí)配：在礦質(zhì)混合料中剔除其一個(gè)或幾個(gè)分級(jí)而形成一種不連續(xù)的混合料。一、礦質(zhì)混合料的級(jí)配理論（二）級(jí)配理論1.富勒（W.B.Fuller）理論：式中：P—欲計(jì)算的某級(jí)粒徑d（mm）的通過(guò)百分率（%）；

d—欲計(jì)算的某級(jí)粒徑d（mm）；D—礦質(zhì)混合料的最大粒徑（mm）。2.泰波（A.N.Talbal）理論：式中：P—欲計(jì)算的某級(jí)粒徑d（mm）的通過(guò)百分率（%）；

n—試驗(yàn)指數(shù)，n

=0.3~0.7；

d—欲計(jì)算的某級(jí)粒徑d（mm）；D—礦質(zhì)混合料的最大粒徑（mm）。3.魏茅斯(C.A.G.Weymouth)粒子干涉理論最大密度曲線公式二、級(jí)配范圍曲線的繪制理論級(jí)配曲線以級(jí)配理論公式計(jì)算出的通過(guò)百分率（%）為縱坐標(biāo)，以粒徑（mm）為橫坐標(biāo)繪制而成的曲線。級(jí)配曲線范圍：由于礦料在軋制過(guò)程中的不均勻性，以及混合料配制時(shí)的誤差等，允許配制混合料的合成級(jí)配在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。級(jí)配范圍曲線的繪制：半對(duì)數(shù)坐標(biāo)1、先計(jì)算出各顆粒粒徑的對(duì)數(shù)lgdi2、求出各顆粒粒徑間的對(duì)數(shù)間距，即lgdi-lgdi-1（精確到0.01），并計(jì)算出各顆粒粒徑對(duì)數(shù)間距的總和，即Σ（lgdi-lgdi-1）3、按下式求出各顆粒粒徑的間距系數(shù)K：應(yīng)校核顆粒間距系數(shù)總和，調(diào)整使ΣK=1.004、選定橫坐標(biāo)長(zhǎng)度L，各顆粒粒徑間距l(xiāng)i=KL5、計(jì)算出各顆粒粒徑在橫坐標(biāo)上的位置（即距原點(diǎn)的距離）6、根據(jù)各顆粒粒徑在橫坐標(biāo)上的位置確定橫坐標(biāo)，以通過(guò)百分率為縱坐標(biāo)，即為半對(duì)數(shù)坐標(biāo)。建立好坐標(biāo)網(wǎng)后,將按泰波實(shí)驗(yàn)指數(shù)（n1和n2）計(jì)算所得的各顆粒粒徑（di）的通過(guò)百分率（pi）繪于坐標(biāo)圖上，再將各點(diǎn)連接為光滑的曲線，兩條級(jí)配曲線之間所包括的范圍通常用陰影部分表示，即為級(jí)配曲線范圍。三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法（1）各種集料的篩析結(jié)果（2）按技術(shù)規(guī)范（或理論級(jí)配）要求礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍礦質(zhì)混合料在生產(chǎn)中，天然或人工軋制的一種集料的級(jí)配一般很難完全符合某一級(jí)配范圍的要求，必須采用兩種或兩種以上的集料配合起來(lái)才能符合級(jí)配范圍的要求。礦質(zhì)混合料的設(shè)計(jì)方法試算法圖解法在應(yīng)用設(shè)計(jì)方法時(shí)應(yīng)具備以下兩項(xiàng)條件：試算法基本原理a)設(shè)ABC三種礦質(zhì)集料,欲配制一種一定級(jí)配要求的混合料。b)先假定混合料中某種粒徑的顆粒是由ABC中某一種對(duì)該粒徑占優(yōu)勢(shì)的集料所組成，而其他各種集料不含這種粒徑。c)根據(jù)各個(gè)主要粒徑去試算各種集料在混合料中的大致比例。d)如比例不合適，則稍加調(diào)整，這樣逐步漸進(jìn)，使之最終符合要求。計(jì)算步驟a)設(shè)A、B、C三種礦質(zhì)混合料欲配制成M級(jí)配的礦質(zhì)混合料；b)X、Y、Z為三種集料的配合比例，所以X+Y+Z=100；c)混合料（M）中，某一粒徑要求的含量為M(i)（級(jí)配中值），所以A、B、C在某一粒徑中的含量為mA(i)、mB(i)、mC(i)則：mA(i)X+mB(i)Y+mC(i)Z=M(I)*100d)求A、B、C三種集料在混合料中的比例：計(jì)算A料在礦質(zhì)混合料中的用量：X=100*M(i)/mA(i)計(jì)算C料在礦質(zhì)混合料中的用量：Z=100*M(j)/mc(j)計(jì)算B料在礦質(zhì)混合料中的用量：Y=100-(X+Z)e)校核:檢查是否符合級(jí)配范圍的要求,若不符合則應(yīng)調(diào)整比例,直至達(dá)到要求1.試算法材料名稱配合比

16.013.29.54.752.361.180.600.300.150.075<0.075原材料篩分碎石100%5.241.750.52.6石屑100%1.624.022.516.012.411.510.81.2礦粉100%13.286.8級(jí)配情況碎石41.6%2.217.421.01.0石屑51.5%0.812.411.68.26.45.95.60.6礦粉6.9%0.96.0合成級(jí)配ai(%)100%2.217.421.813.411.68.26.45.96.56.6Ai(%)100%2.219.641.454.866.484.681.086.993.4100Pi(%)100%97.880.458.645.233.625.419.013.16.6標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍100%10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~194~8中值100%10098795745332417126圖解法（修正平衡面積法）基本原理1）級(jí)配曲線縱坐標(biāo)為通過(guò)量，橫坐標(biāo)用表示，則級(jí)配曲線中值呈直線2）假設(shè)各集料級(jí)配曲線均為直線，各集料級(jí)配曲線首尾相連，作垂線交級(jí)配中值線上的交點(diǎn)做水平線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)即為配合比。計(jì)算步驟1）求出規(guī)范要求的級(jí)配中值（通過(guò)率）；2）繪制級(jí)配曲線的坐標(biāo)圖縱坐標(biāo)表示通過(guò)率，作10cm；橫坐標(biāo)表示粒徑，作15cm，繪制矩形，連對(duì)角線；定橫坐標(biāo)上的篩孔尺寸（根據(jù)各篩孔規(guī)范要求的級(jí)配中值找對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)）3）作各組成材料通過(guò)率篩分曲線4）求各材料用量（相等原則）兩相鄰級(jí)配曲線重疊—上下相等原則兩相鄰級(jí)配曲線相連—零距離相等原則兩相鄰級(jí)配曲線相離—左右相等原則5）校核：若合成級(jí)配超出要求的級(jí)配范圍，應(yīng)調(diào)整各集料比例。2.圖解法

材料名稱配合比通過(guò)下列篩孔(mm)的百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.600.300.150.075原材料篩分碎石100%10093170石屑100%1001001008414840砂100%10010010010092824221114礦粉100%1001001001001001001001009687級(jí)配情況碎石31%31.028.85.3石屑30%30.030.030.025.24.22.41.20砂31%31.031.031.031.028.525.413.06.53.41.2礦粉8%8.08.08.08.08.08.08.08.07.97.0碎石31%31.028.85.3石屑26%26.026.026.021.83.62.11.10砂37%37.037.037.037.034.030.315.57.84.11.5礦粉6%6.06.06.06.06.06.06.06.05.