公路集料講座 - 副本

1、 一一. .集料的概念及分類集料的概念及分類 1. 1.集料的概念：集料的概念： 集料是在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、礫石、機(jī)制集料是在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、礫石、機(jī)制 砂、石屑、砂等砂、石屑、砂等 2. 2.集料的分類集料的分類 (1) (1)形成過程分：卵石形成過程分：卵石( (礫石礫石) )、碎石、碎石 (2) (2)粒徑大小分：粗集料、細(xì)集料粒徑大小分：粗集料、細(xì)集料 (3) (3)化學(xué)成分分：酸性集料、堿性集料化學(xué)成分分：酸性集料、堿性集料 3.3.粗、細(xì)集料分界粗、細(xì)集料分界(1)(1)水泥混凝土水泥混凝土4.75 4.75 mmmm(2)(2)瀝

2、青混凝土瀝青混凝土2.36 2.36 mmmm(3)(3)SMASMA混合料混合料 2.362.36mm mm ( (Dmax9.5mm)Dmax9.5mm)4.75mm 4.75mm ( (Dmax13.2mm)Dmax13.2mm)SMA-10SMA-10的粗集料細(xì)集料的分界的粗集料細(xì)集料的分界篩孔是篩孔是2.36mm2.36mmSMA-13SMA-13及以上的分界篩孔是及以上的分界篩孔是4.75mm4.75mm二二. .集料粒徑集料粒徑1.1.集料最大粒徑：指集料集料最大粒徑：指集料100%100%的都要通過的最小的標(biāo)準(zhǔn)篩孔的都要通過的最小的標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸尺寸2.2.集料公稱最大粒徑：指集

3、料可能全部通過或允許有少了不集料公稱最大粒徑：指集料可能全部通過或允許有少了不通過（一般容許篩孔不超過通過（一般容許篩孔不超過10%10%）的最小篩孔尺寸，通常）的最小篩孔尺寸，通常比最大粒徑小一個(gè)粒級(jí)比最大粒徑小一個(gè)粒級(jí)0102030405060708090100石料酸堿性相對(duì)比較圖石料酸堿性相對(duì)比較圖玄武巖玄武巖 Basalt Basalt 偉晶花崗巖偉晶花崗巖 Pegmatite Pegmatite 安山巖安山巖 AndesiteAndesite 石灰石石灰石 Limestone Limestone 一一. .粗集料的技術(shù)性質(zhì)粗集料的技術(shù)性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)物理常數(shù)物理常

4、數(shù)表觀密度（視密度）表觀密度（視密度）毛體積密度毛體積密度堆積密度堆積密度空隙率空隙率級(jí)配級(jí)配堅(jiān)固性堅(jiān)固性壓碎值壓碎值磨光值磨光值沖擊值沖擊值磨耗值磨耗值1.表觀密度（視密度）單位體積（包括實(shí)體、閉口孔隙）試樣的干質(zhì)量。2.毛體積密度單位體積（包括實(shí)體、閉口、開口孔隙所成輪廓線）試樣的干質(zhì)量。（另：飽和面干毛體積密度表干密度）3.堆積密度單位體積（包括實(shí)體、閉口、開口孔隙、顆粒間孔隙）試樣的質(zhì)量。（包括：自然堆積、振實(shí)、搗實(shí)，試樣干質(zhì)量、濕質(zhì)量）4.空隙率堆積時(shí)空隙體積占試樣總體積百分率5.級(jí)配顆粒分級(jí)及搭配狀況（分計(jì)篩余、累計(jì)篩余、通過率）6.堅(jiān)固性-試樣抵抗反復(fù)由硫酸鈉結(jié)晶膨脹造成破壞或強(qiáng)

5、度降低的性能（質(zhì)量損失比）7.壓碎值集料在逐漸增加荷載下抵抗壓碎的能力，小于規(guī)定粒徑顆粒質(zhì)量百分率8.磨光值石料抵抗輪胎磨光作用的能力，測(cè)定摩擦系數(shù)9.沖擊值石料抵抗沖擊荷載的能力，小于規(guī)定粒徑顆粒質(zhì)量百分率10.磨耗性石料抵抗磨耗作用的性能（洛杉磯法、道瑞法、狄法爾法）一一. .粗集料的技術(shù)性質(zhì)粗集料的技術(shù)性質(zhì)瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求二二. .細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)物理常數(shù)物理常數(shù)表觀密度（視密度）表觀密度（視密度）堆積密度堆積密度空隙率空隙率級(jí)配級(jí)配粗度（細(xì)度模數(shù)）粗度（細(xì)度模數(shù)）二二. .細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)1.表觀密度、堆積密度

6、、空隙率（同前）2.級(jí)配顆粒粒級(jí)的分布狀況（分計(jì)篩余、累計(jì)篩余、通過率）3.粗度表征細(xì)集料的粗細(xì)程度，細(xì)度模數(shù)表示，分級(jí)二二. .路面基層路面基層 細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)( (新新) )細(xì)集料按規(guī)格要求分為XG1(公稱粒徑35) XG2 (公稱粒徑03) XG3 (公稱粒徑05) 三種規(guī)格，對(duì)XG2 、 XG3 的細(xì)集料應(yīng)嚴(yán)格控制大于2.36mm和4.75mm的顆粒含量，對(duì)于XG1細(xì)集料主要控制小于2.36mm的顆粒含量。高速及一級(jí)公路，細(xì)集料中小于0.075mm顆粒含量應(yīng)不大于15%，二級(jí)及二級(jí)以下公路，細(xì)集料中小于0.075mm的顆粒含量應(yīng)不大于20%二二. .瀝青混合料用細(xì)集料

7、質(zhì)量要求瀝青混合料用細(xì)集料質(zhì)量要求瀝青路面的細(xì)集料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑采用天然砂時(shí)，通常采用中粗砂，一般天然砂不超過集料總量的20%，SMA和OGFC混合料不宜使用天然砂水水泥泥混混凝凝土土路路面面用用細(xì)細(xì)集集料料質(zhì)質(zhì)量量要要求求粗集料取樣法粗集料取樣法1.1.取樣方法取樣方法料堆 ：應(yīng)先鏟除堆積腳等處無代表性的步伐，再在料堆頂部、中部、底部各均勻分布的幾個(gè)不同部位，取大致相等的若干份組成一試樣皮帶運(yùn)輸機(jī)：可在皮帶運(yùn)輸機(jī)停止時(shí)，取下其中一截全部材料或在皮帶運(yùn)輸機(jī)的端部連續(xù)接一定時(shí)間的料，將間隔三次以上所取的試樣組成一組試樣車、船：在經(jīng)觀察，各節(jié)車廂品質(zhì)差異不大時(shí)，可從一節(jié)車皮才各不同部位和

8、深度處，抽取大致相等的試樣若干份。2.2.取樣數(shù)量取樣數(shù)量 見見 JTG E42-2005 GB/T 14685-2011JTG E42-2005 GB/T 14685-2011粗集料密度粗集料密度表觀密度表觀密度粗集料密度粗集料密度表觀密度表觀密度 ma: 集料烘干質(zhì)量 mf: 集料表干質(zhì)量 mw: 集料水中質(zhì)量 T: T時(shí)水的密度 質(zhì)量質(zhì)量 體積體積公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42 -2005） T0304-2005 T0304-2005 （網(wǎng)藍(lán)法）網(wǎng)藍(lán)法） T0308-2005 （容量瓶法）1.篩料、稱料、洗料、浸料24h2.稱水中重（控溫、水面）3.擦表面水，稱表干重4.烘干，稱重

9、5.平行試驗(yàn)2次，精度：密度0.02、吸水率0.2%廣口瓶法的適用范圍和網(wǎng)籃法基本相同但廣口瓶法的適用范圍和網(wǎng)籃法基本相同但是不適合用于仲裁及瀝青混合料配合比設(shè)是不適合用于仲裁及瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)計(jì)算理論密度時(shí)使用計(jì)計(jì)算理論密度時(shí)使用粗集料密度粗集料密度堆積密度及空隙率堆積密度及空隙率公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42 -2005）T0309-20051.烘料2.自然堆積密度3.振實(shí)密度4.搗實(shí)密度5.筒標(biāo)定裝料（筒口上50mm左右）調(diào)平、稱重m2機(jī)械人工（同上），振動(dòng)臺(tái)振3min調(diào)平、稱重m23層，25mm圓鋼，25來回，每次垂直滾轉(zhuǎn)、調(diào)平、稱重m23層，16mm鋼搗棒，邊向中25次刮平

10、、調(diào)平、稱重m2(筒重m1、容積V、筒+水重mw)容量筒規(guī)格要求容量筒規(guī)格要求粗集料壓碎值試驗(yàn)粗集料壓碎值試驗(yàn)公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42 -2005）T0316-2005 粗集料壓碎值試驗(yàn)1.風(fēng)干料，過篩9.5mm13.2mm，約3000g，3份2.確定試樣質(zhì)量3.裝樣（ 3層裝試筒，每次表面搗實(shí)25次）4.加壓（10min內(nèi)到400kN，穩(wěn)壓5s，卸載）5.過2.36mm篩，稱細(xì)料重，1g6.計(jì)算，精確0.1%，3次平行試驗(yàn)針片狀試驗(yàn)針片狀試驗(yàn)水泥砼用水泥砼用凡石子長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑的2.4倍的為針狀顆粒，厚度小于平均粒徑0.4倍的為片狀顆粒1.風(fēng)干、分樣、篩分、稱重

11、2.針狀顆粒挑選3.片狀顆粒挑選4.總量計(jì)算，精確0.1%公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42 -2005）T0311-2005 規(guī)準(zhǔn)儀法針片狀試驗(yàn)針片狀試驗(yàn)公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42 -2005）T0312-2005 游標(biāo)卡尺法顆粒最大長(zhǎng)度（或?qū)挾龋┓较蚺c最小厚度（或直徑）方向尺寸比 3倍1.分樣，4.75mm過篩，稱量2.游標(biāo)卡尺量 最大/最小3部分3.平行2次試驗(yàn)，差 平均20%，取平均，否則，加1次，取3次平均值抗沖擊試驗(yàn)抗沖擊試驗(yàn)公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42 -2005）T0322-2005 粗集料沖擊值試驗(yàn)1.風(fēng)干，取9.5mm13.2mm樣品，不少于1kg2.三

12、層裝量筒，25次自由搗實(shí)，都在高50mm內(nèi)3.稱重，0.1g4.沖擊杯中裝料，搗實(shí)25次5.自由錘擊15次，（高380mm，重13.75kg,間隔大于1s）6.過篩2.36mm，總量不超1g7.計(jì)算，2次平行磨耗試驗(yàn)?zāi)ズ脑囼?yàn)道瑞試驗(yàn)道瑞試驗(yàn)1.洗凈、干燥、取9.5mm13.2mm2.制作試件3.試塊稱重，0.1g4.稱試件、托盤、配重，2kg5.裝樣6.進(jìn)石英砂，磨100圈7.檢查，再磨4100圈8.稱試件質(zhì)量9.計(jì)算，2平均或4平均1.試模準(zhǔn)備2.排料(面下，大于24顆)3.吹砂（0.10.3mm砂，3/4高）4.固化5.養(yǎng)生（常溫24h）6.拆模、清理磨光試驗(yàn)?zāi)ス庠囼?yàn)1.洗凈、干燥、除針片

13、料、取9.5mm13.2mm、洗干小于0.3mm砂，預(yù)磨橡膠輪2.制作試件3.分組、編號(hào)、安裝4.粗砂磨光（C輪、30號(hào)金剛砂27g/min、水60ml/min、57600轉(zhuǎn)、1h2h暫停）5.細(xì)砂磨光（X輪、280號(hào)金剛砂3g/min、水60ml/min、57600轉(zhuǎn)、2h暫停）6.磨光值測(cè)定（洗凈，1820水中2h）、讀數(shù)0.17.5次讀數(shù)（單塊最大最小不超3，4塊最大最小不超4.7 ，4塊標(biāo)準(zhǔn)4652）8.計(jì)算，PSV=PSV試件+49-PSV標(biāo)準(zhǔn)1.試模準(zhǔn)備2.排料(面下)6塊選4塊2組3.吹砂（小于0.3mm砂）4.固化5.養(yǎng)生（40下3h）6.冷卻后拆模、清理細(xì)集料篩分細(xì)集料篩分1

14、.干篩(500g,0.5g,前總量1%)水泥砼2.水洗法（500g,0.5g,前總量1% ）瀝青砼、基層、水泥砼3.計(jì)算（分計(jì)、累計(jì)、百分通過率）4、質(zhì)量損失不得超過1%4.天然砂細(xì)度模數(shù)計(jì)算Mx=(AMx=(A0.150.15+A+A0.30.3+A+A0.60.6+A+A1.181.18+A+A2.362.36)-5A)-5A4.754.75/100-A/100-A4.754.75 5.細(xì)度模數(shù)平行2次，Mx不大于0.2細(xì)集料密度細(xì)集料密度表觀密度（容量瓶法）表觀密度（容量瓶法）本方法適應(yīng)大于2.36mm的部分細(xì)集料1.干樣300g（m0），裝已含半瓶水（23 1.7）的瓶中2.排氣泡，恒

15、溫24h3.加水至刻度，稱重（m2）4.全裝同溫水至刻度，稱重（m1）5.計(jì)算，表觀相對(duì)密度：m0/(m0+m1-m2)6.平行2次，2次結(jié)果應(yīng)不大于0.01g/cm3 1.制樣2.排氣泡，恒溫24h3.吹風(fēng)機(jī)吹至飽和面干狀態(tài)4.取樣約300g、放容量瓶，加水（先450ml后500ml）5.稱重 集料+瓶+水6.倒出集料 加水至500ml 稱重 瓶+水7.烘料，稱量集料8.計(jì)算9.平行2次，2次結(jié)果應(yīng)不大于0.01g/cm3 細(xì)集料堆積密度及緊裝密度細(xì)集料堆積密度及緊裝密度1.堆積密度：（高度、裝砂、稱重）2.緊裝密度：（2次裝、10mm鋼筋、25次、交叉、稱重）3.計(jì)算（堆積0.001、緊裝0.001、空隙率0.1%）4.平行2次細(xì)集料砂當(dāng)量細(xì)集料砂當(dāng)量級(jí)配類型和級(jí)配曲線級(jí)配類型和級(jí)配曲線 1.1.級(jí)配類型級(jí)配類型 2. 2.級(jí)配曲線級(jí)配曲線二二. . 礦料的級(jí)配理論礦料的級(jí)配理論三三. . 礦料的組成設(shè)計(jì)方法礦料的組成設(shè)計(jì)方法 1.1.試算法操作試算法操作