礦質(zhì)混合料組成設(shè)計詳案

第一節(jié)礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計道路和橋梁用砂石材料，大多數(shù)是以礦質(zhì)混合料的形式與各種結(jié)合料（水泥或瀝青）組成混合料使用。要使水泥混凝土和瀝青混合料具備優(yōu)良的路用性能，礦質(zhì)混合料必須滿足最小空隙率（最大密實度）和最大摩擦力的基本要求。一、級配理論和級配曲線范圍（一）級配類型1、 連續(xù)級配：級配曲線平順光滑2、 間斷級配：剔除一個或幾個級配分級100901009080706050403020to0LL毀配住k線ar^- ■Jfr/r1—— -m卜= —間晞艮配曲線河\J/卜-6A0.080.160.3150.631.252.5 5 1015203040連續(xù)級配和間斷級配曲線圖（二）級配理論（最大密度曲線理論）1、 富勒理論：當(dāng)級配曲線越接近拋物線其密度越大2、 泰波理論：當(dāng)n=0.3—0.6時，具有較好的密實度°n=0.45時的級配曲線為最大理論密度曲線，常用的礦質(zhì)混合料的級配指數(shù)在0.3—0.7之間。P二100-其中：p—集料顆粒在篩孔尺寸上的通過百分率;d—集料的篩孔尺寸（mm）；D—最大粒徑；n一試驗指數(shù)。二、級配曲線的繪制1、建立坐標(biāo)（半對數(shù)坐標(biāo)）（1） 確定橫坐標(biāo)的長度S。（2） 確定橫坐標(biāo)的對數(shù)間距系數(shù)lgd-lgdmax min（3）各顆粒粒徑在橫坐標(biāo)上距最小粒徑的位置Sd-lgd）Ki i min三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計方法（一）試算法（因目前工程單位用的較多的是圖解法，故試算法由學(xué)生自習(xí)）1、 基本原理：（適用于2-3種礦料組成）A、 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(yōu)勢的集料組成，而其它各種集料中不含有此粒徑。根據(jù)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(jīng)過較核調(diào)整，最終獲得滿足混合料級配的各集料的配合比例。2、 解題思路：（兩個重要假設(shè)）1） 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(yōu)勢的集料組成，而其它各種集料中不含有此粒徑。2） 設(shè)碎石、砂和礦粉的配合比為X、Y、Z,則X+Y+Z=1003） 設(shè)混合料M中某一級粒徑（i）要求的含量為aM（i）,A、B、C三種集料原來級配中此粒徑顆粒的含量分別為aA（i）、aB（i）、aC（i）則X.aa（i）+YaB（i）+Z.aC（i）=aM（i）4） 假設(shè)混合料M中某一粒徑（i）主要由A集料所提供（即A料占優(yōu)勢），而忽略其它集料在此粒經(jīng)的含量，X.Aa（i）=aM（i）aB（i）=0、aC（i）=0即可計算出A料在混合料中的用量比例X=aM（i）/aA（i）同理可計算出C料在混合料中的用量比例Z=aM（j）/aA（j）則B料在混合料中的用量比例為Y=100-（X+Z）例1:現(xiàn)有碎石、砂和礦粉三種集料，以篩析試驗，各集料的分計篩余百分率列于下表,并列出規(guī)范推薦要求的設(shè)計混合料的級配范圍，試求碎石、砂和礦粉三種集料在要求級配混合料中的用量比例。篩孔尺寸碎石分計篩余砂分計篩余礦粉分計篩余要求級配范圍(mm)(%)(%)(%)通過百分率(％)13.20.8 1004.7560.0 63-782.3623.510.5_40-631.1814.422.1一30-530.61.319.44.022-450.3 364.015-350.15 7.05.512-300.075 3.03.210-25<0.075一2.083.3一解：1?將通過百分率換算為分計篩余百分率，設(shè)三種礦料的含量分別為X、Y、Z。由表1分析可知，碎石中4.75mm粒徑含量占優(yōu)勢，礦粉中〈0.075mm粒徑顆粒占優(yōu)勢，假設(shè)混合料中4.75mm粒徑全部由碎石提供，〈0.075mm粒徑顆粒全部由礦粉提供則有：Y=100-(X+Y)=100-49-21=30%3、 校核，如果校核結(jié)果不符合級配范圍，應(yīng)調(diào)整配合比進行試算，逐步接近，直至達到要求，確實不能符合級配要求，應(yīng)調(diào)整或增加集料品種。計算過程見下表。

篩孔尺寸(mm)碎石分計篩余(%)砂分計篩余(%)礦粉分計篩余(%)要求級配通過中值P(i)(%)(規(guī)范推薦)要求級配范圍累計篩余值A(chǔ)要求級配范圍分計篩余中值13.20.8 100 4.7560.0 70.529.529.52.3623.510.5 51.548.519.01.1814.422.1 41.558.510.00.61.319.44.033.566.5&00.3 364.02575.0&50.15 7.05.52179.04.00.075 3.03.217.582.53.5<0.075—2.083.3—100.017.5(二)圖解法(修正平衡面積法)是目前工程單位用的較多的一種方法，(適用于由3種以上的多種集料進行組配)步驟：①繪制級配曲線圖確定各種集料的用量比例：兩線相疊、兩線相接、兩線相離。校核及調(diào)整將調(diào)整后的合成級配繪于規(guī)范要求的級配范圍中，如曲線應(yīng)光滑，位于規(guī)范要求的級配范圍內(nèi)且靠近級配范圍的中值線，則表明確定的礦料組成完全符合