道路工程材料一—礦質(zhì)混合料組成設(shè)計湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNAN

COMMUNICATION

POLYTECHNIC礦質(zhì)混合料組成設(shè)計■

礦質(zhì)混合料的定義與要求定義：礦質(zhì)混合料(統(tǒng)稱礦料)=粗集料+細(xì)集料+填料要求：各級礦料按比例搭配，符合一定的級配要求，使其①空隙率最小；②摩擦力最大。粗集料

。骨架作用填料。膠結(jié)與填充作用。細(xì)集料填充作用礦質(zhì)

混合料1.

級配類型和級配曲線(1)級配類型01連續(xù)級配指在礦質(zhì)混合料中，顆粒的尺寸由大到小連續(xù)分級，每一級

集料都占適當(dāng)比例，繪制出的級配曲線平順圓滑02

間斷級配指在礦質(zhì)混合料中，缺少一級

或幾個粒級的顆粒，形成的一

種不連續(xù)的級配礦質(zhì)混合料組成設(shè)計【問題】請問在連續(xù)級配曲線A

中，4.75mm、9.5mm

篩網(wǎng)的通過率、分計篩余率分別為多少?在間斷級配曲線B

中，4.75mm、9.5mm

篩網(wǎng)的通過率、分計篩余率分別為多少?礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(2)級配曲線半對數(shù)坐標(biāo)圖：橫坐標(biāo)：對數(shù)坐標(biāo)縱坐標(biāo)：常數(shù)坐標(biāo)級配曲線的橫坐標(biāo)(按x=di?.45計算)篩孔di(mm)0.0750.150.30.61.182.364.75橫坐標(biāo)x0.3120.4260.5820.7951.0771.4722.016篩

孔

d(

mm

)9.513.2161926.531.537.5橫坐標(biāo)x2.7453.1933.4823.7624.3704.7235.109【說明】橫坐標(biāo)x表示各個篩網(wǎng)在橫坐標(biāo)軸上距離坐標(biāo)0點的相對位置。礦質(zhì)混合料組成設(shè)計2.礦料組成設(shè)計方法■

礦料組成設(shè)計的原因礦質(zhì)混合料組成設(shè)計礦料分級堆放(單級配)破碎機(jī)隨機(jī)破碎出料篩分級

配

類

型通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率(%)31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075粗粒式AC-2510090~10075~9065~8357~7645~6524~5216~4212~338~245~174~133~7中粒式AC-2010090~10078~9262~8050~7226~5616~4412~338~245~174~133～7AC-1610090~10076~9260~8034~6220~4813~369~267~185~144～8細(xì)粒式AC-1310090~10068~8538~6824~5015~3810~

287~205～154~8AC-1010090~10045~7530~5820~4413~

329~236~164～8砂粒式AC-510090~10055~7535~5520~4012~287~185～10■

混凝土對礦料級配有嚴(yán)格的要求密級配瀝青混凝土混合料礦料級配范圍表1-6-18■

礦質(zhì)混合料組成設(shè)計的原因：計算幾檔單級配用料的比例，使其摻和一起，

才能滿足規(guī)范中混合料的合成級配要求。礦質(zhì)混合料組成設(shè)計名稱適合范圍思路原理1.試算法2～3種集料手算。在確定混合料各組成集料的比例時，先假定礦質(zhì)混合料中某種粒徑的顆粒只是來源于該粒徑占優(yōu)勢的集料，而忽略其他集料所含的這種粒

徑的顆粒。根據(jù)各個主要粒徑去試算各種集料的

大致比例，如果比例不合適，則加以調(diào)整，最終達(dá)到符合礦質(zhì)混合料的級配要求2.計算機(jī)法多種集料EXCEL表格計算。充分利用數(shù)表的快速計算功能，實時調(diào)整配比。原理與試算法基本一樣，但能同

步呈現(xiàn)級配曲線，直觀形象，效率明顯礦質(zhì)混合料組成設(shè)計■

礦質(zhì)混合料組成設(shè)計方法【例題1】采用試算法計算某礦質(zhì)混合料的配合比。(1)已知條件碎石、石屑和礦粉的篩分試驗結(jié)果列于表1中第2～4列；設(shè)計級配范圍列于表11中第5列。(2)計算要求按試算法確定碎石、石屑和礦粉在礦質(zhì)混合料中所占比例，校核礦質(zhì)混合料合成級配計算結(jié)果是否符合規(guī)范要求的級配范

速。礦質(zhì)混合料組成設(shè)計篩孔尺寸(mm)各集料的篩分試驗結(jié)果設(shè)計級配范圍及中值碎石分計篩余aA(i)(%)石屑分計篩余aB(i)(%)礦粉分計篩余ac(i)(%)通過百分率范圍P(i)(%)通過百分率中值PM(i)(%)累計篩余中值A(chǔ)M()(%)分計篩余中值aM(z)(%)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)13.25.2——90～10095559.541.7一—68～8576.523.518.54.7550.51.6一38～68534723.52.362.624.0一24～503763161.18一22.5一15～3826.573.510.50.6一16.0—10～2819817.50.3一12.4一7～2013.586.55.50.15一11.5一5～1510903.50.075一10.813.24～86944<0.075一1.286.8一01006表1:集料的分計篩余和礦質(zhì)混合料要求的級配范圍礦質(zhì)混合料組成設(shè)計解：(1)先將礦質(zhì)混合料設(shè)計級配范圍由通過百分率轉(zhuǎn)換為分計篩余百分

率，計算結(jié)果列于表1中第6～8列。(2)計算碎石在礦質(zhì)混合料中的用量X分析表1中碎石的篩分結(jié)果可知，碎石中4.75mm

粒徑顆粒含量占優(yōu)

勢。假設(shè)混合料中4.75mm

粒徑顆粒全部由碎石組成，則aB(i)=aci)=0

,可得：礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(3)計算礦粉在礦質(zhì)混合料中的用量Z同理，根據(jù)表1可知，礦粉中<0.075mm

粒徑顆粒含量占優(yōu)勢，忽略碎石和石屑中此粒徑顆粒的含量，即aAj)=aB(j)=0,可得：礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(4)計算石屑在礦質(zhì)混合料中的用量YY=100-(X+Z)=100-(46.5+6.9)=46.6(%)(5)合成級配的計算與校核根據(jù)以上計算，礦質(zhì)混合料中各種集料的比例為碎石：石屑：礦粉=

46.5%:46.6%:6.9%。按表2計算合成級配及校核，根據(jù)礦質(zhì)混合料的通過百分率與要求級配范圍比較可知，該合成級配符合設(shè)計級配范圍

要

求

。礦質(zhì)混合料組成設(shè)計篩孔尺寸

d;(mm)碎石石屑礦粉礦質(zhì)混合料合成級配設(shè)計級配范圍

P(i)

(%)碎石分計篩余aA(i)(%)用量比例X(%)占混合料百分率aA(i)X(%)石屑分計篩余aB(i)(%)用量比例Y(%)占混合料百分率aB(i)Y(%)礦粉分計篩余ac(i)(%)用量比例Z(%)占混合料百分率ac(i)Z

(%)分計

篩余aM(i)累計篩余AM(⑦通過率Pm①13.25.246.52.4一46.6一一6.9一2.42.497.690~1009.541.719.4一—一一19.421.878.268~854.7550.523.51.60.7一一24.246.054.038~682.362.61.224.011.2一一12.458.441.624~501.18一一22.510.5一一10.568.931.115~380.6一一16.07.5一一7.576.423.610~280.3一一12.45.8一一5.882.217.87~200.15一—11.55.4一一5.487.612.45~150.075一一10.85.013.20.95.993.56.54~8<一一1.20.586.86.06.5100一一表2:礦質(zhì)混合料組成計算校核表0.075礦質(zhì)混合料組成設(shè)計篩孔尺寸d(mm)碎石的分計篩余aAc)(%)砂的分計篩余aB()(%)礦粉的分計篩余ac(a)(%)礦質(zhì)混合料要求級配范圍通過百分率(%)13.20.8一—1004.7560.0一一63～782.3623.510.5一40～631.1814.422.1一30～530.61.319.44.022～450.3一36.04.015~350.15一7.05.512~300