第三章砂石材料39页PPT文档

一、矿质混合料的级配理论
泰波级配曲线范围图
二、级配曲线范围的绘制
1.建立半对数坐标的方法（必须采用半对数坐标）：
先求出各颗粒粒径（的对数)确定为横坐标。
以 P i （通过百分率）为纵坐标.
2.将按式
Pi
100
di D
n
n=0.3-0.6 计算所得的各颗粒粒径(di）的通过百分率（pi）绘制在 坐标图上，将确定的各点连接为光滑曲线，即为级配曲线范围。
连续级配和间断级配曲线
（二）级配理论
1.富勒理论（最大密度曲线） : 级配曲线为抛 物线时为最大密度曲线，曲线方程为：
pi2 率
d—欲计算通过百分率的粒径；
K ——常数。
一、矿质混合料的级配理论
当 等粒 于1径00d%i等，于即最大粒径 D 时，则通过量
二、骨料的级配理论
（一）级配类型 ：（满足最大密实度和最大摩 擦力）
1 、连续级配：是采用标准套筛对某一混合 料进行试验，所得级配曲线平顺圆滑，具有 连续性。这种由大到小，逐级粒径均有，按 比例互相搭配组成的矿质混合料称之 .
2、间断级配：在矿质混合料中剔除其一个 分级或几个分级而形成一种不连续的混合料， 这种混合料称为间断级配混合料.
五、化学性质
1.化学组成 按SiO2含量，将石料划分为 ①酸性岩 SiO2>65% ②中性岩 52%<= SiO2O65% ③碱性岩 SiO2<52%
选择石料时应考虑岩石的酸碱性对沥青与岩 石粘结的影响。
2.有害杂质 泥块、粉尘、有机物、硫化物、硫酸盐、
氯盐。
3.碱活性
六、级配和粗细程度
1.级配 级配是集料中各种粒径颗粒的搭配情况，常用级配
洛杉矶式磨耗试验（ 标准方法 ）
m1kg 石料 +12 个 5kg 的钢球 磨 500 转 测定 过1.7mm( 方筛 )后洗净烘干后质量为m2。
Qm
m1 m2 m1
100
2.抗滑性
四、耐候性
耐候性：抵抗大气自然因素作用的性能。 目前主要考虑抗冻性，常用抗冻性标号 表示，测定经过冻 (-15 0 C,4h) 、融 (20 0 ± 50 C,4h) 循环，质量损失不超 过 5% ，抗压强度不超过 25% 的次数。
3.为应用已有的研究成果和实践经验，通常是采用规范推荐的矿质 混合料级配范围。
4. 实际级配合成操作时，只要得出的合成级配结果位于要求的级 配范围之间，则认为该合成级配基本满足设计级配的要求。
三、集料的组成设计方法
矿质混合料的组成设计就是根据实际工程中现 有的各种集料的级配参数（即筛分结果），针 对设计要求或技术规范要求，采用一定的方法 确定各规格集料在合成矿料中所占有比例的操 作过程。
砂的粗度分类：细度模数越大，表示砂 越粗，我国现行标准《建筑用砂》
（GB/T14684-2019)规定砂的粗度按细度 模数可分为以下三级：
为粗砂、
为中砂
为细砂
3.2 集料的级配和组成设计
一、级配对混合料的影响：
矿料的级配组成影响到水泥混凝土或沥青混 合料的强度、耐久性和施工和易性，原因是 级配直接决定矿料的密实度和矿料颗粒间内 磨阻力。
一、岩石的颗粒形状和表面特征
1.颗粒形状 浑圆、多棱角、针状、片状 2.表面特征 光滑、平整、粗糙
二、力学性质
1.强度 1 ）单轴抗压强度
R P A
2）压碎值
Q m1 100% m0
2.抗冲击性
LSV m1 100% m0
三、耐磨性
1.耐磨性：指石料抵抗撞击、边缘剪力和磨 擦等联合作用的性质。
（3）必须除去超粒径部分颗粒后，进行 筛分试验
（ 4 ）有关参数计算 A .分计筛余百分率计算 B. 累计筛余百分率计算
C.通过百分率
2、粗度 （细度）:是评价砂粗细程度的一种指标， 用细度模数表示。
M (A x 0 .1 5A 0 .3 A 0 .6 A 1 .1 8A 2 .3) 6 5 A 4 .75 1 0 A 4 .7 05
二、矿质混合料颗粒级配应满足的基本要求：
1 .最小空隙率：使不同粒径的各级矿质集料按一定 的比例搭配后，应有最大密实度。
2 .最大磨擦力：各级矿质集料在进行比例搭配时， 应使各 级集料排列紧密，形成一个多级空间骨架 结构，且具有最大的摩擦力。
三、组成设计的目的： 是选配一个具有足够密实度，并且 有较高的内摩阻力的矿质混合料。
曲线表示。
（ 1 ）筛分试验标准及取样量
公称最 大粒径
方 孔 75 63 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75
（ mm ） 圆 孔 80 63 40 31.5 25 20 16 10 5.1
试样质量不少
于（ kg ） 10 8 5
4 2.5 2
1
1 0.5
(2) 筛分试样须备两份：水洗法（混凝土 可省去水洗法）、干筛法
1.在混合料中是以结合料（水泥或沥青）来填充集料 的空隙并包裹集料。所以，集料空隙越大，填充集 料颗粒空隙所需的结合料越多；集料的总表面积越 大，包裹集料颗粒所需的结合料越多。从节约结合 料的角度考虑，最好采用空隙较小，总表面积也较 小的集料。
2、若各种粒径的集料颗粒在相互排列时，能够互相 嵌锁又互相不干涉，形成紧密多级嵌挤的空间骨架 结构，则集料颗粒间将具有较最大的内摩阻力。
1002 KD
K 1002 1 D
将式3-1代入3-2，得：
（3-2）
Pi
100
di
0.5
D
一、矿质混合料的级配理论
根据最大密度理想曲线的级配组成计算公式， 可以计算出某矿料达到最大密度时各级颗粒 粒径的通过量。（累计筛余量）
但在实际应用过程中，由于矿料在轧制生 产过程中的不均匀性，以及混合料在配制时 的波动误差等原因，使所配制的混合料难以 与理想的理论级配完全吻合一致。因此，必 须允许配料时的合成级配可以在一定的范围 内波动，从而提出级配范围的概念。
一、矿质混合料的级配理论
2、级配范围曲线——泰波理论
认为实际矿料的级配应充许有一定的波动。分
别根据两个不同的指数确定的级配结果，并绘
制级配曲线，构成级配范围。公式为：
Pi
100
di
n
D
式中：n——级配指数. 通常取 n=0.3—0.6之间 时，有较好的密实度，当 n=0.5时为抛物线， 即为最大密度曲线。