论砂石集料的级配与组成设计
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论砂石集料的级配与组 成设计
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月9日星期四
•3.2 砂石集料的级配和组成设计
本节学习目标 •理解⑴级配理论和级配范围的确定； 掌握⑵级配组成的设计方法
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2 砂石集料的级配和组成设计
级配类别
•
连续级配
•
•
间断级配
• （概念）（曲线如 图）
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2 砂石集料的级配和组成设计
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
级配理论 •最大堆积密度理论 •——集料混合料颗粒级配曲线愈接近 • 抛物线，则其堆积密度愈大。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•二、图解法
计算步骤
1）绘制级配曲线坐标 图； 2）确定各集料用量比 例； 3）校核。
•1）绘制级配曲线坐标图
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2）确定各集料用量比例
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3）校核
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
级配曲线范围
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
设计前提
必须已知各集料的筛分结果和要求的集料级配范 围。
设计方法
试算法 (适用于2~4种集料组成设计）
数解法
线性规划法(用于多种集料组成设计
）
★图解法（修正平衡面积法）（三种集料以上
）
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•一、数解法 （一）试算法
•适用条件：几种集料中各自至少一个粒径占优势 而其它集料这种粒径的颗粒含量较少
•计算假定：混合集料中某一粒径的颗粒是由对该 粒径占优势的集料所组成，其它集料 不含这种粒径。
•计算思路：根据各主要粒径试算各种集料在混合料 中的大致比例，校核后，比例不合适， 调整渐进，最终达到级配要求。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•一、数解法 （二）线性规划法
•设k种集料，各自在n级筛的通过百分率为Pi（j） 要求级配中值为P（j）(j =1, …,n ）各集料在 混合料中的用量为Xi , （ i =1, …,k ）,可建 立线性规划模型：
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•二、图解法
基本原理
•2）各种集料用量的确定方法 •假定：①各集料为单一粒径，即各集料的级配
•
曲线为直线；
• ②相邻两曲线相接，即在同一筛孔上，
•
前一集料的通过量为0%时，而后一
•
集料的通过量为100%。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•确定方法wenku.baidu.com图：
•3.2.2 集料的组成设计
•2）各种集料用量的确定方法
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•一、数解法
（二）线性规划法
目标函 数： 约束方 程：
……………………………… ……
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•二、图解法 基本原理
•1）级配曲线坐标图的绘制方 法
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•最大堆积密度曲线
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
•1）最大密度曲线（富勒曲线）公式：
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
•2）最大密度曲线n幂公式（泰波公式）：
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•(n=0.3～0.7)
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
2020年4月9日星期四
•3.2 砂石集料的级配和组成设计
本节学习目标 •理解⑴级配理论和级配范围的确定； 掌握⑵级配组成的设计方法
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2 砂石集料的级配和组成设计
级配类别
•
连续级配
•
•
间断级配
• （概念）（曲线如 图）
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2 砂石集料的级配和组成设计
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
级配理论 •最大堆积密度理论 •——集料混合料颗粒级配曲线愈接近 • 抛物线，则其堆积密度愈大。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
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•3.2.2 集料的组成设计
•二、图解法
计算步骤
1）绘制级配曲线坐标 图； 2）确定各集料用量比 例； 3）校核。
•1）绘制级配曲线坐标图
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•2）确定各集料用量比例
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3）校核
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
级配曲线范围
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
设计前提
必须已知各集料的筛分结果和要求的集料级配范 围。
设计方法
试算法 (适用于2~4种集料组成设计）
数解法
线性规划法(用于多种集料组成设计
）
★图解法（修正平衡面积法）（三种集料以上
）
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•一、数解法 （一）试算法
•适用条件：几种集料中各自至少一个粒径占优势 而其它集料这种粒径的颗粒含量较少
•计算假定：混合集料中某一粒径的颗粒是由对该 粒径占优势的集料所组成，其它集料 不含这种粒径。
•计算思路：根据各主要粒径试算各种集料在混合料 中的大致比例，校核后，比例不合适， 调整渐进，最终达到级配要求。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•一、数解法 （二）线性规划法
•设k种集料，各自在n级筛的通过百分率为Pi（j） 要求级配中值为P（j）(j =1, …,n ）各集料在 混合料中的用量为Xi , （ i =1, …,k ）,可建 立线性规划模型：
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•二、图解法
基本原理
•2）各种集料用量的确定方法 •假定：①各集料为单一粒径，即各集料的级配
•
曲线为直线；
• ②相邻两曲线相接，即在同一筛孔上，
•
前一集料的通过量为0%时，而后一
•
集料的通过量为100%。
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•确定方法wenku.baidu.com图：
•3.2.2 集料的组成设计
•2）各种集料用量的确定方法
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•一、数解法
（二）线性规划法
目标函 数： 约束方 程：
……………………………… ……
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•二、图解法 基本原理
•1）级配曲线坐标图的绘制方 法
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.2 集料的组成设计
•最大堆积密度曲线
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
•1）最大密度曲线（富勒曲线）公式：
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围
•2）最大密度曲线n幂公式（泰波公式）：
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•(n=0.3～0.7)