第五讲 矿质混合料
矿质混合料的组成设计

矿质混合料的组成设计哎呀,说到矿质混合料的组成设计,这可是个大话题。
矿质混合料,听起来是不是有点深奥?其实说白了,就是各种矿物材料的调配,像调味料一样,把它们组合在一起,达到最佳的效果。
想象一下,就像煮一锅美味的汤,得有点儿盐、胡椒,再来点儿葱姜。
矿质混合料也是如此,不同的材料相互搭配,才能打造出最合适的建筑材料。
咱们得明白矿质混合料里都有啥。
常见的矿物质有水泥、砂、石子,还有一些矿粉和掺合料。
水泥就像汤里的主料,缺了它,别说汤了,连稀饭都做不成。
砂和石子是用来增加混合料的强度和稳定性的,想象一下,没有砂和石子,那这混合料就像是没有底的沙子,随时都能塌掉,多危险啊。
掺合料就像是点睛之笔,可以让混合料更环保,性能更好。
说到设计,这可是个讲究活。
你想啊,咱们在设计混合料的时候,得考虑到它的使用场景。
比如说,要用在高速公路上,那可得选用耐磨的材料,别让车轮一过就磨得稀巴烂。
如果是做水利工程,那就得考虑到抗渗透性,水要是不进来,那岂不是完美?所以,矿质混合料的组成设计就像是为不同的场合量身定做,一点都不能马虎。
矿质混合料的设计不仅仅是考虑材料的种类,比例也很重要。
你想啊,砂和水泥的比例不对,混合料就像水稀稀的稀饭,根本不能承受重量。
一般来说,水泥和砂的比例得控制在一定范围内,太多水泥,成本就上去了,太少的话,强度又跟不上。
真是一道算术题。
再加上掺合料的使用,真是让人头大,不过没关系,慢慢来,总会找到最佳的比例。
说到这里,有的人可能会问,矿质混合料的性能具体体现在哪儿呢?嘿,这就得提到它的强度、耐久性、抗渗性等等。
强度就是它承受压力的能力,耐久性是看它能在各种环境下存活多久,抗渗性则是指它能不能抵御水的侵袭。
就像是一个战士,要在战场上坚持不懈,才能赢得胜利。
设计矿质混合料的过程可不是一个人的事儿。
你得有专业的团队,大家一起开会讨论,拿着数据和实验结果,像是大厨们在厨房里争论配方一样。
每个人都有自己的看法,得经过不断的试验,才能找出最佳方案。
矿质混合料的设计3种方法46页PPT

谢谢!
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矿质混合料的设计3种方法
41、俯仰终宇宙,不乐复何如。 42、夏日长抱饥,寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱,不汲汲于富贵。 44、欲言无予和,挥杯劝孤影。 45、盛年不重来,一日难再晨。及时 当勉励 ,岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
矿质混合料的组成设计(图解法)课件最新实用版

集料B级配曲线末端与集料C级配曲线首端正好在一条垂线上时找出 “相接连分”线,与级配中值线相交确定“N”点。
知识目标 矿质混合料组成设计—校核调整
通过M、N、R点作一水平线交纵坐标于P、Q、S点,即可确定各集料用量比例。
能力目标
两种相邻集料的级配曲线可能出现重叠、衔接和分离三种情况,根据不同情况可采用做图法确定各集料的用量比例。
1.计算级配中值
根据规范要求,确定AC-13型矿质混合料的 级配范围,计算级配中值
表3 AC-13型矿质混合料的级配范围及级配中值
通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%)
级配类型
16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
细粒级 沥青混
级配 范围
3.校核调整
校核方法和试算法校核方法相同 (以实际工程例题进行练习)
根据图解得到的A、B、C、D四种集料的用量比 例OP、PQ、QS、ST,计算校核合成级配是否符合 要求。若不符合要求,应调整部分集料的用量直至满 足要求。
二、案例分析
某一级公路面层为细粒式沥青混凝土,采用AC-13型 矿质混合料级配。现有碎石、石屑、砂、矿粉四种集料, 筛分结果见表2,试用图解法设计矿质混合料的配合比。
相间平分
图5 C、D集料的级配曲线关系
通过M、N、R点作一水平线交纵坐标于P、 Q、S点,即可确定各集料用量比例。
表1 AC-16型矿质混合料的级配范围 矿质混合料组成设计—绘图计算 通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%) 矿质混合料组成设计—绘图计算 以级配范围的中值在纵轴上确定出各纵坐标点(0~100%),从各纵坐标点引出水平线与对角线OO′相交。 矿质混合料组成设计—案例计算 绘制级配曲线图确定各集料用量比例 矿质混合料组成设计—绘图计算 矿质混合料组成设计—案例计算 通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%) 矿质混合料组成设计—绘图计算 根据该矿质混合料的级配范围,计算出对应于每一筛孔尺寸的级配范围通过率的中值。
砂石材料的检测与应用—矿质混合料的配制

最大密度曲线和级配范围
回顾
1、级配分为:连续级配和间断级配; 2.级配曲线采用半对数坐标系来绘制,对纵坐标通过率取常
规坐标,对横坐标筛孔尺寸取对数。 3、富勒理论认为:矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物
线,则其密度愈大; 4、泰波理论认为级配曲线应该有一定的波动范围
建筑工程材料
3.3.2矿质混合料配制——试算法
百分率
原有集料的分筛筛余和混合料要求级配范围
筛孔尺寸 (mm)
16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 <0.075
石子分筛筛A余
αA(i)(%)
B
砂子分筛筛余 αA(i)(%)
C
矿粉分筛筛余 αA(i)(%)
要求级配范围 通过百分率 (%)
——
建筑工程材料
•3.3.3矿质混合料组成配合计算实例-试算法
试算法
参照课本P38实例
• 说明:在实际工作中,设计图纸或说明只提供沥青混合料 的种类和级配类型如AC-13。试验人员要按照《公路沥青 路面施工技术规范 》查到AC-13所对就的级配范围,再结 合项目提供的矿质材料进行筛分试验的资料进行设计的。 而规范只提供级配范围通过百分率,所以最关键一步就是 先要将级配范围通过百分率转换成分筛筛余级配范围中值。
不连续的混合料。
(二)级配曲线的绘制
1.常坐标 以通过百分率为纵坐标,以粒径mm(筛孔尺寸)为横坐标,
绘制曲线,常用筛孔尺寸是1/2递减,前疏后密,不便于绘制和查阅。
2.半对数坐标 纵坐标通过百分率采用常规坐标,横坐标粒径mm(筛
孔尺寸)采用对数坐标。
•
• a)常坐标;
b)半对数坐标
集料与矿质混合料

李氏比重瓶
2、取两份石粉用漏 斗灌入烘干的比重瓶 中,并注入蒸馏水至 瓶的一半处,摇动比 重瓶是石粉分散。
比重瓶
恒温水槽
砂浴
3、将比重瓶砂浴上沸煮(不得少于1h),目的是使 空气逸出。冷却至室温,再向瓶中注入蒸馏水,接 近满瓶,然后置于恒温水槽中。从恒温水槽取出比 重瓶,擦干瓶外水分,立即称其质量m1。
实践种还存在另一种磨耗试验——狄法尔磨耗试验,由于该试验耗时较 长,且对石料的考验程度不如搁板式磨耗机试验,目前已采用不多。
洛杉矶磨耗试验录像
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第二节
集
料
1、集料分类
(1)总分类:包括天然砂、人工砂、卵石、 碎石,另有工业冶金矿渣; (2)根据集料形成的过程不同,分为卵石 (又称砾石)和碎石; (3)根据粒径大小的不同,分为粗集料和 细集料。
特性
质地非常坚硬
岩石代表
花岗岩砂岩
长 石
结晶碳酸岩
白、浅灰、红色、 质地较石英偏低, 青、暗灰 易风化成高龄土 易解离成片状,降 低岩石的耐久性、 强度 易溶于含二氧化碳 的水中,被酸分解
花岗岩
云 母
结晶片状含水铝硅酸盐
无色透明、黑色
花岗岩
方解石
结晶碳酸钙
白色
石灰岩
2、岩石分类
岩石的性质除了与构成岩石的矿物有关之外,
颗粒物质和胶结物质组成,大 多呈现层理构造
石灰岩、砂岩、石 膏
变质岩
经地壳内部高温、高压等多种过 程综合作用,岩石矿物重新再结 晶变质后而形成
结构与变质经历有关——如受 到高压作用再结晶后的变质岩 将质地紧密;相反则变质后形 成片状结构
大理岩、石英岩、 片麻岩
4、路桥工程中常用岩石类型
《集料与矿质混合料》PPT课件

石 粉
比重瓶
ppt课件
17
恒温水槽
砂浴
❖ 3、将比重瓶砂浴上沸煮(不得少于1h),目的是使
空气逸出。冷却至室温,再向瓶中注入蒸馏水,接
近满瓶,然后置于恒温水槽中。从恒温水槽取出比
重瓶,擦干瓶外水分,立即称其质量m1。
ppt课件
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❖ 4、倾出悬液,注入蒸馏水接近满瓶,再置于恒温水槽
内,水温与上一步相同。并称其质量m2 ❖ 5、 m1为:瓶+水+石粉在水中质量;
石灰岩
ppt课件
6
2、岩石分类
岩石的性质除了与构成岩石的矿物有关之外, 还取决于不同的成岩条件。根据成岩条件将岩石 分成三类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。
ppt课件
7
3、三种岩石种类的特征
类型
成因
矿物结构与构造
常见代表岩石
深成岩
岩浆岩
喷出岩
由地壳深处的岩浆冷凝而成 由岩浆喷出地面后凝结而成
结晶体和块状构造、结构致 密
Vs
开口孔隙 闭口孔隙
矿物实体
m0 M
mS
ppt课件
13
Diagram
定义
真实密度
计算
表观密度
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测定
毛体积密度
14
真实密度
真实密度是指在规定 条件下,烘干石料矿 质实体单位真实体积 (不包括孔隙体积) 的质量。
t
ms Vs
——石料的真实密度,g/cm3;
ms——石料矿质实体的质量,g Vs——石料矿质实体的体积,cm3
❖ 将石料试样锤打成粒径约50mm的不规则形状试 件至少3快或将石料试样制成边长50mm立方体 试件(或直径与高均为50mm的圆柱体试件)3个, 冲洗干净,注明编号备用。
矿质混合料的组成设计

所用集料颗粒的粒径尺寸范围较大,
道
而天然或人工轧制的一种集料往往仅
路 建 筑
有几种粒径尺寸的颗粒组成,难以满 足工程对某一混合料的目标设计级配
材
范围的要求,因此需要将两种或两种
料 ︵
以上的集料配合使用。
第
一
章
︶
2007.5
森林工程专业
第1页
• 确定几种集料混合时各自比例的
路
建 进行验算,如得到的合成级配不在所要求的级配
筑 材
范围,应调整初步配合比重新验算,直到满足级
料 配要求为止。如经数次调整仍不能达到要求,可
︵ 第
掺加单粒级集料或调换其它集料。
一
章
︶
2007.5
森林工程专业
第 28 页
2.图解法设计步骤
道
路 建 筑
• 图解法要求级配中值 呈一直线:
材 料 ︵
p 100 d n D
道
试样总质量的百分率,即100与某号筛累计
路
筛余百分率之差,按式(1-29)求得:
建
筑 材
Pi 100 Ai
(1-29)
料 ︵
式中:
第 一
Ai ——某号筛累计筛余百分率,%。
章
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(2)细集料的细度模数
道 路 建
• 细度模数是用于评价细集料粗细程度 的指标,是细集料筛分试验中各号筛
下作垂线,垂线与横坐标的相交点即 为各筛孔相应位置。
︶
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森林工程专业
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道 路 建 筑 材 料 ︵ 第 一 章 ︶
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矿质混合料的设计3种方法

-
35.9
-
18~30
0.3
-
0.15
-
0.075
-
<0.075 -
23.5
- 12~22 5.计算合成级配
12
100 8~16
1.8 88.8 4~8 6.验证所得级配是否满
足要求
.
26
正规方程法(线性规划法)
集料 筛孔
1 2 … k
各种集料 1 2…n
各种集料的用量
级配范围中值
X1
X2
…
Xn
P11 P21 … Pn1 P11·X1 P21·X2 … Pn1·Xn
ATPB-40
37.5
-
ATB-30
粗粒式
AC-25 ATB-25
ATPB-30
31.5
ATPB-25
26.5
中粒式
AC-20 AC-16
SMA-20 SMA-16 OGFC-16
AM-20 19 AM-16 16
AC-13 细粒式
AC-10
SMA-13 OGFC-13 SMA-10 OGFC-10
单位
%
% % %
% -
高速公路、 一级公路
2.5
1
其他等级公路
2.45 1
100 90~100 75~100
100 90~100 70~100
无团料结块 <1 <4
实测记录
试验方法 T0352
T0103烘干法
T0351
T0353 T0354 T0355
.
12
沥青混合料的技术标准
❖热拌沥青混合料的种类
其它等级 道路
试验方法
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道路建筑材料 姚昱晨
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中值。
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道路建筑材料 姚昱晨
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道路建筑材料 姚昱晨
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道路建筑材料 姚昱晨
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道路建筑材料 姚昱晨
11
四、沥青混合料配合比设计
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道路建筑材料 姚昱晨
12
作业:
• 见《道路建筑材料习题集》 • 1.P3问答题-8 • 2.P4计算题-6
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4
• 认为:
• n=0.45时密度最大(在沥青混合料中)
• n=0.25~0.45工作性较好(在水泥砼中)
• 通常使用矿质混合料的级配范围
•
n=0.3~0.7之1/2递减 • 纵坐标:通过百分率
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道路建筑材料 姚昱晨
• ②基本组成的设计方法(试算法、图解法)
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道路建筑材料 姚昱晨
2
一、级配理论和级配曲线范围
• ㈠级配类型 • ⒈连续级配:级配曲线平顺圆滑
⒉ 间断级配:剔除1~几个分级。 (剔除—不连续—填充快 )P18图
• ㈡级配理论(两个理论) • 最大密度曲线理论—理想最大密实度曲线 • 粒子干涉理论—前一级颗粒之间的空隙,
5
二、矿质混合料的设计方法
• ㈠ 数解法 • 某一种对该粒径占绝对优势的集料组成,
而其它各种粒径在此粒级上可乎略不计。 • ㈡ 图解法 • 旧:两种或三种集料:矩形法、三角形法 • 多种矿料含集料: • 现采用:平衡面积法→修正平衡面积。
2020/5/28
道路建筑材料 姚昱晨
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修正平衡面积(目的:用量比例)
• ①绘制级配曲线坐标图 • 方形框图—— • 纵:取——长10㎝ (通过百分率,算术) • 横:取——长15㎝(对数坐标,递减) • 对角线——要求级配中值。(直线)
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道路建筑材料 姚昱晨
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矿质混合料配合比设计(图解法)
纵坐标:10cm 横坐标:15cm. 对角线:
级配中值。 筛孔尺寸确定: 通过百分率——
应由次一级颗粒所填充。
2020/5/28
道路建筑材料 姚昱晨
3
• 最大密度曲线理论——计算连续级配 • 粒子干涉理论——计算间断级配 • ⒈富勒理论 • 提出:当级配曲线为抛物线时为最大密度曲
线。(n=0.5固定)横坐标:依次递减(对数) • ⒉泰波理论 • 提出:n=0.3~0.6时,具有较好的密实度。
第五讲 矿质混合料 的组成设计
姚昱晨副教授主编
浙江建设职业技术学院
2020/5/28
道路建筑材料 姚昱晨
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§1—2矿质混合料的组成设计
• 概述(P17)
• 道路与桥梁使用的砂石材料——
• 多数以矿质混合料+各种结合料组成混合料使用。
• 应满足:
•
技术性质+最小空隙率+最大摩擦力
• 内容包括:
• ①级配理论和级配范围的确定(最大密度曲线图)