第二章 石料和集料（二）課件講解

1第二章石料與集料主講人：趙洪利2主要內(nèi)容第一節(jié)石料1.1第二節(jié)集料1.2第三節(jié)礦質(zhì)混合料組成設(shè)計1.33第一節(jié)石料42.1.1石料——引言石料定義：是巖石經(jīng)機械加工或者直接開采得到的滿足一定形狀和尺寸要求的石質(zhì)材料。石料是一種最古老、最原始的筑路架橋材料：52.1.1石料——引言即使今日石料仍是特殊路段的鋪路材料.6造巖礦物巖石分類典型巖石物理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)耐久性

巖石學(xué)特征2.1.1石料——引言

石料主要內(nèi)容

技術(shù)性質(zhì)72.1.2石料——巖石分類：造巖礦物造巖礦物：是具有一定化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特性的天然化合物或單質(zhì)，簡稱礦物。主要造巖礦物：石英、長石、云母、角閃石、方解石、白云石、石膏、黃鐵礦等。由一種或兩種以上的礦物組成成各類不同的巖石。典型造巖礦物形成的巖石：——多種礦物（長石、石英等）組合形成的花崗巖；——單一礦物（方解石）形成的石灰石、大理石.漢白玉花崗巖82.1.2石料——巖石分類：造巖礦物.不同造巖礦物由于成分和結(jié)構(gòu)不同，具有不同的特征：——石英成分SiO2，屬淺色礦物，其質(zhì)地最為堅硬且穩(wěn)定；——長石成分為結(jié)晶的鋁硅酸鹽，是地殼中最為豐富的礦物，顏色偏淺多樣，質(zhì)地堅硬?！颇笧榻Y(jié)晶的、片狀含水鋁硅酸鹽，無色透明至黑色，云母具有層理結(jié)構(gòu)，含量高時會降低巖石的強度；——方解石是碳酸鈣，呈白色，強度中等，易溶于含二氧化碳的水中；——白云石是結(jié)晶碳酸鈣鎂的復(fù)鹽，呈白色或灰黑色，物理性質(zhì)與方解石相近；——角閃石是結(jié)晶的鐵、鎂硅酸鹽，顏色暗綠、棕色或黑色，屬暗色礦物。其質(zhì)地堅固，強度高，耐久，韌性大。特征相近的有輝石和橄欖石.石英長石云母方解石白云石角閃石92.1.2石料——巖石分類巖漿巖巖漿巖沉積巖沉積巖變質(zhì)巖變質(zhì)巖巖石分類

102.1.2石料——巖石類型：巖漿巖形成：由火山噴發(fā)出的巖漿冷凝而形成巖石。由于噴發(fā)后冷卻過程的不同，巖漿巖又可分成深成巖、噴出巖和火山巖三種。巖性特點：

——由于深成巖位于巖漿底部，冷卻緩慢，形成的結(jié)構(gòu)致密，具有密度大、力學(xué)性能好的特點；

——位于地表的噴出巖由于冷卻速度較快，形成非結(jié)晶狀態(tài)的玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)；

——噴向高空而急劇冷卻形成的火山巖具有多孔的玻璃體構(gòu)造，表現(xiàn)出密度小、質(zhì)輕的特點。典型的巖漿巖代表：花崗巖、玄武巖、凝灰?guī)r等。112.1.2石料——巖石類型：巖漿巖花崗巖玄武巖凝灰?guī)r122.1.2石料——巖石類型：巖漿巖花崗巖(Granite)：巖漿在地表以下冷卻凝固形成的火成巖，主要成巖礦物是長石和石英。因花崗巖具有質(zhì)密堅硬的特點，是所有巖石中力學(xué)性能最高的巖石種類。另一方面，由于花崗巖是深成巖，常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，可形成眾多花色，成為當(dāng)今最具裝飾效果的天然石材.花崗巖132.1.2石料——巖石類型：巖漿巖

玄武巖(basalt)：是一種基性噴出巖，SiO2含量變化于45%～52%之間，主要成巖礦物是長石、輝石及橄欖石等。玄武巖的顏色常見多為黑色、黑褐或暗綠色。因其質(zhì)地致密，體積密度為2.8～3.3g/cm3，比一般花崗巖、石灰?guī)r、沙巖、頁巖都大。玄武巖致密、抗壓強度很高，可達300MPa以上。由于同時兼顧了高強和中性偏堿性的特點，玄武巖是拌合瀝青混合料的優(yōu)質(zhì)材料.

玄武巖142.1.2石料——巖石類型：巖漿巖.

凝灰?guī)r（tuff）：是一種火山碎屑或火山灰聚集而成的巖石，成巖礦物主要是石英和黏土。其組成的火山碎屑物質(zhì)50%以上是直徑小于2毫米的顆粒，外貌疏松且多孔，粗糙且有層理，顏色多樣。用途之一是作為生產(chǎn)水泥的原料.凝灰?guī)r152.1.2石料——巖石類型：沉積巖

形成：由母巖（主要是巖漿巖、變質(zhì)巖等）在地表風(fēng)化剝蝕產(chǎn)生的物質(zhì)，經(jīng)地質(zhì)搬運、沉積，再經(jīng)硬結(jié)成巖作用后，最終形成巖石。沉積巖特點：因一些沉積巖具有層理結(jié)構(gòu)而各向異性，所以其性能表現(xiàn)具有方向性。密度相對較小、力學(xué)性能相對于深成巖較差。典型沉積巖代表：石灰?guī)r、砂巖、頁巖等。162.1.2石料——巖石類型：沉積巖石灰?guī)r砂巖頁巖171.1.2石料——巖石類型：沉積巖

石灰?guī)r（Limestone）：是以方解石礦物為主要成分的碳酸鹽巖。有時含有白云石、粘土礦物和碎屑礦物。石灰?guī)r結(jié)構(gòu)有散粒、多孔和致密等類型。硬度一般，與稀鹽酸反應(yīng)劇烈。強度較小的石灰?guī)r主要用作石灰、水泥的生產(chǎn)原料，而致密型硅質(zhì)石灰?guī)r由于有一定的硬度和強度，可用于結(jié)構(gòu)體。石灰?guī)r182.1.2石料——巖石類型：沉積巖

砂巖（sandstone）：由石英顆粒和黏土（沙粒含量超過50%）組成，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，通常呈淡褐色或紅色，主要含硅、鈣、黏土和氧化鐵。砂巖的性能很大程度上取決于膠結(jié)物種類，硅質(zhì)砂巖致密、堅硬耐久，耐酸，性能接近于花崗巖，可用于各種構(gòu)造物；鈣質(zhì)砂巖質(zhì)地較軟，易于加工，常用來石雕制品；而粘土類砂巖性能較差，易風(fēng)化。砂巖191.1.2石料——巖石類型：沉積巖.

頁巖（Shale）：是一種典型的沉積巖，成分復(fù)雜，呈現(xiàn)薄頁狀或片層狀節(jié)理，主要是由黏土沉積經(jīng)壓力和溫度形成的巖石，其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學(xué)物質(zhì)。由于易形成層間解離，硬度低，抗風(fēng)化能力弱，一般不用于承重結(jié)構(gòu)，而作為生產(chǎn)陶粒的原料。頁巖

202.1.2石料——巖石類型：變質(zhì)巖

形成：變質(zhì)巖是巖漿巖和沉積巖經(jīng)過地質(zhì)上的變質(zhì)作用（地殼內(nèi)部高溫、高壓、熾熱氣體滲入等）而形成的巖石。變質(zhì)巖特點：不僅受原生巖石的影響，更與變質(zhì)條件和變質(zhì)程度有關(guān)。如石灰?guī)r受到高壓和重結(jié)晶作用而形成大理巖、由砂巖變質(zhì)形成的石英巖等，都較原有巖石更加堅固耐久；而由花崗巖變質(zhì)形成的片麻巖因形成片狀層理結(jié)構(gòu)而性能變差。典型沉積巖代表：石英巖、片麻巖、大理巖等。211.1.2石料——巖石類型：變質(zhì)巖石英巖大理巖片麻巖221.1.2石料——巖石類型：變質(zhì)巖石英巖石英巖(quartzite):

主要礦物為石英，含有云母類礦物及赤鐵礦、針鐵礦等。石英巖是一種主要由石英組成的變質(zhì)巖（石英含量大于85％），是石英砂巖及硅質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)作用形成。石英巖結(jié)構(gòu)均勻致密，強度較高，十分耐久，但因硬度大，加工困難。232.1.2石料——巖石類型：變質(zhì)巖

片麻巖（gneiss）:是一種程度深變質(zhì)巖，具有片麻狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造，有鱗片粒狀變晶，主要由長石、石英、云母等組成，其中長石和石英含量大于50%，長石多于石英（如果石英多于長石，就叫做“片巖”而不再是片麻巖）。其結(jié)構(gòu)致密堅固，是良好的建筑石材。

片麻巖242.1.2石料——巖石類型：變質(zhì)巖

大理巖（marble）:又稱大理石，因在中國云南省大理縣盛產(chǎn)這種巖石而得名。由碳酸鹽巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用或接觸變質(zhì)作用形成。主要由方解石和白云石組成，此外含有硅灰石、滑石、透閃石、透輝石、斜長石、石英、方鎂石等。具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀（有時為條帶狀）構(gòu)造。顏色豐富，白色（漢白玉）和灰色大理巖居多，是良好的建筑裝飾材料。大理巖251.1.2石料：小結(jié)造巖礦物是構(gòu)成石料的基礎(chǔ)，不同礦物會影響巖石各種性能；巖石的形成過程是決定石料性能表現(xiàn)的核心因素之一；而巖石的結(jié)構(gòu)域構(gòu)造則是決定石料性能表現(xiàn)另一核心因素.262.1.3石料——技術(shù)性質(zhì)

物理性質(zhì)

耐久性

力學(xué)性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)27物理性質(zhì)物理常數(shù)

密度孔隙率吸水率

飽水率

吸水性2.1.3石料——技術(shù)性質(zhì)：物理性質(zhì)282.1.3石料——物理性質(zhì)：密度密度定義：一定條件下物體單位體積的質(zhì)量；相對密度：物體在同一溫度下單位體積質(zhì)量與同體積水質(zhì)量之比，國外又稱為比重；密度的常用量綱有g(shù)/cm3

、g/ml、kg/L，以及kg/m3，其中kg/m3與前三者相差1000倍；由于石料上總會分布一些孔隙，而且這些孔隙還分為封閉在內(nèi)部的閉口孔隙和與外部相通的開口孔隙，當(dāng)這些考慮孔隙的范圍不同，則密度會有不同類型.

閉口孔隙

開口孔隙29石料真密度：單位石料實體體積（不包括開口孔隙和閉口孔隙體積在內(nèi)的石料質(zhì)量。毛體積密度：規(guī)定條件下包括所有孔隙在內(nèi)的單位體積石料質(zhì)量?？紫堵剩菏先靠紫扼w積占整個石料體積的百分率。靜水天平2.1.3石料——物理性質(zhì)：密度電子稱

302.1.3石料——物理性質(zhì)：吸水性吸水性：在規(guī)定條件下石料吸入水分的能力，該能力可采用石料的吸水率和飽水率來表示： 吸水率——石料最大吸水質(zhì)量與干燥石料質(zhì)量之比。 飽水率——在強制條件下（如抽真空）石料最大吸水質(zhì)量與干燥石料質(zhì)量之比。飽水系數(shù)：顯然同一石料的飽水率大于吸水率，石料吸水率與飽水率之比稱為飽水系數(shù)。意義：通過石料的孔隙率和吸水性等性能指標(biāo)，判斷石料耐久性的狀態(tài).31標(biāo)準(zhǔn)石料試塊在飽水狀態(tài)、單軸無側(cè)限加載時，單位面積所能承受的最大荷載，用來表征石料的承載能力。將石料加工成條形試件，在壓力機上，以跨中單點加載方式進行抗折試驗，由破壞荷載計算得到石料的抗折強度。將粒狀石料放入專用洛杉磯磨耗筒中，在經(jīng)歷磨損、沖擊和邊緣剪切之后，其中小于規(guī)定顆粒粒徑數(shù)量與試驗用石料數(shù)量之比值，來表示石料的綜合力學(xué)性能。單軸抗壓強度單軸壓縮變形劈裂強度抗剪強度點荷載強度抗折強度洛杉磯磨耗率1.1.3石料——技術(shù)性質(zhì)：力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)322.1.3石料——技術(shù)性質(zhì)：力學(xué)性質(zhì)

石料力學(xué)性質(zhì)取決于內(nèi)因和外因兩個方面：

——內(nèi)因主要包括石料自身的結(jié)構(gòu)特點、礦物組成以及孔隙構(gòu)造、裂隙分布等；

——外因是指檢測時石料樣品的幾何尺寸、加載速度以及溫度和濕度等。332.1.3石料——技術(shù)性質(zhì)：其他性質(zhì)耐久性抗凍性：飽水狀態(tài)下經(jīng)歷多次動融循環(huán)后，以石料試塊質(zhì)量損失或單軸抗壓強度變化所表示的性質(zhì)，以質(zhì)量損失率或抗凍系數(shù)表示。堅固性：石料試塊在飽和硫酸鈉水溶液中反復(fù)浸泡和烘干循環(huán)之后，不發(fā)生明顯破壞或強度降低的性質(zhì)，是一種快速評價石料耐久性的試驗指標(biāo)。

化學(xué)性質(zhì)酸堿性：根據(jù)石料化學(xué)成分中二氧化硅含量的多少，將石料劃分成：酸性（SiO2≥65%）、堿性石料（SiO2≤52%）以及介二者之間的中性石料。意義：不同酸堿性的石料與瀝青之間的粘附性有較大差別，其中堿性石料與瀝青之間有較好的粘附效果，而酸性石料的粘附相對較差，用于拌合瀝青混合料筑的瀝青路面易造成水損害.34根據(jù)石料成巖過程或性能特點的不同將石料劃分為四種類型：巖漿巖石灰?guī)r砂巖及片巖礫石根據(jù)巖石單軸抗壓強度以及洛杉磯磨耗率將各類石料劃分成四個等級，其中1級石料性能最好，4級石料性能最差。

2.1.4石料——技術(shù)等級35道路工程中哪些工程部位目前還可見到采用石料來修筑？現(xiàn)有兩種天然石材，其各自性能檢測結(jié)果列于下表。是否可根據(jù)這些結(jié)果，初步判斷哪種石料性能性對更好？討論石料毛體積密度檢測原理是什么？課堂討論集料AB真密度（g/cm3）2.82.8毛體積密度（g/cm3）2.62.5飽水系數(shù)（%）0.650.7536第二節(jié)集料37

浮力定律毛體積密度檢測

物體在水中受到浮力作用，浮力的大小取決于物體排開水的體積，而該體積恰恰就是物體自身體積，而該體積的大小在數(shù)值上等于物體分別在空氣中的稱重和水中稱重的差值。所以，物體哪部分參與了排水，則上述測得的質(zhì)量差值就代表哪一部分的體積。例如：在石料毛體積密度試驗檢測過程中，操作的步驟是

①稱取石料在水中的質(zhì)量；

②稱取表干質(zhì)量（撈出石料用擰干的濕毛巾擦干表面，留下開口孔隙中吸入的水后稱取的質(zhì)量）；

③稱取石料烘干后質(zhì)量。所以：石料毛體積=m表干質(zhì)量質(zhì)量—m水中質(zhì)量

38類型料源

礫石

碎石

粒徑

細集料（砂）

粗集料

化學(xué)成分

劃分界限用于水泥混凝土＞4.75mm用于瀝青混合料＞2.36mm堿性集料酸性集料SiO2

含量＞65%SiO2

含量＜52%碎石(crushedagg.)

集料類型礫石(gravel)

堿性集料(alkaliagg.)

粗集料(coarseagg.)

細集料(fineagg.)酸性集料

(acidagg.)

1.2.1集料——概述：分類39破碎礫石——通過對礫石（卵石）的進一步加工，達到粒徑上的要求，同時使加工后的破碎礫石材料具有更好的表面粗糙性和棱角性；機制砂——經(jīng)過反復(fù)破碎加工，使原材料粒徑達到細集料尺寸的人工砂；石屑——是采石場加工集料過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品；礦粉/填料——礦粉是采用堿性石灰?guī)r加工磨細粒徑大多小于0.075mm的粉狀材料，當(dāng)其中摻入一些其他粉狀物質(zhì)，又可叫做填料.

石屑礦粉或填料

機制砂2.2.1集料——概述：其他類型破碎礫石40411.2.1集料——概述標(biāo)準(zhǔn)篩

用于界定集料顆粒粒徑大小的套篩，各孔徑形狀（全部為方形）、大小以及各個孔徑設(shè)置有特定要求。孔徑依次有（mm）：

75、63、53、37.5、31.5、26.5、19、16、13.2、9.5

4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075；

最大顆粒

最大粒徑——指集料100%全部通過最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸；公稱最大粒徑——指集料全部通過或允許有少量存留(一般不超過10%)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸.最大粒徑19mm公稱最大粒徑16mm42半剛性基層用集料技術(shù)要求橋涵水泥混凝土用集料技術(shù)要求水泥混凝土用集料技術(shù)要求2.2.2集料——技術(shù)性質(zhì)集料技術(shù)性質(zhì)

物理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)瀝青混合料用集料技術(shù)要求集料性質(zhì)及要求

集料技術(shù)要求

431.2.2集料——技術(shù)性質(zhì)：物理性質(zhì)密度

定義

體積含義

密度計算方法

毛體積密度單位毛體積下集料的干質(zhì)量

集料實體體積、閉口孔隙和開口孔隙占據(jù)體積之和

表觀密度單位表觀體積下集料的干質(zhì)量

集料實體體積、閉口孔隙占據(jù)體積之和

表干密度

單位毛體積下的集料的表干質(zhì)量

同毛體積堆積密度

按一定堆積方式（自然堆積、搗實或振實堆積）得到的單位堆積體積下的質(zhì)量

集料實體體積、閉口和開口孔隙體積以及顆粒之間的空隙體積之和

密度442.2.2集料——技術(shù)性質(zhì)：物理性質(zhì)

顆粒接觸特性集料空隙率——一定堆積方式下空隙體積占堆積體積的百分率。粗集料骨架空隙率——粗集料在搗實狀態(tài)下顆粒間空隙體積占據(jù)粗集料堆積體積的百分率。細集料棱角性——表征細集料表面狀況的指標(biāo)。

45

片狀顆粒針狀顆粒粗集料中的針片狀顆粒：性能良好的粗集料顆粒形狀應(yīng)該接近球體或立方體，而偏細長或偏薄的針片狀顆粒不僅影響到使用時的承重能力，而且還會對混合料的工作性帶來不利影響。表面特征：指集料表面粗糙及棱角程度以及孔特征等。當(dāng)集料表面孔洞數(shù)量較少，且表面粗糙棱角豐富，將有利于集料同結(jié)合料之間的粘結(jié)效果，從而促進混合料的整體性能。2.2.2集料——其他物理性質(zhì)

粗糙棱角顆粒光滑無棱角顆粒462.2.2集料——技術(shù)性質(zhì)：力學(xué)性質(zhì)用于評價粗集料承載能力；結(jié)果表示方法：用于瀝青混合料和用于水泥混凝土的壓碎試驗方法一致，都采用壓碎到2.36mm以下粒徑的質(zhì)量作為試驗結(jié)果。但前者是采用所描述的方法直接測得，結(jié)果稱為壓碎值；而后者需經(jīng)過換算獲得，其結(jié)果稱為壓碎指標(biāo)值。兩者的換算關(guān)系為:壓碎指標(biāo)值＝

0.816壓碎值―5壓碎值472.2.2集料——力學(xué)性質(zhì)

洛杉磯磨耗率

含義和評價方法同石料，表征粗集料抵御抗沖擊、抗摩擦和抗剪切的綜合能力。磨耗率越小，集料的綜合力學(xué)能力越好。

結(jié)果表達方法：

洛杉磯磨耗儀48道瑞磨耗儀2.2.2集料——力學(xué)性質(zhì)磨耗值：當(dāng)（粗）集料用在高等公路級瀝青路面頂層時，應(yīng)具備具有抵抗車輪行駛時造成的磨損能力。表征該能力的磨耗值越小，集料的性能越好。磨光值：瀝青路面頂層用集料同樣應(yīng)具備能夠抵抗車輪行駛而造成的磨光能力。表征該性能的磨光值越大，意味著集料的抗磨光能力越強.

磨光儀擺式儀492.2.2集料

——化學(xué)性質(zhì)

集料的堿活性：集料中會存在一些具有特殊性質(zhì)的氧化硅或碳酸鹽成分，這些成分在水的存在下，能夠與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物是一些疏松且體積會膨脹的物質(zhì)，從而對所處的混合料造成結(jié)構(gòu)上的破壞。將這種特殊成分所表現(xiàn)出的特性稱為集料的堿活性，具有這種成分的集料稱為堿活性材料。所以當(dāng)集料用于水泥混凝土?xí)r，要注意集料中是否存在具有活性的氧化硅和碳酸鹽成分.

502.2.2集料

——細集料性質(zhì)針對細集料（砂），應(yīng)關(guān)注的一個性能就是其中所含的有害物質(zhì)，這類物質(zhì)包括：

——泥含量；

——有機物含量；

——硫化物（S3O）含量；

——云母含量；

——輕物質(zhì)；

——氯離子含量.512.2.2集料——礦粉（填料）礦粉是采用堿性石料加工磨細的一種道路工程材料。當(dāng)?shù)V粉中摻入一定量其他粉狀物質(zhì)，如粉煤灰、石粉等時，稱為填料；礦粉能夠有效提高材料的比表面積，增加瀝青混合料中結(jié)構(gòu)瀝青形成量，促進瀝青混合料的整體性能，是瀝青混合料中不可或缺的組成材料；礦粉兩大技術(shù)性能是細度和親水性（堿性程度）.

522.2.3集料——技術(shù)要求

考慮不同出發(fā)點，集料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求需有針對性設(shè)置：

——針對不同類型集料（粗、細集料，礦粉等）分別設(shè)置相關(guān)技術(shù)要求；

——針對不同工程（道路、橋梁）設(shè)置相應(yīng)技術(shù)要求；

——針對不同用途（水泥混凝土、瀝青混合料、半剛性基層）設(shè)置相應(yīng)技術(shù)要求.

53第三節(jié)礦料級配及其組成設(shè)計542.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念

綜述應(yīng)用于水泥混凝土或瀝青混合料以及基層時，由不同粒徑集料組成的礦質(zhì)混合料簡稱為礦料。礦料的工程應(yīng)用效果在很大程度上取決于粗細顆粒的組成比例，這種反映集料粗細顆粒的分級搭配稱為級配。針對礦料級配所涉及的重點包括：

級配概念級配理論組成設(shè)計551.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念

標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸:70mm，63mm，53mm，37.5mm，31.5mm,26.5mm,19mm,16mm,13.2mm,9.5,mm,4.75mm,2.36mm,1.18mm,0.6mm,0.3mm,0.15mm,0.075mm.最大粒徑：集料顆粒能夠100%全部通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩的篩孔尺寸（mm）。公稱最大粒徑：標(biāo)準(zhǔn)篩第一次開始出現(xiàn)少量存留（＜10%）所對應(yīng)的篩孔尺寸。標(biāo)準(zhǔn)篩最大粒徑：16mm公稱最大粒徑：13.2mm562.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念集料中各組成顆粒的分級搭配稱為級配。采用標(biāo)準(zhǔn)篩通過篩分操作，得到三個用于描述集料粗細顆粒分布參數(shù)：分級篩余百分率、累計篩余百分率和通過百分率。設(shè)篩分時材料總量為M，過篩后各篩上存留的質(zhì)量為m，有：分級篩余百分率

計篩余百分率

通過百分率

標(biāo)準(zhǔn)套篩和篩分儀572.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念上述篩分結(jié)果，除了定量描述集料級配狀況，還有其他兩項用途：第一，對細集料（砂）的粗細程度進行描述，即采用細度模數(shù)定量評價砂的粗度。

當(dāng)細度模數(shù)為3.7~3.1時，是粗砂；

3.0~2.3時，是中砂；

2.2~1.6時，是細砂.

582.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念第二：采用繪圖方式，直觀地反映集料粗細顆粒分布變化狀況。

592.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念

級配類型連續(xù)級配：粗細顆粒比例合適，粒徑連續(xù)有序，繪出的級配曲線平順光滑。間斷級配：在粗細顆粒分布中間，缺失一個或連續(xù)數(shù)個粒徑的級配，繪出的級配曲線中間出現(xiàn)一個平臺。開級配：集料顆粒集中于偏粗粒徑部分，級配曲線偏陡。

602.3.1礦料組成設(shè)計——級配概念工程實際應(yīng)用時，對級配的要求采用級配范圍的方式加以明確。

612.3.2礦料組成設(shè)計——級配理論

最大密度曲線理論理想的級配狀態(tài)應(yīng)該是有較高密度和較低空隙率，這種狀態(tài)可以采用Fuller最大密度曲線理論進行描述。該理論認為當(dāng)級配曲線愈接近拋物線時，得到的礦料級配曲線密度愈高。由此得到粒徑與通過率之間關(guān)系式：當(dāng)粒徑為最大粒徑時，通過率是100%，則上式為：二式合并，得到表示最大密度曲線公式

n的取值：0.3~0.7622.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法級配設(shè)計基本條件：

——參與級配設(shè)計不同規(guī)格集料的篩分結(jié)果；

——目標(biāo)配合比級配范圍。級配設(shè)計方法

——試算法：根據(jù)不同粒徑上所需要的集料顆粒是由某一種規(guī)格的集料單獨來提供的這一假設(shè)，通過計算和調(diào)整得到所需級配的方法。

——圖解法：通過繪圖操作，得到不同規(guī)格集料在礦料中所占比例的操作方法.

632.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法試算法以粗、中、細三種規(guī)格集料（分別以A、B、C代表）為例，進行級配設(shè)計：假設(shè)A、B、C三種集料在某一粒徑上的分級篩余百分率分別為，打算配制混合料M，且在上的分級篩余百分率為。又設(shè)A、B、C三種集料在混合料所占的比例（%）分別是X、Y、Z。則

641.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法6.04~8

13.210.80.0755.08~16—11.60.157.012~22—12.40.380518~30—16.00.612.024~41—22.51.1813.536~53—24.02.62.3618.570~88——41.79.52.5

95~100——5.213.20100———16分計篩余目標(biāo)級配范圍中值（%）通過量目標(biāo)級配范圍（%）礦粉分計篩余（%）細集料分計篩余（%）粗集料分計篩余（%）篩孔尺寸（mm）21.048~68—1.650.54.756.0—86.81.2底盤試算法652.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法從上例可以看出，在4.75mm處，粗集料提供的顆粒數(shù)量占絕大部分，細集料和礦粉幾乎不存在，所以可認為在4.75mm處這兩個集料數(shù)量為零，就是等于零，這樣就有：同理，在＜0.075mm底盤處礦粉占主導(dǎo)地位，其他兩種規(guī)格的集料數(shù)量為零，可得到：最后由，確定出三種規(guī)格集料在混合礦料中各自所占的比例。

試算法662.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法按一定比例繪制一個矩形框圖，從左下到右上引對角線。

圖解法672.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法縱邊以常數(shù)表示通過量，橫邊表示篩孔尺寸，并根據(jù)目標(biāo)級配范圍中值依次確定各篩孔位置。

圖解法6869702.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法將各規(guī)格礦料篩分結(jié)果在框圖中以折線的形式繪制在圖中；

圖解法712.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法根據(jù)相鄰兩條折線相互之間的位置關(guān)系，依次確定不同規(guī)格礦料在合成級配中所占比例；

圖解法722.3.3礦料組成設(shè)計——級配設(shè)計方法最后，對所得比例進行驗算，檢查在該比例下的合成級配是否與目標(biāo)級配范圍相符。如不完全符合級配范圍要求，則根據(jù)實際情況調(diào)整上述得到的比例，直至合成級配完全滿足級配要求。如果發(fā)現(xiàn)多次調(diào)整仍不能很好的使合成級配滿足目標(biāo)級配范圍的要求，則應(yīng)更換集料，重新進行級配設(shè)計.

737162~8010010034.513.264~870.5——0.0751510~209411.0—0.31615~279723.0—0.62720~3410036.0—1.183728~4610058.7—2.364838~5810077.94.64.756252~7210093.819.89.582.575~9010010061.51697.595~1001001009719.10010010010010026.5中值級配范圍礦粉石屑碎石.目標(biāo)級配范圍（%）通過百分率(%）粒徑（mm）96~1492——0.15礦質(zhì)混合料設(shè)計實例(65.5)(29)74粒徑0.15mm,僅有填料通過,其通過百分率為92%。因此，

92:100=9:XX=(9/92)×100=9.8%粒徑13.2mm,各種集料均有通過，但僅碎石有篩余，篩余百分率為63.5%。因此，

65.5:100=29:YY=(29/65.5)×100=44.3%石屑用量比例

100-44.3-9.8=45.9%礦質(zhì)混合料設(shè)計實例75級配合成4~870.5——0.0756~1492——0.1510~2094