当前课程知识点：道路工程材料 > 第一章 岩石与集料 > 第6节 集料组成设计方法 > Video
同学们大家好
这亦将我们学习集料组成设计方法
级配设计是指根据所用集料原材料
粒径组成特点
采用一定方法
使合成的矿质混合料
能够在粒径组成上
形成满足目标级配范围要求的操作过程
集料级配设计有多种方法
包括数解法 试算法 图解法等
随计算机应用的普及
采用office的excel软件
也能方便进行级配设计
其中 图解法是级配组成设计的基本方法之一
图解法的特点在于
进行级配合成的原材料规格数目不限
且快速简便
需要已知条件包括
一 目标及配范围
二 原材料的筛分结果
图解法分为四个步骤
制作框图 确定框图纵横边刻度
将各原材料筛分结果绘制于框图中
根据相邻曲线位置关系 画出对应的垂线
确定某一粒径所占据的比例
最后验算修正
接下来就绘图步骤做详细说明
第一步 绘制一个长方形框图
并从左下角向右上角做对角线
框图纵边边长100mm 表示通过百分率
并采用算数刻度
框图底边长度不限
以150-160为宜 同样用来表示筛孔粒径刻度
各筛孔对应位置
则要根据目标级配范围的实际状况来确定
例如
已知筛孔13.2mm处 目标通过率范围是95~100%
则相应通过率中值是97.5%
所以从框图纵边的通过率97.5%的点处
引水平线相交于对角线
并从对角线交点处引垂线
其垂足就是筛孔尺寸为13.2mm的位置
以此类推 即可得到其他相应筛孔位置
第二步
将各个规格 这里以四种材料为例
原材料筛分结果以折线形式绘制在框图中
第三步
针对框图中相邻两条折线位置关系
确定各个规格集料所占比例
从图中可看出 图中相邻折线在位置上
存在三种关系 重叠 首尾相连和分离等
根据不同关系 找到合适的垂线
首先
针对重叠关系找垂线的方法是
在相邻两个折线中画垂线
要求所画垂线
分别与左侧和右侧相邻两个折线相交时
要求由交点到各自框图上边
或下边框的距离长度一致
如未达到长度一致
则要进行调整
当满足a=a'的时候
由所画垂线与对角线交点处引水平线
截取纵边一段长度
该长度以mm计
就是该相邻关系两条折线右侧折线
所代表的集料占据的矿料的百分比
接下来 针对首尾相连时找垂线的方法是
直接从左侧折线的首
向右侧折线的尾画垂线
此时垂线必将与对角线相交
再由交点处引水平线
又截取一段纵边长度
该长度值仍以mm计
就是该首尾相邻两条折线右侧集料
所占合成矿料百分比
最后 针对分离时的为位置关系 找相应垂线
明确相邻折线分离位置之后
将分离距离进行平分
则平分线就是所要绘制的垂线
同时 由该垂线与对角线交点处引水平线
又截取一段纵边长度
仍以mm计
则该长度即为相邻两条折线
分离关系位置
右侧集料在合成矿料中所占比例
最后 剩余一段纵边长度
就是最后一个集料在合成矿料中所占比例
第四步 是对合成级配的比例进行验证
其方法和过程结合实例进行说明
下面简单归纳图解法的主要步骤
一 图解法对参与级配设计的原材料数目不限
且易于掌握
二 根据目标级配范围确定底边上各筛孔的位置
三 框图上相邻筛分折线的位置关系包括重叠
首尾相连和分离三种形式
其中重叠关系在实际工作中最为常见
四 针对不同相邻关系找出正确的垂线
求得各规格集料占合成级配中相应比例
接下来通过实例对矿料级配设计加以说明
这里 我们有五种规格的不同材料
其中 三种碎石 一种石屑和矿粉
采用图解法进行级配组成设计
表一为五种规格材料 级配筛分结果
表二是目标及配范围及其对应的中值
我们利用这样两个已知条件
进行相关的级配设计
从所提供的的已知条件可以看出
级配范围是从19mm到0.075mm
其中对应的各原材料的筛分结果
和目标级配范围及对应的范围中值
我们从表一和表二可以看到
第二步 绘制一个矩形框图
并从左下向右上引对角线
框图纵边任然表示通过百分率
以算数坐标来表示刻度
而底边表示筛孔尺寸 即集料粒径
其对应刻度根据目标级配范围的中值来确定
例如已知在19mm处通过率是100%
则从纵边100处引水平线与对角线相交
引垂线到底边的位置是19mm筛孔位置
同样在16mm处 目标通过率范围是93~100%
相应中值是96.5%
也就是说
能够产生96.5%通过率对应的筛孔位置是16mm
所以 从纵边的96.5刻度处引水平线至对角线
交点处引垂线交于底边
该位置则为16mm筛孔位置
同理 根据目标级配范围中值
可以得到其他筛孔位置
纵横边刻度确定之后
各原材料的筛分结果就可表示在该框图中
第三步 根据相邻筛分折位置关系特点
找到相应邻垂线
分析该例题绘图结果
可看出相邻两条折线的位置关系
全部是重叠关系
从右至左 相邻折线位置关系的垂线
要求该垂线全部满足
类似的a=a?的这样一种相互关系
首先 从最右侧开始
我们找到相应的垂线其对应的a和a'
在这样一个位置
此位置得到一个垂线 必定和对角线相交
从交点处引水平线 截取纵边一段距离
当该距离以mm为单位时
该长度即表示最右侧
规格集料所占据的百分比数
其余各个相邻两条折线关系均为重叠特点
所以继续按上述方法进行垂线的确定
并得出各原材料占混合料的百分比
第四步 得到的组成矿质混合料组成比例
要根据组成的计算结果
明确是否满足了目标级配范围的要求
即设计配合比验证过程
当各档结果全部进入目标级配范围
则完成该矿料配合比设计
一旦发现任何一档结果未进入级配范围
则需要对得到的级配比例进行调整
调整的方法需要有一定的经验
如果通过计算机office Excel软件
则调整过程相对便利
从合成级配表中可以看出
0.075mm处其通过率
已超出了目标范围的上限达到了8%
可见现有的比例33:25:11:21:10的比例
存在不合适现象 因此 需要进行调整
从表中可看出在0.075mm处
合成级配的通过率是8%
超出目标范围的上限7%的要求
也就是说最细的部分数量偏多
而该部分主要来自于矿粉
表明矿粉的现有比例10%偏高
应适当减少该部分
由10%减少为8%
并把减少的部分 分配给其他规格的材料上
例如分配编号为C的碎石上 其余保持不变
此时比例由原来的33:25:11:21:10
转变为33:25:13:21:8
重新进行合成计算
则由表4看出
合成级配满足目标级配全部范围
从而完成矿料级配设计
需要说明的是
上述调整
需要较为丰富的经验作为依据
并可能要多次尝试
方能得到较为理想的结果
调整过程没有固定的方法
需要针对合成级配超限的特点进行分析
并对调整内容的比例大小 根据经验来决定
但如果调整过程中采用计算机方式
则调整过程相对便利
好 道路工程材料
第一章石料和集料的全部内容
就讨论到这里
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
--Video
-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
--Video
-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
--Video
-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
--Video
-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
--Video
-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
--Video
-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
--Video
-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
--Video
-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
--Video
-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
--Video
-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
-第5节 Marshall组成设计方法
--Video
-第5节 Marshall组成设计方法--作业
-第6节 Superpave组成设计方法
--Video
-第6节 Superpave组成设计方法--作业
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法
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-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法--作业
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法
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-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
--Video
-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
--Video
-第2节 钢材的技术性质--作业
