土木工程材料矿质料PPT课件

1、孔径孔径 分计筛余分计筛余 mm g %mm g %5.05.0 0 0 a1=0 a1=02.52.5 75 75 a2=15 a2=151.251.25 75 75 a3=15 a3=150.630.63 100 100 a4=20 a4=200.3150.315 100 a5=20 100 a5=200.160.16 125 125 a6=25 a6=250.160.16 25 25 a7=5 a7=5 100 100累计筛余累计筛余 %通过率通过率 %例例. .筛分析试验法筛分析试验法第1页/共38页孔径孔径 分计筛余分计筛余 mm g %mm g %5.05.0 0 0 a1=0 a

2、1=0A1=0A1=0 2.52.5 75 75 a2=15 a2=15 A2=a1+a2=15A2=a1+a2=15 1.251.25 75 75 a3=15 a3=15 A3=a1+a2+a3=30A3=a1+a2+a3=30 0.630.63 100 100 a4=20 a4=20 A4=a1+a2=a3+a4=50A4=a1+a2=a3+a4=50 0.3150.315 100 a5=20 100 a5=20A5=a1+a2+a3+a4+a5=70A5=a1+a2+a3+a4+a5=70 0.160.16 125 125 a6=25 a6=25 A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6

3、=95 A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=95 0.160.16 25 25 a7=5 a7=5 100 100累计筛余累计筛余 %通过率通过率 %例例. .筛分析试验法筛分析试验法第2页/共38页孔径孔径 分计筛余分计筛余 mm g %mm g %5.05.0 0 0 a1=0 a1=0A1=0 A1=0 P1=100-A1=100P1=100-A1=1002.52.5 75 75 a2=15 a2=15 A2=a1+a2=15A2=a1+a2=15 P2=100-A2=85P2=100-A2=85 1.251.25 75 75 a3=15 a3=15 A3=a1+a2+a3=30

4、A3=a1+a2+a3=30 P3=100-A3=70P3=100-A3=70 0.630.63 100 100 a4=20 a4=20 A4=a1+a2=a3+a4=50A4=a1+a2=a3+a4=50 P4=100-A4=50P4=100-A4=50 0.3150.315 100 a5=20 100 a5=20A5=a1+a2+a3+a4+a5=70 A5=a1+a2+a3+a4+a5=70 P5=100-A5=30P5=100-A5=30 0.160.16 125 125 a6=25 a6=25 A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=95 A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=

5、95 P6=P6=5 5 0.16最大密度曲线理论固体颗粒按粒度大小,有规则地组合排列,粗细搭配,可以得到密度最大、空隙最小的混合料.抛物线最大密度理论理想曲线:矿物混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线,其密度愈大.第12页/共38页(1)最大密度曲线公式P通过量,d粒径当 =D时,P=100%,则式中:d希望计算的某级集料粒径P为希望计算的某级集料通过量(%)D矿质料最大粒径kdP2 D1100k 5 . 0Dd)(100P 第13页/共38页(1)最大密度曲线n 幂公式n=0.3-0.7lgP=(2-nlgD)+nlgd沥青混合料n=0.45,混凝土n=0.45-0.25nDd)(100P 第

6、14页/共38页2粒子干涉理论 为达到最大密度,前一级颗粒之间的空隙,应由次一级颗粒所填充,但填隙的颗粒粒径不得大于其间隙的距离,否则大小颗粒粒子之间势必发生干涉现象.为避免干涉,大小粒子之间应按一定数量分配,并从临界干涉的情况下可导出前一级颗粒间距为:D1)(t31a0 第15页/共38页例已知矿质混合料最大粒径为40 mm，试用最大密度曲线公式计算其最大密度曲线的各级粒径的通过百分率；并按n=0.30.7计算级配范围各级粒径的通过百分率。第16页/共38页分级顺序分级顺序 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粒径比粒径比1N2D D D/2 D/4 D/8 D/16 D/32 D

7、/64 D/128 D/256 D/512 理论粒径理论粒径 d(mm) 40 20 10 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 0.08 最大密度最大密度级配曲线级配曲线通过百分通过百分率率(%) n=0.5 100 70.71 50.00 35.36 25.00 17.68 12.55 8.87 6.63 4.47 n=0.3 级配范围级配范围曲线通过曲线通过百分率百分率(%) 最大密度曲线和级配范围曲线各粒径通过百分率5 . 0Dd)(p 第17页/共38页分级顺序分级顺序 N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粒径比粒径比1N2D D D/2 D/4 D/8 D

8、/16 D/32 D/64 D/128 D/256 D/512 理论粒径理论粒径 d(mm) 40 20 10 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 0.08 最大密度最大密度级配曲线级配曲线通过百分通过百分率率(%) n=0.5 100 70.71 50.00 35.36 25.00 17.68 12.55 8.87 6.63 4.47 n=0.3 100 81.23 65.98 53.59 43.53 35.36 28.79 23.38 19.08 15.50 级配范围级配范围曲线通过曲线通过百分率百分率(%) 最大密度曲线和级配范围曲线各粒径通过百分率3 . 0Dd)(p

9、 第18页/共38页分分级级顺顺序序N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粒粒径径比比1N2D D D/2 D/4 D/8 D/16 D/32 D/64 D/128 D/256 D/512 理理论论粒粒径径d(mm) 40 20 10 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 0.08 最最大大密密度度级级配配曲曲线线通通过过百百分分率率(%) n=0.5 100 70.71 50.00 35.36 25.00 17.68 12.55 8.87 6.63 4.47 n=0.3 100 81.23 65.98 53.59 43.53 35.36 28.79 23.38 19.

10、08 15.50 级级配配范范围围曲曲线线通通过过百百分分率率(%) n=0.7 100 61.56 37.87 23.33 14.36 8.34 5.47 3.37 2.10 1.29 最大密度曲线和级配范围曲线各粒径通过百分率7 . 0Dd)(p 第19页/共38页(二)级配曲线范围的绘制n=0.3n=0.7第20页/共38页二.矿质混合料的组成设计方法任务:确定组成混合料各集料的比例方法: 1.试算法 2.图解法第21页/共38页1.试算法 1）原理 先假定混合料中某种粒的颗粒是由一种对该粒径占优势的集料所组成,而其它各种集料不含这种粒径.因此确定大致比例.如比例不合适,则稍加调整,逐步

11、渐近,达到级配要求. 设有A,B,C三种集料,欲配制级配为M的矿质混合料,求A,B,C的比例.第22页/共38页 假设: (1)A,B,C的比例为X,Y,Z X+Y+Z=100 （2）M中某一级配粒径要求的含量为 A,B,C三种集料在该粒径的含量为) i (Ma) i (C) i (B) i (Aa,a,a) i (M) i (C) i (B) i (Aaaaa 第23页/共38页 2）步骤 (1)求A:按粒径尺寸为i(mm)的粒径来进行计算(优势含量),B,C在该粒径的含量 均为0.则 (2)求C: (3)求B: Y=100-X-Z 3）校核) i (C) i (Ba,a100X) i (A

12、) i (Maa 100Z) j(C) j(Maa 第24页/共38页举例:筛筛 孔孔 尺尺 寸寸(m m )碎碎 石石(% )石石 屑屑(% )矿矿 粉粉(% )要要 求求Pi(% )A i(% )中中 值值A i(% )A(% )16.0-10013.26.2-95-1009.541.7-70-884.7550.51.6-48-682.362.624.0-36-531.18-22.5-24-410.6-16.0-18-300.3-12.5-12-220.15-11.5-8-160.075-10.813.24-80.075-1.286.8-合合 计计100100100第25页/共38页筛筛孔

13、孔尺尺寸寸 (mm) 要要求求Pi (% ) Ai (% ) 中中值值 Ai (% ) A (% ) 16.0 100 0 0 0 13.2 95-100 0-5 2.5 2.5 9.5 70-88 12-30 21.0 18.5 4.75 48-68 32-52 42.0 21.0 2.36 36-53 47-64 55.5 13.5 1.18 24-41 59-76 67.5 12.0 0.6 18-30 70-82 76.0 8.5 0.3 12-22 78-88 83.0 7.0 0.15 8-16 84-92 88.0 5.0 0.075 4-8 92-96 94.0 6.0 0.0

14、75 - - 100 6.0 合合计计 100 第26页/共38页筛筛 孔孔 尺尺 寸寸(m m )碎碎 石石(% )石石 屑屑(% )矿矿 粉粉(% )要要 求求Pi(% )A i(% )中中 值值A i(% )A(% )16.0-10000013.26.2-95-1000-52.52.59.541.7-70-8812-3021.018.54.7550.51.6-48-6832-5242.021.02.362.624.0-36-5347-6455.513.51.18-22.5-24-4159-7667.512.00.6-16.0-18-3070-8276.08.50.3-12.5-12-22

15、78-8883.07.00.15-11.5-8-1684-9288.05.00.075-10.813.24-892-9694.06.00.075-1.286.8-1006.0合合 计计100100100100第27页/共38页解: 碎石中占优势的粒径为4.75mm的含量,故计算碎石的配合组成时,假设混合料中4.75 mm的粒径全都有由碎石提供, 同理,矿粉0.075mm粒径占优势,即 故石屑在混合料中用量: Y=100-X-Z=100-41.6-6.9=51.5(%)0aa)75. 4(C)75. 4(B (%)6 .41100100X5 .500 .21aa)75. 4(A)75. 4(M

16、0aa)075. 0(B)075. 0(A (%)9 . 6100100Z8 .860 . 6aa)075. 0(C)075. 0(M 第28页/共38页校核:碎石X0.416+石屑X0.515+矿粉X0.069筛筛孔孔尺尺寸寸(mm) i (Ma(%) i (MA(%) i (MP(%)要要求求 Pi(%)16.0-10013.22.295-1009.517.470-884.7521.848-682.3613.436-531.1811.624-410.68.218-300.36.412-220.155.98-160.0756.54-80.0756.6-合合计计100第29页/共38页筛孔尺寸

17、筛孔尺寸(mm) i (Ma(%) i (MA(%) i (MP(%)要求要求 Pi(%)16.0-10013.22.22.295-1009.517.419.670-884.7521.841.448-682.3613.454.036-531.1811.666.424-410.68.274.618-300.36.481.012-220.155.986.98-160.0756.593.44-80.0756.6100-合计合计100第30页/共38页筛筛孔孔尺尺寸寸(mm) i (Ma(%) i (MA(%) i (MP(%)要要求求Pi(%)16.0-10010013.22.22.297.895-1009.517.419.680.470-884.7521.841.458.648-682.3613.454.046.036-531.1811.666.433.624-410.68.274.625.418-300.36.481.019.012-220.155.986.913.18-160.0756.593.46.64-80.0756.6100-合合计计100符合要求第31页/共38页(二）图解法 1.基本原理 1)级配曲线坐标图P- 2)确定比例 假