矿料的级配和组成设计

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矿质混合料—配合比设计试算法

Z aM ( j) 100 aC( j)
令 aA( j) aB( j) 0
• 计算出中间粒径集料在混合料中的用量比例。
⑤
Y 100 ( X Z )
• 逐个筛孔进行校核，不在级配范围内时，进行调整。
⑥
aA(i) X aB(i)Y aC (i) Z aM (i)
总结
级配参数均要以分计筛余百分率体现；优势粒径的应用仅限于最粗和最细集料；校核时要逐个筛孔进行。
• 在最粗集料优势粒径下应用合成公式，得其用量比例；
③
aM (i) aA(i) X aB(i)Y aC (i) Z
X aM (i) 100 a A(i)
令 aB(i) aC (i) 0
• 在最细集料优势粒径下应用合成公式， Nhomakorabea其用量比例；
④
aM ( j ) aA( j ) X aB( j )Y aC ( j ) Z
集料 2
集料1
1.设计目的：确定各组成材料的用量比例。
2.适用范围：试算法适用于混合料由2~3种集料组成。
2 设计资料
集料2
集料1
集料3
级配组成分计筛余百分率累计筛余百分率
通过率
混合料
级配范围规范查取或级配理论计算
3 设计步骤
• 设定未知数： X Y Z 100
①
② • 将级配参数转化为分计筛余百分率；
配合比设计—试算法
模块一
01 矿质混合料 02
03
岩石集料
矿质混合料试算法
C目录 ONTENTS 1 设计目的及适用范围 2 设计资料 3 设计步骤
矿质混合料由两种或两种以上集料按比例配制而成。

沥青砼矿料级配设计

为了使设计的混合料能够达到实施效果，需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下要求，希望能够引起注意。

（一）、原材料要求1-1粗集料：用于改性沥青混合料面层的粗集料，宜采用碎石或碎砾石，其粒径规格和质量要求均应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的规定1.粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，且具有一定硬度和强度。

2.粗集料应具有良好的颗粒形状，破碎砾石用于高速公路、一级公路时，应采用大砾石破碎，并至少应有两个以上的破碎面。

3、对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩（中性或基性火成岩）。

由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异，粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。

对于3－5mm 石屑部分由于含量较低，并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用，建议用硬质岩石屑（玄武岩）。

1-2细集料细集料包括人工砂、天然砂。

沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料，细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，有适当的颗粒组成，并与改性沥青有良好的粘附性，天然砂由于质量变化大（大部分为中粗砂），形状较圆滑，与沥青的粘附性差，对沥青混合料影响较大。

对于高速公路、一级公路沥青混合料，天然砂的含量不宜超过20％，可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。

1-3填充料用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，其质量应符合《公路沥青路面技术规范》规定的技术要求。

1、改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石（石灰岩、岩浆岩）等增水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。

2、采用水泥、消石灰粉做填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。

3、对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产排回收粉，当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时，经过试验可以部分的使用，回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。

1－4、SBS改性沥青技术要求技术指标SBS改性沥青针入度25℃，100g，5s(0.1mm) 最小60针入度指数PI 最小『1』－0.2延度5℃,5cm/min(cm) 最小30软化点，TR&B (℃) 最小55含蜡量(蒸馏法)（％）最大3运动粘度135℃（Pa.s）最大『2』3闪点(℃) 最小230溶解度(%) 最小99离析，软化点差(℃) 最大『3』2.5弹性恢复25℃(%) 最小65旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）后残留物『4』质量损失(%) 最大1.0针入度比25℃（％）最小60延度5℃（cm）最小20注：[1]针入度指标PI由15℃、25℃、30℃等三个以上不同温度的针入度，按式1Gp=AT K进行线行回归，再计算获得参数A后由下式求得，直线回归的相关系数R不得低于0.997。

级配碎石配合比设计说明

级配碎石配合比设计说明 Prepared on 22 November 2020
底基层用级配碎石配合比设计说明前言：
根据现行级配碎石底基层设计规范要求，试验室在完成各项原材料检测试验后，在今日完成了配合比设计。

一、设计依据
（1）、《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005
（2）、《公路土工试验规程》JTG E40-2007
（3）、《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000
（4）、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004
二、组成材料
1、产地及岩性：奉新县虬岭采石场，岩性为花岗岩。

2、规格：、、、。

三、矿料设计
1、我部试验室对上述各种矿料进行了筛分，并通过级配调整，确定了三种矿料级配比例如下：
合成级配如下：
四、击实试验
本项目按照3％、4％、5％、6％、7％五个含水量配料进行击实试验。

所有的集料烘干，每种含水量配制6000克干集料。

分三层击实，每层击98次。

1、最大干密度及最佳含水量的确定
通过平行试验，取两次结果的平均值，确定最大干密度为cm3，最佳含水量为％。

试验数据见试验表格。

沥青混合料的矿料级配

沥青混合料的矿料级配
沥青混合料的矿料级配是指混合料中不同粒径矿料的比例关系。

一般来说，沥青混合料的矿料级配应按照下列原则进行设计：
1.矿料组成应适宜，以确保混合料的强度和内聚力；
2.矿料级配应合理，粒径范围应尽可能广，以保证良好的密实性和抗剪强度；
3.矿料分布应均匀，避免过度密集或过于散乱；
4.矿料的形状和表面特征应满足沥青混合料的流动性和覆盖性要求；
常见的沥青混合料矿料级配包括：
1.各种级配曲线，如梯形曲线、拱形曲线等；
2.线性级配，即按一定比例分配不同粒径的矿料；
3.粒径分离级配，即将矿料按粒径分离成若干组，以达到较好的密实性和强度；
不同的沥青混合料应根据其不同的用途和技术要求，选择合适的矿料级配。

矿质混合料组成设计

1. 矿质混合料组成设计有两种方法进行组成设计：试算法和图解法。

•试算法1. 试算法的基本原理首先假设混合料中某种粒径的颗粒，是由对这一粒径占优势的一种集料组成，其他集料不含这一别试探各种级料的大致比例，不合适再进行调整，逐步接近，最终达到符合要求的集料的配合比2. 步骤及方法将A、B、C三种集料配成M级配的矿料：(表9.6.1)mai X+ mbi Y+ mci Z=Mi。

Mi-混合料M在I粒级上的含量，mai, mbi, mci -A、B、C在Ⅰ粒级①求X：选取A料占优势的粒径Ⅰ(mm)，令 mbi = mci =0，则 X= Mi / mai。

②求Z：选取C料占优势的粒径j(mm)，令mbi = mci =0，则X= Mi / mai。

③求Y：Y=100-X-Z 。

④核对：按 mai X+ mbi Y+ mci Z=M逐级核对。

不符合要求，应对X、Y、Z比例进行适当的调整i集料满足混合矿料的级配要求。

•图解法适用于多种集料组成的矿料配合比设计。

1. 基本原理:把设计要求矿料的级配，按所采用各种集料的粒径范围分成几个区段，然后令各种集料的含量（求的级配中各相应区段的颗粒含量(%)。

2. 已知条件① 各种集料筛分析结果→各级料的通过百分率→级配曲线；② 按技术规范要求的合成级配范围→合成级配的通过百分率中值。

3. 设计步骤①绘制坐标图：绘制长方形图框，坐标纵坐标为通过百分率。

对角线作为合成级配中值。

横坐横坐标确定方法：据合成级配中值要求的各筛孔通过百分率，从纵坐标引平行线，与对角线交点横坐标交点，为相应筛孔的孔径位置。

②绘制级配曲线：将各集料的级配曲线绘制在上述坐标图上。

③ 确定各相邻级配曲线的关系：相邻级配曲线重叠（A与B）、相邻级配曲线相接（B与C）、相离（C与D）。

④确定各集料的用量。

•2. 沥青最佳用量的确定沥青最佳用量一般通过马歇尔试验确定。

根据规范推荐的沥青的用量范围，每隔0.5%为一组，选用5个以上的沥青用量，各制备马歇尔试测试各组试件的技术指标 ( Sm(0), f, V v, S m)。

沥青路面表层矿料级配组成设计研究

面抗滑性能而设置的。Ｋ的空隙率通常在６Ａ％９％。正是因为ＡＫ的空隙率比较大，且水停留在结构层内不易排出，在行车荷载的反复作用下沥青路面反而容易产生早期的水损害。Ｓｐｒａｅ材料级配组成设计，ｕｅｐｖ也主要是根据泰波理论，同时引入了两个新的概念，控制点和禁区。所谓的控制点是指级配曲线必须通过范围的边界点。通常控制点主要包括最大粒径的通过率、公称最大粒径的通过率、．ｍｍ筛２３６孔的通过率及００５ｍ筛孔的通过率。禁区是．ｒ７ａ围绕在最大密实线（．５次方级配线）围筛孔０４周孔径从２３ｎｎ到０３ｍ的一个区域。．６ｕ．ｍ１ｃ—ＩＡＫ与Ｓｐｒａｅ比分析．Ａ２、ｕｅｐｖ对
前言
面理论和胶浆理论。２．表面理论．１２主要目的是在分析目前常用级配不足的基础２１矿料级配理论．表面理论主要是采用库仑的内摩擦理论来上，借鉴Ｓｐｒｖ的级配设计方法，ｕｅｐｅａ采用体积２１１大密实度理论．．最分析沥青混合料的强度。认为沥青混合料的强设计法设计出一种既有较高水稳定性又有较高最大密实曲线是在试验的基础上提出的一度是由两部分组成的。一部分是矿质集料骨架种理想曲线。ｗ・富勒（ｌｌ）Ｂ・Ｆｌｅ和他的同事研ｌｒ的低温、高温及疲劳性能的级配组成。的强度，现为颗粒间的摩阻力，表用摩阻角０固体颗粒按粒度大小，有规则地组合排１ＡＣ—ＩＡ与Ｓｐｒａｅ配组成对比究认为：、Ｋｕｅｐｖ级表示。另一部分是沥青的胶结强度，表现为沥青分析列，粗细搭配，以得到密度最大、可空隙最小的与集料间的粘结力和沥青本身的粘聚力，用内初期研究的理想曲线是：细集料以下的１１我国的Ａ．Ｃ—ＩＡ的级配特点及混合料。及Ｋ聚力Ｃ表示。颗粒级配为椭圆形曲线，粗集料为与椭圆形曲Ｓｐｒａｅ的级配特点ｕｅｐｖ在这两部分力中，摩阻力比内聚力要占优。我国现行《公路沥青路面设计规范》ＪＪ线相切的直线，（ｒｒ由这两部分组成的级配曲线，可因此。主要是从改善集料的骨架来改善沥青混０２中规定的Ａ３）Ｃ—Ｉ级配沥青混凝土的中以得到最大的密度。密由于这种曲线计算复杂，后合料的路用性能。但是，采用库仑理论分析问题值主要是按照最大密实度理论。由于这种级配简化为 “ 抛物线最大密度理想曲线” 即认为 “ ，矿的前提是将沥青混合料视为剪切破坏前为不变是按照最大密实度理论进行设计的，材料从大料颗粒级配曲线愈接近抛物线，其密度愈大 ” ，的刚塑体，而实际沥青混凝土在大量的行车荷到小连续存在且各有一定的数量，因此设计出其表达式为：一载重复作用下发生一次性大变形的破坏的可能的沥青混合料的密实度和强度较高。但是这种Ｐ１ √ ￣００（性非常小，１）主要是累积变形而破坏，所以表面理级配的粗集料间接触较少，粗集料只是悬浮在式中：一粒径为ｄ的集料的通过百分率论主要适用于沥青混合料温度较高时评价高温沥青胶浆中，因而混合料易受沥青材料的性质（：％）稳定性的情况。

矿质混合料级配理论分析及组成设计方法研究

２０１８年　第８期（总第２９４期）黑龙江交通科技ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩＮｏ．８，２０１８（ＳｕｍＮｏ．２９４）矿质混合料级配理论分析及组成设计方法研究郑东辉（东莞市交业工程质量检测中心，广东东莞　５２３１２５）摘　要：分析了最大密度曲线和粒子干涉两大矿质混合料级配理论，并对富勒（Ｗ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒ）理论、泰波理论、我国规范所采用的连续级配理论以及魏矛斯（Ｇ．Ａ．Ｗｅｇｍｏｕｔｈ）粒子干涉理论的原理和应用范围进行了深入探讨。

采用数解法、图解法、计算机求解法以及正规方程法可进行矿质混合料配比设计。

关键词：最大密度曲线理论；级配指数；粒子干涉理论；矿质混合料；合成级配中图分类号：Ｕ４１２文献标识码：Ａ文章编号：１００８－３３８３（２０１８）０８－０００６－０２收稿日期：２０１８－０６－１３作者简介：郑东辉（１９８３－），男，广东陆河人，工程师，从事路桥试验检测工作。

１　级配曲线根据矿质混合料粒径组成的特点，级配类型根据不同的理论可分为连续级配曲线和间断级配曲线。

若用半对数坐标表示筛孔尺寸，则曲线为凹型，如图１所示。

图１　级配曲线图由级配曲线可知，曲线斜率代表着某粒径范围内的颗粒数量，斜率越大说明相应颗粒越多，呈平台状时说明相应粒径的缺失。

２　最大密度曲线理论２．１　富勒理论富勒（Ｗ．Ｂ．ＦｕＬｌｅｒ）早在２０世纪初便对级配曲线进行试验研究，试验采用１ｍ３箱子，将不同粒径的集料堆积进去进行筛分试验，记录每一次的质量通过率和筛孔尺寸之间的关系，发现当二者呈现抛物线关系时，矿质混合料组合具有最大密度，富勒公式可表示为ｐｉ＝１００ｄｉｄ()ｍａｘ０５（１）公式中ｐｉ为某级颗粒粒径集料的通过率，ｄｍａｘ为最大粒径。

富勒公式描述的抛物线是理论上矿质混合料的最大密实状态，但这种状态通常只在试验室能完成，在工程实践中很难找到集料能掺配成满足这条曲线的级配组成。

另外，在配置沥青混合料时，这种级配曲线本身计算得到的细集料偏多，不利于高温稳定性。

矿质混合料级配

计算步骤：（先计算粗集料，在计算细料，最后计算中间料）
①、计算A（粗集料）料在混合料中的用量按A料占优势粒径计算，设A料在i(mm)筛孔占优势，此时忽略B C两种集料在此粒径的含量（及aB（i）＝0、aC（i）＝0），故 a A（i）*X＝aM（i） X＝（aM（i）／aA（i））*100
②、计算C（细集料）料在混合料中的用量按C料占优势粒径计算，设C料在j(mm)筛孔占优势，此时忽略 B、C两种集料在此粒径的含量（及aA（j）＝0、aC（j）＝0），故 aC（j）*Z＝aM（j） Z＝（aM（j）／aC（j））*100
筛孔尺寸di(mm)
30
20
10
5
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
各筛孔尺寸的对数值㏒Dx
1.48
1.30
1
0.7
0.4
0.1
－0.2
－0.5
－0.7
各筛孔距0.16mm 筛孔距离Sx(mm)
100
92
79
66
52
39
26
13
0
n=0.3 不同泰波指数时的通过百分率
100
88.5
71.9
78～88
48～68 36～53 24～41 18～30 17～22 8～16 4～ 8
79.0
58.0 44.5 32.5 24.0 19.5 12.0 6.0 0
21.0
42.0 55.5 67.5 76.0 80.5 88.0 94.0 100
18.5
21.0 13.5 12.0 8.5 4.5 7.5 6.0 6.0 100
矿质混合料的组成设计方法

矿料组成设计-最大密度曲线

矿料的组成设计道路与桥梁用砂石材料，大多数是以矿料与各种结合料（如水泥或沥青等）组成混合料使用。

为此，对矿料必须进行组成设计，以确定合理的级配，其主要内容包括理论级配范围的确定及基本组成的设计两方面。

矿料的级配理论，矿料是用于沥青混合料的粗集料、细集料、填料的总称。

各种不同粒径的集料，按照一定的比例搭配起来，以达到较高的密实度（或较大摩擦力），可以采用连续级配和间断级配两种级配组成。

连续级配：是某一矿料在由标准筛配成的筛系列中进行筛分析时，所得的级配曲线平顺圆滑，具有粒级连续的（不间断的）性质，相邻粒径的颗粒之间，有一定的比例关系（按质量计）。

这种由大到小，逐级粒径均有，并按比例相互搭配组成的矿料，称为连续级配矿料。

间断级配：是在矿料中剔除其中一个（或几个）粒级，形成一种粒级不连续的混合料，称为间断级配矿料。

级配曲线范围，按配理论公式计算出各级集料在矿料的通过百分率，以通过百分率为纵坐标，以粒径为横坐标，绘制成曲线。

图解法，采用图解法来确定矿料的组成，常用的有适用于两种集料组成的“矩形法”和适用于三种集料组成的“三角形法”等。

对于三种以上集料级配的图解法，可采用“平衡面积法”，该法是采用一条直线来代替集料的级配曲线，这条直线使曲线左右两边的面积平衡（即相等），这样简化了曲线的复杂性。

这个方法又经过许多研究者的修正，故称为“修正平衡面积法”，简称图解法。

最大密度曲线理论：是通过试验提出的一种理想曲线,认为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。

初期研究的理想曲线是：细集料以下的颗粒级配曲线为椭圆形级配曲线，粗集料级配曲线为与椭圆曲线相切的直线，由这两部分组成的级配曲线，可以达到最大密度。

后来经过许多研究改进，提出简化的“抛物线最大密度理想曲线”认为：“矿料的颗粒级配曲线愈接近于抛物线，则其密度愈大。

”① 最大密度曲线公式：根据上述理论，当矿料的级配曲线为抛物线时，如图10-1所示，最大密度理想曲线可用颗粒粒径（d）与通过量（p）表示：d=p2/k式中：d矿料各级颗粒粒径（mm）；p 各级颗粒粒径集料的通过量（%）；k常数。

矿料级配设计方法及评述

矿料级配设计方法及评述
矿料级配设计方法是一种技术，主要用于将不同的矿物质成份的矿料进行分类分级、分类分析和分级优选。

它可以根据矿料的性质及其产出的产品的要求，通过矿料的化学分析、物理测试和理化性质的测定，根据矿料的性质来配制合理的矿料级配，以满足矿料加工的要求。

矿料级配设计方法主要包括如下几个步骤：
（1）收集并分析可用矿料信息，以便对矿料进行分类；
（2）对矿料进行分类，并对产品的质量要求进行分析；
（3）选择合适的化学分析、物理测试和理化性质的测定方法，对矿料进行详细测定；
（4）分析矿料的性质，根据产品的要求和矿料的性质，进行矿料级配设计；
（5）通过实验、分析和优化，选择合理的矿料级配。

矿料级配设计方法能够有效地控制矿料加工过程中产品质量的变化，从而达到节约能源、提高生产效率的目的。

此外，根据矿料的性质制定合理的矿料级配也能有效
地保证矿料的质量，避免因矿料质量的不稳定导致的产品质量问题。

矿料级配设计方法的优点在于:
1.可以准确的掌握矿料的性质，以便制定合理的矿料级配；
2.可以提高产品的质量，并降低生产成本；
3.可以提高加工工艺的灵活性，以便应对不同特征的矿料；
4.可以提高矿料加工的效率，减少矿料的损失。

然而，矿料级配设计方法也有一定的局限性：由于矿料本身的不确定性，矿料的性质可能会受环境影响而发生变化，从而影响矿料级配的设计；另外，矿料的性质会受到加工工艺的影响，矿料级配的设计必须考虑这一因素。

总之，矿料级配设计方法是矿料加工行业开展矿料加工的重要手段，能够显著提高矿料加工过程中的生产效率和产品质量，从而提高企业的竞争优势。

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• 矿料：在水泥混凝土或沥青混合料中，所用集料的粒径尺寸范围较大，而天然或人工轧制的一种集料往往仅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范围的要求，因此需要将两种或两种以上的集料配合使用，构成矿质混合料，简称矿料。
二、级配
• 级配的定义：级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。
式中： a1、a2 、、 ai ────各筛的分计筛余百分率（%）。
级配的表示方法
(3)通过百分率 pi :通过某号筛的式样质量占式样总质量的百分率，即
100与某号筛累计筛余百分率之差，按下式计算
pi 100 Ai
式中：Ai ────某号筛累计筛余百分率（%）。
由于粗细集料的粒径范围不同，筛分实验中采用的标准套筛尺寸范围及式样质量有所不同，如下表，通常情况下，细集料的筛分式样取 500g。
p 100 ( d )n D
式中：D────集料的最大粒径（mm）; n────级配指数。
通常取n=0.3~0.7之间时，有较好的密实度，当n=0.5时为抛物线，即为最大密度曲线。
矿质混合料的级配
3.级配曲线范围的绘制
在工程实践中，集料的最大理论密度曲线为级配指数n=0.5的级配曲线，如下图中曲线A。常用矿质混合料的级配指数一般在0.3~0.7 之间，将级配指数0.3和0.7代入上式进行计算，并可绘制相应的级配曲线，如下图曲线范围B
集料筛分用的式样质量
公称最大粒径（mm）
75
63
37. 31. 26. 555
19
16
9.5
4.7 5
试样质量不小于（kg）
10
8
5
4 2.5 2
1
1 0.5
某细集料筛分实验的结果示例
筛孔
尺寸（）
9.5
4.75 2.36 1.18 0.6
0.3
0.15 0.075 筛底总计
mm
筛余质量
0
最大密度曲线方程 p2 kd 对应的示意图
集料级配曲线示寸d等于集料最大粒径D时，其通过百分率为100%，
即d=D，p=100，将此代入 p2 kd 得
k 1002 1 D
当希望计算任何一级颗粒粒径d的通过量时，计算公式为：
p2 kd p 100 d D
• 集料的级配对集料的堆积密度、空隙率、粗集料骨架间隙率、细集料棱角性产生影响，进而对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易性有着显著的影响。
级配的表示方法
级配
矿质混合料的级配
级配的表示方法
1.级配参数
矿质集料的级配通常采用筛分实验确定。称取500g试样，放于一套标准筛（9.5mm，4.75mm，2.36mm， 1.18mm,0.6mm,0.3mm,0.15mm的方孔筛）上，分别求出试样存留在各筛上的质量，然后采用级配的有关参数来评定试样颗粒的级配。按下式计算有关级配的参数：
0.3
0.15
0.07 5
上限 100 100 88 68 53 41 30 22 16 8
级配范围（%）
下限
100
95
70
48
36
24
18
12
8
4
中值 100 98 79 57 33 24 17 12 12 6
矿质混合料的配合比设计方法
C、绘制图框并作对角线（为设计级配中值）
按照一定的尺寸绘制矩形图框（通常纵坐标通过量取10cm,横坐标筛孔尺寸（或粒径）取15cm)，连接对角线作为设计级配中值曲线，见下图。按常数标尺在纵坐标上标出通过量百分率位置，然后将设计级配中值要求的各筛孔通过百分率，标于纵坐标上，并从纵坐标引水平线与对角线相交，再从交点做线与横坐标相交，该点即为这个相应筛孔尺寸的位置。
15
ai （%）
0
3
Ai （%）
0
3
pi(%) 100 97
63 99 105 115 75 22 6
500
12.6 19.8 21 23 15 4.4 1.2 100
15.6 35.4 56.4 79.4 94.4 98.8 100 —
84.4 84.4 43.6 20.6 5.6 1.2 0
—
级配的表示方法
2.细集料的细度模数
细度模数是用于评价细集料粗细程度的指标，为细集料筛分实验中各号筛上的累计筛余百分率之和，按下式计算：
( )5
A A A A A A
0.15
0.3
0.6
1.18
2.36
4.75
Mf
1 0 0
A4.75
式中：Mf———砂的细度密数；
A0.15，···A4.75,———分别为0.15mm，···，4.75mm各筛上的累计筛余百分率（%）
Ｂ（ｉ）
Ｃ（ｉ）
Ｍ（ｉ）
１－１３
• ②基本假定
假定在矿质混合料中，某一粒径的颗粒是由一种集料提供的，在其他集料中不含这
一粒径的颗粒。
③计算各个集料在矿质混合料中的用量。
首先要确定某种集料中占优势含量的某一粒径，忽略其他集料在此粒径的含量。
矿质混合料的配合比设计方法
例如，假设混合料M中某一粒径（i）主要由A集料所提供，分计筛余为ａＡ（ｉ），则ａＢ（ｉ）、ａＣ（ｉ）等于零，带入式子（１－１２）中，计算出集料Ａ在混合料中的用量Ｘ。
P P X M (i)
j(i)
j(i)
1-11
a 式中： M (i ) ———矿质混合料的筛孔i上的分计筛余率（%）
aj (i ) ———某一集料j在筛孔i上的分计筛余百分率（%）
PM ( i )
Pj (i)
———矿质混合料在筛孔i上的通过百分率(%) ———某一集料j在筛孔i上的通过百分率（%）
间断级配：间断级配是在矿质混合料中剔除其中一个或几个分级而形成一种不连续的混合料，这种混合料称为间断级配混合。
③连续开级配：整个矿料颗粒分布范围较窄，从最大粒径到最小粒径仅在数个粒级上以连续的形式出现，形成连续开级配。
不同级配类型的级配曲线如下图所示
a）连续型密集配
b）连续型开级配
c）间断型密集配
矿质混合料的配合比设计方法
• 矿质混合料的组成设计就是根据实际工程中现有的各种集料的级配参数（即筛分结果），针对设计要求或技术规范要求，采用一定的方法确定各规格集料在合成矿料中所占比例的操作过程。
• 设计方法有数解法和图解法两大类，这两种方法均需要两个已知条件：一是，各种集料的级配参数；二是，矿质混合料目标级配范围。
矿质混合料的级配
方程 p 100 d 对应的半对数坐标的最大密度曲线示意图D
集料级配曲线示意图（半对数坐标）
矿质混合料的级配
•
根据最大密度理想曲线的级配组成计算公式，可以计算出某矿料
达到最大密度时各级颗粒粒径的通过量。
•
但在实际应用过程中，由于矿料的轧制生产过程中的不均匀性，
以及混合料在配制时的波动误差等原因，使配制的混合料难以与理想
矿质混合料的配合比设计方法（图解法）
2.图解法：（修正平衡面积法）是目前工程单位用的较多的一种
方法设计步骤：（1）绘制级配曲线图 A、绘制图解法坐标图（纵坐标为常坐标，横坐标为对数坐标）。 B、计算设计级配范围中值，确定相应横坐标中值。
ＡＣ－１３沥青混合料用矿料级配范围
筛孔尺寸（mm） 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
同理，根据以上的方法，可以计算出集料Ｃ或Ｂ的用量。 • ④合成级配的计算、校核和调整
由于试算法中各种集料用量比例是根据几个筛孔确定的，不能控制所有筛孔，所以应对合成级配进行校核。先按式（１—１０）、（１—１１）计算矿质混合料的合成级配。应在设计要求级配范围内，并尽可能的接近设计级配范围的中值。当合成级配不满足要求时，应调整各集料的比例。调整配合比后还应重新进行校核，直至符合要求。如计算后仍不能满足级配要求。可掺加单粒级集料或调换其他集料。
X j (i) ———某一集料j在矿质混合料中的质量百分率（%）
矿质混合料的配合比设计方法
•
将已知的集料的级配参数和矿质混合料的目标级配参数带入以上式子中，
可以建立数个方程，方程的个数等于标准筛的个数，然后可以用正则方程法
求解，也可以用试算法或规划求解法确定各个集料的用量。
（1）试算法：
基本原理：A.在确定个组成集料在混合料中的比例时，先假定混
• 粗集料是指粒径大于4.75mm的岩石颗粒。常用的有碎石和卵石。碎石是将天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制成的粒径大于4.75mm的颗粒。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径大于 4.75mm的颗粒。
• 细集料是指粒径小于4.75mm的岩石颗粒。常用的为天然砂。天然砂是经自然风化、水流搬运和分选、堆积行成，包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂等，但不包括软质岩石、风化岩石的颗粒。
已知条件：
集料P~d 设计级配范围P~d
矿质混合料的配合比设计方法（数解法）
• 数解法
数解法的基本原理是将几种已知级配的集料 j 配制成满足目标级配
要求的矿质混合料 M,混合料M在某一筛孔i上的颗粒由这几种集料提供。混合料的级配参数由下式确定
a a X M (i)
j(i)
j(i)
1-10
矿料的级配和组成设计
成员：秦飞扬孙彬强孙宏伟
一、集料和矿料
• 集料：集料是不同粒径颗粒组成的混合料，包括岩石自然风化而成的砾石、卵石、沙，由岩石经人工轧制的各种尺寸的碎石、机制砂、石屑以及各种工业冶金矿渣。工业上一般将将集料分为粗集料和细集料两种。粗细集料的分界尺寸为4.75mm，但在沥青混合料中通常为2.36mm。