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1、3.2 砂石集料的级配和组成设计,设计目的,使集料间的空隙较小，从而使混凝土或混合料中的胶结料（水泥或沥青）用量较少，同时使拌合物工作性良好。 天然和人工轧制的一种集料的级配很难完全符合某以及配范围的要求，必须采用两种或两种以上的集料按照一定比例搭配，即进行组成设计（配比设计），以达到级配范围要求。,3.2 砂石集料的级配和组成设计,本节学习目标,理解级配理论和级配范围的确定； 掌握级配组成的设计方法,3.2 砂石集料的级配和组成设计,级配类别,连续级配 间断级配 （概念）（曲线如图）,3.2 砂石集料的级配和组成设计,级配理论,3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围,最大堆积密度理论 集料
2、混合料颗粒级配曲线愈接近 抛物线，则其堆积密度愈大。,3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围,最大堆积密度曲线,3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围,1）最大密度曲线（富勒曲线）公式：,3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围,2）最大密度曲线n幂公式（泰波公式）：,(n=0.30.7),3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围,级配曲线范围,3.2.1 集料的级配理论和级配曲线范围,设计前提,3.2.2 集料的组成设计,试算法 (适用于24种集料组成设计） 数解法 线性规划法(用于多种集料组成设计） 图解法（修正平衡面积法）（三种集料以上）,设计方法,必须已知各集料的筛分结果和要求的集
3、料级配范围。,一、数解法,3.2.2 集料的组成设计,适用条件：几种集料中各自至少一个粒径占优势 而其它集料这种粒径的颗粒含量较少,（一）试算法,计算假定：混合集料中某一粒径的颗粒是由对该 粒径占优势的集料所组成，其它集料 不含这种粒径。,计算思路：根据各主要粒径试算各种集料在混合料 中的大致比例，校核后，比例不合适， 调整渐进，最终达到级配要求。,一、数解法,3.2.2 集料的组成设计,设k种集料，各自在n级筛的通过百分率为Pi（j）要求级配中值为P（j）(j =1, ,n ）各集料在 混合料中的用量为Xi , （ i =1, ,k ）,可建立线性规划模型：,（二）线性规划法,一、数解法,3
4、.2.2 集料的组成设计,（二）线性规划法,目标函数：,约束方程：,二、图解法,3.2.2 集料的组成设计,1）级配曲线坐标图的绘制方法,基本原理,二、图解法,3.2.2 集料的组成设计,2）各种集料用量的确定方法,基本原理,假定：各集料为单一粒径，即各集料的级配 曲线为直线； 相邻两曲线相接，即在同一筛孔上， 前一集料的通过量为0%时，而后一 集料的通过量为100%。 确定方法见图：,3.2.2 集料的组成设计,2）各种集料用量的确定方法,二、图解法,3.2.2 集料的组成设计,计算步骤,1）绘制级配曲线坐标图； 2）确定各集料用量比例； 3）校核。,1）绘制级配曲线坐标图,2）确定各集料用量比例,3）校核,图解法设计计算小结,1）绘制级配曲线坐标图 2）确定各集料的用量比例 根据已知的各集料筛分结果（各筛孔通过百分率）在图上绘出各集料得级配曲线； 根据两相邻级配曲线的重叠、相接或相离的情况确定各集料的用量比例。 3）校核 按图解所得的各集料用量，校核合成级配 是否符合要求，如不符合（超出要求的级配 范围），应调整各集料比例，直至符合。,
