矿质混合料组成设计
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矿质混合料的组成设计哎呀,说到矿质混合料的组成设计,这可是个大话题。
矿质混合料,听起来是不是有点深奥?其实说白了,就是各种矿物材料的调配,像调味料一样,把它们组合在一起,达到最佳的效果。
想象一下,就像煮一锅美味的汤,得有点儿盐、胡椒,再来点儿葱姜。
矿质混合料也是如此,不同的材料相互搭配,才能打造出最合适的建筑材料。
咱们得明白矿质混合料里都有啥。
常见的矿物质有水泥、砂、石子,还有一些矿粉和掺合料。
水泥就像汤里的主料,缺了它,别说汤了,连稀饭都做不成。
砂和石子是用来增加混合料的强度和稳定性的,想象一下,没有砂和石子,那这混合料就像是没有底的沙子,随时都能塌掉,多危险啊。
掺合料就像是点睛之笔,可以让混合料更环保,性能更好。
说到设计,这可是个讲究活。
你想啊,咱们在设计混合料的时候,得考虑到它的使用场景。
比如说,要用在高速公路上,那可得选用耐磨的材料,别让车轮一过就磨得稀巴烂。
如果是做水利工程,那就得考虑到抗渗透性,水要是不进来,那岂不是完美?所以,矿质混合料的组成设计就像是为不同的场合量身定做,一点都不能马虎。
矿质混合料的设计不仅仅是考虑材料的种类,比例也很重要。
你想啊,砂和水泥的比例不对,混合料就像水稀稀的稀饭,根本不能承受重量。
一般来说,水泥和砂的比例得控制在一定范围内,太多水泥,成本就上去了,太少的话,强度又跟不上。
真是一道算术题。
再加上掺合料的使用,真是让人头大,不过没关系,慢慢来,总会找到最佳的比例。
说到这里,有的人可能会问,矿质混合料的性能具体体现在哪儿呢?嘿,这就得提到它的强度、耐久性、抗渗性等等。
强度就是它承受压力的能力,耐久性是看它能在各种环境下存活多久,抗渗性则是指它能不能抵御水的侵袭。
就像是一个战士,要在战场上坚持不懈,才能赢得胜利。
设计矿质混合料的过程可不是一个人的事儿。
你得有专业的团队,大家一起开会讨论,拿着数据和实验结果,像是大厨们在厨房里争论配方一样。
每个人都有自己的看法,得经过不断的试验,才能找出最佳方案。
教案题目:矿质混合料组成设计(图解法)课程类型: 新授理论课授课方法: 理论讲授加任务驱动所属课程:土木工程材料试验与检测适用对象: 高职工程造价专业学生2014年11月第二十五讲矿质混合料组成设计(图解法)【教学过程】学生已经学习了试算法确定矿质混合料组成,但试算法计算过程比较复杂,在实际工程中应用不多,所以本次课为学生讲授工程中常用的图解法,使学生学有所用。
一、问题导入试算法确定矿质混合料组成的计算过程及其学习难点是什么?1.教学设计:这部分主要是为了让学生对上次课内容进行回顾和整理,通过这个问题及时了解学生对知识掌握的程度,为本次课的讲解提供相应的参考,同时也以此引出本次课的内容。
二、图解法确定矿质混合料的组成(适合于3种以上多种集料的组成设计)1.教学设计:这部分内容相对比较简单有趣,主要是学会如何根据工程实际进行绘图,所以这部分首先由教师按PPT课件进行讲解,并在黑板上进行实际绘图,指导绘图过程中应注意的事项,学生自己在课堂上进行练习,理解“相叠等分”、“相接连分”、“相间平分”的意思,最后以小组的形式进行讲解。
2.教学内容:讲解绘图步骤及不同实际工程的图表处理方法这部分是本次课的教学重点,主要包括三方面的内容:横、纵轴的确定,各筛孔径位置的确定,各集料用量的比例确定。
(1)横、纵轴的确定这部分学生需要知道纵轴为通过百分率,通常取10cm,横轴为筛孔尺寸,通常取15cm,围成一矩形框图,如下图(2)各筛孔径位置的确定图1 图解法确定级配曲线坐标图以级配范围的中值在纵轴上确定出各纵坐标点(0~100%),从各纵坐标点引出水平线与对角线OO′相交。
最后从交点做垂线与横坐标相交,其交点即为各筛孔径的位置。
(3)各集料用量的比例确定这部分知识比较难,由于单一集料的级配不同,两种相邻集料的级配曲线可能出现重叠、衔接和分离三种情况,所以需要根据不同情况采用做图法确定各集料的用量比例对于这三种不同情况主要将其概括为:“相叠等分”、“相接连分”、“相间平分”,教师讲授每种情况下绘图的方法,学习体会其含义。
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。
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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)。
建立沥青用量-技术指标关系曲线。
根据标准要求,在各关系曲线上确定性能合格的沥青用量范围,取其中值为沥青最佳用量。
繁重交通中粒式沥青砼技术指标及试验结果如下表9.6.2所示。