關(guān)于瀝青混合料用砂級配區(qū)間的探討

關(guān)于瀝青混合料用砂級配區(qū)間的探討

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高度質(zhì)量的質(zhì)量越來越受到重視。人們以往關(guān)注的只有膠凝材料、粗集料、細(xì)集料、水的質(zhì)量,而對水泥混凝土用砂和瀝青混合料用砂只提到應(yīng)符合一定的級配區(qū)間。對砂的級配不符合所要求的級配區(qū)間應(yīng)如何調(diào)整,沒有進(jìn)行分析。下面以水泥混凝土用砂為例,進(jìn)行一下研究。1砂的級配及變遷集料中把粒徑在5～0.16mm的顆粒稱為砂。把砂中顆粒大小相近,物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)相似的顆粒劃分成組,每一組稱為一個粒級。砂中各粒級相互搭配的情況稱為砂的級配。根據(jù)國內(nèi)外多年的生產(chǎn)實(shí)踐科學(xué)研究,又將砂的級配歸納為連續(xù)級配和間斷級配兩大類。連續(xù)級配是砂的顆粒由大到小連續(xù)分級,每一組粒級都占有適當(dāng)?shù)谋壤?。間斷級配是將中間剔除一個或多個粒級,形成一種不連續(xù)的級配。連續(xù)級配的砂空隙率隨分級的增加而減少。同一條件下,間斷級配的砂比連續(xù)級配的砂空隙率明顯減少,如表1,這是間斷級配的優(yōu)越性,但間斷級配易使混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。增加了施工難度。而自然界中的砂都屬連續(xù)級配,因此,要摻和使用。2砂的等級參數(shù)和厚度2.1篩余量的確定及級配參數(shù)的確定砂的級配可通過砂的篩析試驗(yàn)(參看《集料試驗(yàn)規(guī)程GB\T0327-2000》)確定。砂的篩析試驗(yàn)是將砂烘干至恒重,過10mm孔徑的圓孔篩。再用四分法縮分取500g(或1000g)置于一套標(biāo)準(zhǔn)篩(篩孔尺寸分別為5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm的圓孔篩或篩孔尺雨分別為4.75mm、2.63mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm的方孔篩)上,按由大到小的順序過篩,求出各篩的存留質(zhì)量(即為篩余量),然后根據(jù)各篩的篩余量計算以下3個級配參數(shù)。(1)計算篩選后的百分率%：檢測到的樣品的百分率占樣品總質(zhì)量的百分率ai=miΜ100%ai=miM100%式中:ai為某號篩的分計篩余,%;mi為某號篩的篩余質(zhì)量,g。(2)b樣總質(zhì)量的百分率ai某篩的篩余質(zhì)量和大于該篩的篩余質(zhì)量之和占試樣總質(zhì)量的百分率。Ai=a1+a2+…+ai式中:Ai為某號篩的累計篩余,%;ai為5mm篩孔的分計篩余,%。其他類推。(3)pi-100%pi：該篩的質(zhì)量占樣品總質(zhì)量的100%Pi=(100-Ai)式中:Pi為某號篩的通過量,%。2.2b土壤細(xì)度模數(shù)砂的粗度是指砂的平均粗細(xì)程度,它是評價砂粗細(xì)程度的一個指標(biāo),通常用細(xì)度模數(shù)來表示,即Μx=(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1100-A1Mx=(A2+A3+A4+A5+A6)?5A1100?A1式中:Mx為細(xì)度模數(shù);Ai為5mm篩孔的累計篩余,%。其他類推。根據(jù)集料規(guī)程規(guī)定,用于水泥混凝土中的砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)在1.6～3.7之間方能使用。細(xì)度模數(shù)越大,表示砂子越粗。水泥混凝土用砂按細(xì)度模數(shù)的大小可分為粗砂(Mx=3.1～3.7)、中砂(Mx=3.0～3.2)、細(xì)砂(Mx=1.6～2.2)。細(xì)度模數(shù)只反映砂的平均粗細(xì)程度,不能完全代表砂的級配。水泥混凝土用砂一般要求級配和細(xì)度模數(shù)應(yīng)同時考慮。3砂的級配檢查砂的級配是評定水泥混凝土用砂質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。對粗度模數(shù)為1.6～3.7的普通混凝土用砂,根據(jù)0.63mm篩孔的累計篩余百分率,分三個標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū),見表2。以0.63mm作為三個級配區(qū)劃分的控制粒級,因而0.63mm粒徑在三個級配區(qū)中的級配互不重疊,任何一個混凝土用砂只能處在一個級配區(qū),不允許一個級配區(qū)跨入另一個級配區(qū)。表2中所列的累計篩余百分率,除5mm、0.63mm、0.16mm篩以外,允許超出分界區(qū)界限,但其總量不應(yīng)大于5%。以累計篩余百分率為縱坐標(biāo),以篩孔尺為橫坐標(biāo),根據(jù)附表2中砂的級配區(qū)可繪出砂的級配曲線,利用此圖,可檢查出砂的級配是否合格。在三個級配區(qū)中,Ⅰ區(qū)的砂級配較粗,保水能力差,宜配制富混凝土和低流性混凝土。Ⅱ區(qū)的砂為中砂級配,配制普通混凝土較適宜。Ⅲ區(qū)的砂級配較細(xì),用它配制混合料粘性稍大、保水較好,但混凝土干縮性較大、表面易產(chǎn)生細(xì)微裂縫。4調(diào)整混凝土標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)水泥混凝土用砂,不僅質(zhì)量符合技術(shù)要求,級配也應(yīng)符合設(shè)計或標(biāo)準(zhǔn)要求,如與要求不符,將引起水泥凝土質(zhì)量下降,必須進(jìn)行調(diào)整。從水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)可以看出,允許超出的三個粒徑為2.5mm、1.25mm、0.315mm,但其超出總量不能超過5%。如有超出(超出形式一般有以下兩種),此砂不能配制水泥混凝土,必須調(diào)整砂的級配。4.1砂粒級配對性能的影響砂試樣的級配超出標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)上限的料徑為2.5mm和1.25mm(或單粒級),但超出總量大于5%,其他粒徑符合標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)的級配,說明此砂粗顆粒較多,應(yīng)增加小于0.63mm粒級的砂的質(zhì)量。例如,砂試樣已經(jīng)過10mm篩孔,作其篩析試驗(yàn),篩分結(jié)果見表3。通過篩分試驗(yàn)結(jié)果計算其累計篩斜百分率(表3)和砂的標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)(表2)對比,此砂適用于一般水泥混凝土。但2.5mm和1.25mm篩的累計篩余量超出標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)7%,大于允許超5%的限制,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。一般情況,以超出量最多的一個篩孔為基準(zhǔn)進(jìn)行限量調(diào)整。從表3和表2對照可以看出2.5mm篩孔超出量為3%,1.25mm篩孔超出量為4%。因而調(diào)整1.25mm篩孔累計篩余百分率應(yīng)增加小于0.63mm粒級的質(zhì)量,增加量為m1。根據(jù)50%=270500+m1,得m1=40g。各篩孔進(jìn)行校核,符合標(biāo)準(zhǔn)。這說明500g砂的試樣應(yīng)增加小于0.63mm粒級的細(xì)砂40g,才能符合Ⅱ區(qū)砂的標(biāo)準(zhǔn)級配。如果0.315mm粒徑超出5%以上,而其他粒級級配附合標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)的級配,說明0.315～0.63mm粒級的砂較多,可以適當(dāng)?shù)臏p少此粒級的質(zhì)量。計算方法同上。4.2砂質(zhì)量分級砂試樣的級配低于標(biāo)準(zhǔn)級配區(qū)下限的粒徑為1.25mm,低于總量大于5