配合比设计对集料的级配的选用

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1 配合比集料的级配选用的依据凡施工中要使用集料的工程，其施工技术规范都对集料的级配范围有明确规定。但是在有些工程，因为工程质量对集料的级配较为敏感，在施工规范中除对集料的级配范围规定外，还对一些关键筛孔的筛分通过的质量百分率（或累计筛余质量百分率），提出特别要求，如JTJ032-94《公路沥青路面施工技术规范》7.3.6.3条规定‘标准配合比的矿料级配至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm三档的筛孔通过率接近要求级配的中值；JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》在细集料的级配范围表中的注：②中规定‘……除5.00、0.63、0.16号筛孔外，其余各筛孔累计筛余允许超出分界线，但其总量不得大于5%。’④中规定‘对于高强泵送混凝土用砂……2.5mm筛孔的累计筛余量不得大于15%，0.315mm筛孔的累计筛余量宜在85%~92%范围内。’等，但对其他筛孔的级配范围中值的筛分通过质量百分率（或累计筛余质量百分率）的波动允许百分率没有严格的规定，只能以级配范围作为配合比的集料选用的依据，和施工工地在集料进行抽检试验时，对集料的级配判定是否合格的控制依据。而较为合理的、适用的、理想的集料的级配，应该首选级配范围的中值。但要设计好一个经济合理的、适用的、理想的配合比，还要考虑集料的级配以外的其他一些有关的因素。

2 配合比设计集料的级配选用的两种方法：施工所用集料的采购备料，都是先控制一个最大、最小粒径范围，然后在此范围分几个档次，采购进场2~5种不同规格的集料，由配合比设计人员根据规定集料的级配要求，计算出各种规格的集料用量比例，作为施工配料和备料进场的依据。目前集料的级配计算、选用常用的方法有如下两种：

2.1粗放型选择法：根据实际进场各种集料筛分试验的级配结果，依据规范规定的级配要求，用试算法、图解法或专用的电脑软件，计算出各种集料组合时所占的比例，并按此比例计算集料的合成级配，绘制级配结果曲线图。一般情况下只要集料中各级颗粒含量不超出规定的级配组成范围曲线（即处于上限和下限曲线之内），且关键筛孔的通过量符合规定，则应认为是合格的，可以用于配合比的试配试验，试配试验也可能获得成功。按规范规定的条文评判此配合比所用集料的级配，好似无懈可击，但若由于某些因素影响使得进场的集料本身颗粒级配不够理想，或由于进场的品种较少，致使合成级配曲线形成上下较大的波折，更甚者还会出现个别点处于级配曲线的极边沿，不是一条圆滑的、接近级配的中值的理想曲线，就应对施工质量的控制持怀疑态度。在施工实施中若遇进场集料因加工等问题，造成级配的波动是趋向级配的中值有利方面波动，则可原谅，否则，则更加远离了级配的中值，对质量控制的影响就难于估计。因此在审核该配合比设计集料的级配时，不能单纯以不超出级配范围为满足，而应对集料的级配作认真的调整，从原材料上检查原因，按照级配曲线的缺陷，改换进场集料的品种，或增加新的品种，以满足集料的级配要求。但如此处理有些施工单位因经济利益关系，较难接受，按现行规范规定要求，应如何说服施工单位，应如何处置，尚无良策。

2.2 中值型选择法：首先对进场集料认真检验，根据各种不同规格的集料试验筛分结果，用试算法、图解法或专用的电脑软件，计算出各种集料组合时所占的比例，并按此比例计算集料的合成级配，评判合成级配曲线，是否接近规范规定的集料的级配范围的中值，根据施工经验一般不要超出要求的级配中值的上下2~3%为宜（规范有规定的允许波动范围的筛孔，则按规范执行），据此评判进场的各种集料是否适用该工程。否则，则应对进场集料的规格、品种予以调整、更换。然后将经过试验确认合格的进场集料，根据配合比试配试验所需数量，按规范规定级配要求的粒径（或筛孔）级别，筛分为单粒级的集料分别存放备用，配合比试配试验时再按照规范规定级配的中值对各级粒径（或筛孔）的要求比例，掺配组合成符合级配的中值的混合集料，即可用此集料与其他材料掺配进行试配的各项规定试验。用该集料掺加完成的配合比设计用于施工，质量保证就较为可靠，可减少在进场集料，因某种因素造成集料的级配在允许范围波动时，对质量造成的较大影响。特别是对消除施工中出现的集料离析现象较为明显；在路面施工中效果尤为明显，对路面工程的平整度质量控制较为有利，且外观良好，不易出现松散现象等。