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道路建筑材料 碱性矿渣 ； 酸性矿渣 ； 中性矿渣 ； 且 其中mi分别为矿渣中矿物成分的含量。 矿渣中常见的矿物成分有：黄长石、辉石、橄榄石及少量的硫化物。在氧化钙含量最高的重矿渣中，还含有一定的硅酸二钙。 道路建筑材料 （二）矿渣的物理、力学性质 矿渣的相对密度与其矿物成分有关。矿渣的相对密度一般较岩石为大，大约在2.97~3.32之间。矿渣堆积密度约为1900kg/m3以上。矿渣的耐冻性（或坚固性）通常均能符合路用要求。 矿渣的力学强度一般均较高，其强度与孔隙率有关，通常极限抗压强度在50MPa以上，高者可达150MPa，相当于石灰至花岗岩的强度。其他性能，如压碎值、磨光值和磨耗值等均能符合筑路石材的要求。因此，冶金矿渣只要稳定性合格，其力学性能均能满足路用要求。稳定的冶金矿渣集料可以应用于各种路面基层和面层，对新料源的矿渣必须通过试验试用，积累使用经验后，才能逐步推广使用。 道路建筑材料 第二节 矿质混合料的组成设计 道路与桥梁用砂石材料，大多数是以矿质混合料的形式与各种结合料（如水泥或沥青等）组成水泥混凝土或沥青混合料使用。欲使水泥混凝土和沥青混合料具备优良的路用性能，除各种矿质集料的技术性质应符合技术要求外，矿质混合料还必须满足最小空隙率和最大摩擦力的基本要求。 1.最小空隙率 不同粒径的各级矿质集料按一定比例搭配，使其组成一种具有最大密实度（即最小空隙率）的矿质混合料。 道路建筑材料 2.最大摩擦力 各级矿质集料在进行比例搭配时，应使各级集料紧密排列，形成一个多级空间骨架结构，且具有最大的摩擦力。 为达到上述要求，必须对矿质混合料进行组成设计，设计内容包括： （1）级配理论和级配范围的确定； （2）组成设计的基本方法。 道路建筑材料 一、矿质混合料的级配 （一）级配类型 各种不同粒径的集料，按照一定比例搭配起来，以达到最大密实度和最大摩擦力的要求，可以采用两类级配类型。 1.连续级配 连续级配是采用标准套筛对某一混合料进行筛分试验，所得级配曲线平顺圆滑，具有连续性。这种颗粒由大到小、逐级粒径均有，按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料。 道路建筑材料 2.间断级配 间断级配是在矿质混合料中剔除其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料。 两种级配类型的级配曲线如图1-3所示。 二）级配理论 1.富勒（W．B．Fuller）理论 富勒根据试验提出一种理想级配，认为：“级配曲线愈接近抛物线时，则其密度愈大”。因此，当级配曲线为抛物线时即为最大密度曲线，如图1-3所示。 道路建筑材料 最大密度曲线方程可表示为： 当粒径d等于最大粒径D时，矿质混合料的通过率等于100％， 将此关系代入式（1-22）， 即可求出任意一级粒径d 的通过率P： 道路建筑材料 2.泰波（A．N．Talbal）理论 道路建筑材料 道路建筑材料 （三）级配曲线范围的绘制 矿质混合料按级配理论公式计算出各粒级的通过百分率，以粒径（mm）为横坐标，以通过百分率为纵坐标，绘制理论级配曲线。但由于矿料在轧制过程中的不均匀性，以及混合料配制时的误差等因素影响，使所配制的混合料往往不可能与理论级配完全相符合。因此，必须允许配料时的合成级配在适当的范围内波动，这就是“级配范围”。本节介绍已确定的计算参数条件下绘制级配范围曲线的方法。 道路建筑材料 二、矿质混合料的组成设计 ? 天然的或人工轧制的单一集料的级配一般很难完全符合某一合适级配范围的要求，因此，必须采用几种集料按照一定比例进行搭配才能达到级配范围的要求，这就需要对矿质混合料进行配合组成设计。 确定矿质混合料配合比的方法很多，但一般主要采用试算法和图解法。 不管采用哪种方法，首先必须具备两项已知条件： （1）各种组成集料的筛分结果； （2）按技术规范要求（或理论级配确定）的矿质混合料的级配范围。 道路建筑材料 （一）试算法 1.基本原理 试算法适用于2~3种矿料组成的混合料，是最简单的一种方法。此方法的基本原理是，现有几种矿质集料，欲配制成某一种符合一定级配要求的矿质混合料，当决定各组成集料在混合料中的比例时，先假定混合料中某种粒径的颗粒是由某一种对这一粒径占优势的集料组成，而其它各种集料中不含有此粒径。这样即可根据各个主要粒径去试算各种集料在混合料中的大致比例，再经过校核调整，最终获得满足混合料级配要求的各集料的配合比例。 道路建筑材料 例如现有A、B、C三种集料，欲配制成某一级配要求的混合料M。确定这三种集料在混合料M中的配合比例（即配合比），按题意作下列两点假设： ①设X、Y、Z