公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程有關(guān)計(jì)算

公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程有關(guān)計(jì)算?摘要：本文詳細(xì)闡述了公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程中涉及的各類計(jì)算方法，包括集料密度、級(jí)配、含泥量、泥塊含量等指標(biāo)的計(jì)算，通過(guò)對(duì)這些計(jì)算方法的深入理解和準(zhǔn)確應(yīng)用，有助于確保公路工程集料的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，為公路工程的順利建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)保障。一、引言集料是公路工程中不可或缺的材料，其質(zhì)量直接影響到路面的性能和耐久性。公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程涵蓋了一系列試驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目都有相應(yīng)的計(jì)算方法來(lái)評(píng)定集料的質(zhì)量特性。準(zhǔn)確掌握這些計(jì)算方法對(duì)于控制集料質(zhì)量、指導(dǎo)工程施工具有重要意義。二、集料密度計(jì)算（一）表觀密度1.定義與公式表觀密度是指集料在規(guī)定條件下，單位表觀體積（包括集料實(shí)體體積和閉口孔隙體積）的質(zhì)量。計(jì)算公式為：\[\rho_{a}=\frac{m_{0}}{V_{0}}\times\frac{\rho_{w}}{\rho_{w}m_{2}+m_{1}}\]其中，\(\rho_{a}\)為表觀密度（\(g/cm^{3}\)）；\(m_{0}\)為烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）；\(V_{0}\)為試樣的表觀體積（\(cm^{3}\)）；\(\rho_{w}\)為水的密度，通常取\(1g/cm^{3}\)；\(m_{1}\)為試樣、容量瓶和水的總質(zhì)量（\(g\)）；\(m_{2}\)為容量瓶和水的總質(zhì)量（\(g\)）。2.計(jì)算步驟將集料試樣烘干至恒重，稱取烘干試樣質(zhì)量\(m_{0}\)。向容量瓶中注入一定量的水，稱取容量瓶和水的總質(zhì)量\(m_{2}\)。將烘干試樣緩慢放入容量瓶中，使水充分浸沒(méi)試樣，水面上升至接近容量瓶刻度線。用滴管調(diào)整水面至容量瓶刻度線，稱取試樣、容量瓶和水的總質(zhì)量\(m_{1}\)。根據(jù)上述公式計(jì)算表觀密度。（二）毛體積密度1.定義與公式毛體積密度是指集料在規(guī)定條件下，單位毛體積（包括集料實(shí)體體積、閉口孔隙體積和開(kāi)口孔隙體積）的質(zhì)量。計(jì)算公式為：\[\rho_=\frac{m_{0}}{V_}\]其中，\(\rho_\)為毛體積密度（\(g/cm^{3}\)）；\(m_{0}\)為烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）；\(V_\)為試樣的毛體積（\(cm^{3}\)）。2.計(jì)算方法對(duì)于規(guī)則形狀的集料，可通過(guò)測(cè)量其尺寸計(jì)算毛體積。對(duì)于不規(guī)則形狀的集料，通常采用蠟封法。將烘干試樣用石蠟密封，稱取蠟封試樣質(zhì)量\(m_{1}\)，然后將蠟封試樣放入水中，稱取蠟封試樣在水中的質(zhì)量\(m_{2}\)。根據(jù)以下公式計(jì)算毛體積\(V_\)：\[V_=\frac{m_{1}m_{2}}{\rho_{w}}\]最后根據(jù)公式計(jì)算毛體積密度。（三）堆積密度1.定義與公式堆積密度是指集料在規(guī)定條件下，單位堆積體積的質(zhì)量。計(jì)算公式為：\[\rho_{s}=\frac{m_{0}}{V}\]其中，\(\rho_{s}\)為堆積密度（\(g/cm^{3}\)）；\(m_{0}\)為烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）；\(V\)為試樣的堆積體積（\(cm^{3}\)）。2.測(cè)定與計(jì)算采用容量筒測(cè)定集料的堆積體積。將集料裝滿容量筒，刮平表面，稱取容量筒和集料的總質(zhì)量\(m_{1}\)，然后倒出集料，稱取容量筒質(zhì)量\(m_{2}\)，則堆積體積\(V=m_{1}m_{2}\)。根據(jù)公式計(jì)算堆積密度。三、集料級(jí)配計(jì)算（一）篩分試驗(yàn)1.篩分結(jié)果整理通過(guò)篩分試驗(yàn)，將集料按不同粒徑范圍分成若干篩孔尺寸的顆粒組，記錄各篩孔上的篩余量。2.計(jì)算分計(jì)篩余百分率分計(jì)篩余百分率是指各篩孔上的篩余量占試樣總質(zhì)量的百分率，計(jì)算公式為：\[a_{i}=\frac{m_{i}}{m_{0}}\times100\%\]其中，\(a_{i}\)為第\(i\)號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率；\(m_{i}\)為第\(i\)號(hào)篩的篩余量（\(g\)）；\(m_{0}\)為試樣總質(zhì)量（\(g\)）。3.計(jì)算累計(jì)篩余百分率累計(jì)篩余百分率是指該號(hào)篩及大于該號(hào)篩的各篩孔上的分計(jì)篩余百分率之和，計(jì)算公式為：\[A_{i}=\sum_{j=i}^{n}a_{j}\]其中，\(A_{i}\)為第\(i\)號(hào)篩的累計(jì)篩余百分率；\(n\)為篩孔總數(shù)。4.計(jì)算通過(guò)百分率通過(guò)百分率是指小于某號(hào)篩的累計(jì)篩余百分率，計(jì)算公式為：\[P_{i}=100A_{i}\]其中，\(P_{i}\)為第\(i\)號(hào)篩的通過(guò)百分率。5.繪制級(jí)配曲線以篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，累計(jì)篩余百分率或通過(guò)百分率為縱坐標(biāo)，繪制集料級(jí)配曲線，直觀反映集料的粒徑分布情況。（二）級(jí)配參數(shù)計(jì)算1.不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)反映集料顆粒大小的不均勻程度，計(jì)算公式為：\[C_{u}=\frac{d_{60}}{d_{10}}\]其中，\(C_{u}\)為不均勻系數(shù)；\(d_{60}\)為累計(jì)篩余百分率為\(60\%\)時(shí)的粒徑；\(d_{10}\)為累計(jì)篩余百分率為\(10\%\)時(shí)的粒徑。2.曲率系數(shù)曲率系數(shù)反映集料級(jí)配曲線的彎曲程度，計(jì)算公式為：\[C_{c}=\frac{d_{30}^{2}}{d_{60}\timesd_{10}}\]其中，\(C_{c}\)為曲率系數(shù)；\(d_{30}\)為累計(jì)篩余百分率為\(30\%\)時(shí)的粒徑。四、含泥量計(jì)算（一）試驗(yàn)方法采用淘洗法測(cè)定集料中的含泥量。將一定質(zhì)量的集料試樣放入淘洗容器中，注入適量的水，充分?jǐn)嚢韬螅鼓喾蹜腋∮谒?，然后通過(guò)濾網(wǎng)將水和泥粉分離。（二）計(jì)算方法含泥量是指集料中粒徑小于\(0.075mm\)的顆粒含量，計(jì)算公式為：\[Q_{n}=\frac{m_{1}}{m_{0}}\times100\%\]其中，\(Q_{n}\)為含泥量（\%\)；\(m_{1}\)為試驗(yàn)后烘干試樣中小于\(0.075mm\)顆粒的質(zhì)量（\(g\)）；\(m_{0}\)為試驗(yàn)前烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）。五、泥塊含量計(jì)算（一）試驗(yàn)步驟將經(jīng)過(guò)含泥量試驗(yàn)的集料，用孔徑為\(2.36mm\)的篩子過(guò)篩，篩上物即為泥塊。將泥塊破碎后，再用\(2.36mm\)篩子篩分，取篩上物烘干至恒重。（二）計(jì)算公式泥塊含量是指集料中泥塊的質(zhì)量占烘干試樣總質(zhì)量的百分率，計(jì)算公式為：\[Q_{k}=\frac{m_{2}}{m_{0}}\times100\%\]其中，\(Q_{k}\)為泥塊含量（\%\)；\(m_{2}\)為試驗(yàn)后烘干試樣中泥塊的質(zhì)量（\(g\)）；\(m_{0}\)為試驗(yàn)前烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）。六、針片狀顆粒含量計(jì)算（一）試驗(yàn)鑒別采用規(guī)準(zhǔn)儀法鑒別集料中的針片狀顆粒。將集料通過(guò)不同孔徑的規(guī)準(zhǔn)儀，凡顆粒長(zhǎng)度大于針狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)間距者，為針狀顆粒；顆粒厚度小于片狀規(guī)準(zhǔn)儀上相應(yīng)厚度者，為片狀顆粒。（二）計(jì)算方法針片狀顆粒含量是指針片狀顆粒的質(zhì)量占烘干試樣總質(zhì)量的百分率，計(jì)算公式為：\[Q_{p}=\frac{m_{3}}{m_{0}}\times100\%\]其中，\(Q_{p}\)為針片狀顆粒含量（\%\)；\(m_{3}\)為試驗(yàn)后烘干試樣中針片狀顆粒的質(zhì)量（\(g\)）；\(m_{0}\)為試驗(yàn)前烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）。七、堅(jiān)固性計(jì)算（一）試驗(yàn)過(guò)程將一定質(zhì)量的集料試樣浸泡在硫酸鈉溶液中，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)烘干、浸泡過(guò)程，觀察集料的質(zhì)量損失情況。（二）計(jì)算指標(biāo)堅(jiān)固性用質(zhì)量損失率表示，計(jì)算公式為：\[Q_{s}=\frac{m_{0}m_{1}}{m_{0}}\times100\%\]其中，\(Q_{s}\)為堅(jiān)固性質(zhì)量損失率（\%\)；\(m_{0}\)為試驗(yàn)前烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）；\(m_{1}\)為試驗(yàn)后烘干試樣的質(zhì)量（\(g\)）。八、結(jié)論公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程中的各項(xiàng)計(jì)算方法是評(píng)定集料質(zhì)量的重要依據(jù)。