《砂石材料》PPT课件

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1、第二章砂石材料砂石材料的技术性质及要求集料技术性质细集料的级配设计杭州湾跨海大桥1第一节砂石材料的技术性质及要求一、砂石材料分类二、岩石的技术性质1、物理性质2、力学性质3、化学性质三、道路和桥涵用岩石制品四、石料技术要求永吉桥2一、砂石材料分类☆按来源分类①天然砂石材料：卵石、砾石、漂石；砂(海砂、河砂、山砂等)②人工轧制的砂石料：块料、碎石集料③工业冶金矿渣集料：钢渣、高炉渣、煤渣、粉煤灰等☆按尺寸和用途分类①石料②集料：粗集料——粒径d＞4.75mm细集料——粒径d≤4.75mm3二、岩石的技术性质1、物理性质（1）物理常数(如真实密度、毛体积密度和孔隙率等)（2）吸水性（如

2、吸水率、饱水率等)（3）耐候性(耐冻性、坚固性等)4（1）物理常数密度：岩石在规定条件(105土5℃烘干至恒重，温度20℃)下，单位真实体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。真实密度用ρt表示。（2-1）式中：ρt——岩石的真实密度(g／cm3)；MS——岩石矿质实体的质量(g)；VS——岩石矿质实体的体积(cm3)。5（1）物理常数毛体积密度：岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体积)质量。毛体积密度用ρh表示：（2-2）式中：ρh——岩石的毛体积密度(g／cm3)；Vi——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积(cm3)Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积(cm3)6（1）

3、物理常数孔隙率：岩石的孔隙体积占其总体积的百分率。(1-3)式中：P—岩石的孔隙率(％)V0—岩石的孔隙(包括开口和闭口孔隙)的体积(cm3)V—岩石的总体积(cm3)7（2）吸水性吸水率：岩石吸水率是指在室内常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。W吸=｛（M2－M1）/M1｝×100(2-4)式中：W吸——岩石吸水率(％)M1——岩石试件烘干至恒量时的质量(g)M2——岩石试件吸水至恒量时的质量(g)8（2）吸水性饱水率：岩石饱水率是在室内常温(202℃)和真空抽气(抽至真空度为残压2．67kPa)后的条件

4、下，岩石试件最大吸水的质量占烘干岩石试件质量的百分率。测定方法采用真空抽气法。因为当真空抽气后占据岩石孔隙内部的空气被排出，当恢复常压时，则水即进入具有稀薄残压的岩石孔隙中，此时水分几乎充满开口孔隙的全部体积，所以，饱水率大于吸水率。饱水率的计算方法与吸水率相同。9（3）耐候性概述：构件——抵抗自然界暴露大气圬工砌体——水、温——R→低（冻胀）测定方法：①抗冻性、②坚固性。毛细孔的孔壁剥落水冰冻融循环Na2SO4抗压、抗拉、抗剪10①抗冻性定义：饱水，经反复冻融循环（正负温度交替强度降低、质量损失符合要求。破坏现象：缺棱掉角松散一次冻融循环：20±5℃、4～5小时-15℃（毛细孔）

5、4小时常温：融解要求：一月份气温低于-10℃必作；证明具有足够抗冻性的石料可不做。不超过25%不大于5%（3）耐候性11（3）耐候性②坚固性：评定岩石试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环后，不发生显著破坏或强度降低的性质。计算坚固性试验质量损失率：（2-5）式中：Q冻——冻融后的质量损失率(％)m1——试验前烘干试件的质量(g)m2——试验后烘干试件的质量(g)孔壁受到张应力（简易、快速）5次浸泡20h122、力学性质（1）单轴抗压强度标准尺寸：桥梁工程——边长70㎜±2mm立方体路面工程——边长50㎜±2mm立方体（圆柱体）条件：吸水饱和公式：（影响因素——组成结构和试验条件）

6、极限破坏荷载公式：受压面积单位：MPa13影响石料抗压强度的因素内因：材料的矿物成分结构和构造外因：试件尺寸加荷速率湿度等142、力学性质（2）磨耗性：定义：石料抵抗撞击、剪切、摩擦综合作用的性能。试验方法两种：洛杉矶式磨耗试验（搁板式—标准方法）狄法尔式磨耗试验（双筒磨耗）15②搁板式（洛杉矶法）：试样为～5000g有级配的集料，加入钢球12个φ48mm，～5000g。转速30～33r/min，转500转①双筒式（狄法尔法）:50块石料（50～75mm），质量5000g左右，转速30～33r/min，转10,000转（5.5～5.0h）磨耗率计算公式：式中：m2——试验后2mm筛

7、上烘干石料试样质量；m1——试验前烘干石料试样质量。16图1-3双筒式磨耗仪示意图①耗时长达5h以上②试件尺寸单一（50～75mm），与路用实际情况不符合③石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大17①省时：15min左右②使石料受到更严峻的冲击、剪切、摩擦作用，石料级差大③试样级配较符合路用状况图1-4搁板式磨耗仪示意图183、化学性质水泥与砂石复合材料——整体沥青与砂石要求：碱性、酸性（面层）1）依据：SiO2含量——确定酸碱性酸性————＞65%（花岗岩）