《砂石材料》ppt课件

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1、第一章砂石材料本章重点：砂石材料的技术性质和技术要求；矿质混合料的级配理论和组成设计方法。本章要求：要求学生掌握评价砂石材料技术性质的主要指标；学会应用级配理论设计矿质混合料配合组成的方法。第一节砂石材料的技术性质按形状分类按来源分类砂石材料的分类块状石料(石料)粒状石料(集料)天然岩石人工轧制的集料工业冶金矿渣常见岩石石英岩花岗岩玄武岩石灰岩砂岩一、岩石的技术性质单轴抗压强度磨耗性岩石酸碱性化学性质力学性质物理常数吸水性抗冻性物理性质技术性质1、物理性质1）物理常数岩石可由各种矿物形成不同排列的各种结构

2、，但是从其质量和体积的物理观点出发，岩石的内部组成结构主要是由矿质实体和孔隙（包括与外界连通的开口孔隙和不与外界连通的闭口孔隙）所组成（如图1—1所示）。天然花岗岩的SEM人工水泥石SEM（1）真实密度：—定义：烘干（105℃±5℃下烘至恒重，温度20℃±2℃），岩石矿质实体单位真实体积的质量。公式：测定：密度瓶法（２）毛体积密度：—定义：规定条件下，烘干岩石矿质实体包括孔隙(开口、闭口孔隙)体积在内的单位毛体积的质量。公式：测定：量积法、水中称量法、蜡封法（3）孔隙率ｎ：—定义：岩石孔隙体积占岩石总体积

3、(包括开口、闭口孔隙体积)的百分率。公式：—定义：岩石在规定条件下吸水的能力。工程上常采用吸水率和饱水吸水率两项指标表征。吸水性越大，沥青粘附性越差。2）吸水性（1）吸水率：—定义：在规定条件下，岩石试样最大吸水质量与烘干岩石试件质量的百分率。第二章砂石材料逐步加入水淹没石料细砂公式：测定：自由吸水法（2）饱水吸水率：—定义：在强制条件下，岩石试样最大吸水质量与烘干岩石试件质量的百分率。公式：第二章砂石材料加入水淹没石料细砂抽真空通常计算的饱和吸水率>吸水率测定：煮沸法、真空抽气法吸水率与饱和吸水率之比称

4、为饱水系数，用KW表示。它是评价岩石抗冻性的一种指标。一般来说，岩石的饱水系数为0.5～0.8，饱水系数愈大，说明常压下吸水后留余的空间有限，岩石愈容易被冻胀破坏，抗冻性差。试件饱水，-15℃冻4h，20±5℃解冻4h，如此循环规定次数；测定实验前后试件质量和饱水抗压强度。3）抗冻性—定义：岩石在吸水饱和状态下，经受规定次数的冻融循环后抵抗破坏的能力。第二章砂石材料测定：直接冻融法、坚固性简易快速测定法直接冻融法—硫酸钠浸泡20h，105℃烘箱烘4h，如此循环规定次数；测定实验前后试件质量。评估岩石

5、饱和硫酸钠多次浸泡与烘干循环后，不发生显著破坏或强度降低的性能。有条件者均采用直接冻融坚固性简易快速测定法—在不同的工程环境气候下，对岩石的抗冻性有不同的要求。《公路工程岩石试验规程》（JTGＥ41—2005）规定：在严寒地区（最冷月的月平均气温低于-15℃）岩石的冻融循环次数为25次；在寒冷地区（最冷月的月平均气温低于-15℃～-5℃）为15次；寒冷、严寒地区应采用直接冻融法进行岩石的抗冻性试验。对于桥涵工程用岩石，《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61—2005）规定：累年最冷月平均气温低于或等于-1

6、0℃的地区，所用的石材抗冻性指标应符合表1-2的要求，即试件在饱水状态下经过-15℃的冻结与20℃的融化，达到表1-2中所要求的冻融循环次数后，无明显的损伤（裂缝、脱层），同时冻融系数不低于0.75，则认为抗冻性合格。确定岩石等级的两项指标抗压强度和磨耗性1）单轴抗压强度R：试验条件要求：试件形状、尺寸、吸水饱和、加荷速度等。公式：2）磨耗性Q：—岩石抵抗撞击、边缘剪力和摩擦的联合作用的性能；采用洛杉矶磨耗试验测定。2、力学性质公式：(1)岩石酸碱性：酸性岩石：>65%SiO2含量中性岩石：65%～52%

7、碱性岩石：<52%(2)岩石与沥青粘附性测定方法：水煮法：13.2～19mm的碎石，5颗石料，热沥青裹附，沸水煮3min水浸法：9.5～13.2mm的碎石100g与5.5g沥青拌合，冷后在80℃水中30min3、化学性质集料是指在混合料中起骨架或填充作用的粒料。来源分类：天然砂(0.75～2mm)碎石(>4.75mm)天然集料砾石(2～60mm)人工集料人工砂(<2.36mm)卵石(60～200mm)石屑(2.36或4.75筛下)颗粒尺寸分类（工程）：粗集料：指集料的粒径>4.75mm(水泥混凝土中)或>

8、2.36mm(沥青混合料中）的碎石、砾石。细集料：指集料的粒径<4.75mm(水泥混凝土中)或<2.36mm(沥青混合料中）的天然砂、人工砂和石膏。第二章砂石材料二、集料的技术性质在计算粗集料的物理常数时，不仅要考虑到粗集料颗粒中的孔隙（开口孔隙和闭口孔隙），还要考虑颗粒间的空隙。工程中常用的粗集料密度包括表观密度、毛体积密度、堆积密度。第二章砂石材料1、物理性质1）物理常数（一）粗集料的技术性质矿质实体msm0mVsVnVV