道路工程材料之石料与集料.ppt

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1、第一章石料与集料道路工程材料道路工程材料第一章石料与集料第一章石料与集料1.1石料1.2集料1.3矿质混合料的组成设计1.4石料与集料的工程应用道路工程材料第一章石料与集料1.1石料石料的物理力学性质在很大程度上取决于天然岩石的矿物成分，以及这些矿物在岩石中的结构与构造。石料是天然岩石经机械加工制成的，或者直接开采得到具有一定形状和尺寸的石料制品。一、石料的岩石学特性1造岩矿物造岩矿物岩石地质作用石英、云母、长石；角闪石、方解石、白云石、黄铁矿、石膏、菱镁矿、赤铁矿灯。道路工程材料第一章石料与集料1.1石料2岩石的分类一、石料的岩石学特性按成岩条件分岩浆岩沉积岩变质岩——片理状岩

2、、块状岩深成岩喷出岩火山岩花岗岩、正长岩、辉长石玄武岩、安山岩、辉绿岩石灰岩、页岩、砂岩、石膏，散粒状的粘土、砂、卵石道路工程材料第一章石料与集料1.1石料二、石料的物理性质物理常数吸水性抗冻性道路工程材料第一章石料与集料1.1石料二、石料的物理性质物理常数石料的物理常数是反映材料矿物组成、结构状态和特征的参数。常用物理常数是密度和孔隙率。m0VnMmSViVsVV0闭口孔隙矿物实体开口孔隙图1-1石料组成部分的质量与体积关系示意图1道路工程材料第一章石料与集料1.1石料二、石料的物理性质物理常数——1密度规定条件下，石料矿质实体单位体积的质量。真实密度表观密度毛体积密度道路工程

3、材料第一章石料与集料1.1石料规定条件下，烘干石料矿质实体单位真实体积的质量。二、石料的物理性质物理常数1密度——真实密度m0VnMmSViVsVV0闭口孔隙矿物实体开口孔隙道路工程材料第一章石料与集料1.1石料二、石料的物理性质物理常数1密度——表观密度规定条件下，烘干石料矿质实体单位表观体积（包括闭口孔隙）的质量。m0VnMmSViVsVV0闭口孔隙矿物实体开口孔隙道路工程材料第一章石料与集料1.1石料二、石料的物理性质物理常数1密度——毛体积密度规定条件下，烘干石料矿质实体单位毛体积（包括闭口、开口孔隙）的质量。道路工程材料第一章石料与集料1.1石料二、石料的物理性质物理常

4、数——1石料孔隙体积占石料总体积（包括开口孔隙和闭口孔隙体积）的百分率。孔隙率道路工程材料第一章石料与集料①吸水率：常温（20±2℃）、标准大气压（101.325kPa)，最大的吸水质量占干燥试样质量的百分比。②饱水率：常温、真空抽气（2.67kPa），最大吸水质量占干燥试样质量的百分比。1.1石料二、石料的物理性质吸水性2材料吸入水分的能力。包括吸水率和饱水吸水率。道路工程材料第一章石料与集料1.1石料直接冻融法坚固性法二、石料的物理性质抗冻性3石料在水饱和状态下，能经受反复冻融而不破坏，并不严重降低强度的能力。孔隙构造、吸水性道路工程材料第一章石料与集料1.1石料直接冻融法（

5、冻融循环试验：吸水饱和，-15℃冰冻←→常温融解）循环若干次(15、25、50次)二、石料的物理性质抗冻性3冻融系数4h石料——直径、高50mm圆柱体试件，50mm正方体试件，在105±5℃烘干。质量损失率道路工程材料第一章石料与集料①道路试件:50×50×50±2mm立方体φ50×H50±2mm的圆柱体②桥梁试件:70×70×70±2mm立方体1.1石料三、石料的力学性质石料的抗压强度1试件类型图1-2石料抗压试件道路工程材料第一章石料与集料1.1石料材料的矿物成分结构和构造P——试验时石料试件破坏的极限荷载，NA——石料试件的受力截面积，mm2三、石料的力学性质石料的抗压强度

6、1影响因素试件尺寸加荷速率湿度等内因外因对试件饱水处理后施加荷载直至破坏。道路工程材料第一章石料与集料1.1石料三、石料的力学性质磨耗率2石料抵抗撞击、摩擦的联合作用的能力。洛杉矶磨耗试验狄法尔磨耗试验道路工程材料第一章石料与集料式中：m2——试验后2mm筛上烘干石料试样质量；m1——试验前烘干石料试样质量。1.1石料三、石料的力学性质磨耗率——狄法尔法（双筒式）250块石料（50～75mm），单一粒径，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：道路工程材料第一章石料与集料图1-3双筒式磨耗仪示意图①耗时长达5h以上②试件尺

7、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狄法尔法（双筒式）道路工程材料第一章石料与集料试样为~5000g有一定级配的集料，加入钢球12个φ48mm，~5000g。转速30～33r/min，转500转。1.1石料三、石料的力学性质磨耗率——洛杉矶法（搁板式）2式中：m2——试验后2mm筛上烘干石料试样质量；m1——试验前烘干石料试样质量。道路工程材料第一章石料与集料图1-4搁板式磨耗仪示意图①省时：15min左右②使石料受到更严