道路建筑材料第一篇1砂石材料ppt课件.ppt

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1、道路建筑材料第一篇道路建筑材料第一章砂石材料教学要点：1.岩石的主要技术性质及其评价指标；2.集料的基本概念；3.路用集料的主要技术性质及其评价指标；4.集料在道路施工中常用的试验检测技术；5.矿质混合料的级配理论和组成设计方法。道路建筑材料第一节砂石材料的技术性质与检验砂石材料包括天然岩石、人工轧制的集料以及工业冶金矿渣等，下面将对这些材料的技术性质予以论述。一、岩石的技术性质与检验岩石的技术性质，主要从物理性质、力学性质和化学性质三方面进行评价。道路建筑材料（一）物理性质岩石的物理性质包括：物理常数（如真实密度、毛体积密度和孔隙率等）、

2、吸水性（如吸水率、饱水率）和抗冻性。1.物理常数岩石的物理常数是岩石矿物组成结构状态的反映，它与岩石的技术性质有着密切的关系。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1-1a）。各部分质量与体积的关系如图1-1b）。道路建筑材料图1-1岩石组成结构示意图a）岩石组成结构外观示意图；b）岩石结构的质量与体积关系示意图道路建筑材料（1）真实密度真实密度是岩石在规定条件（105℃~110℃）下烘干（时间一般为6h~12h）至恒重（干燥器中冷却至20℃±2℃称量，前后两次称量质量差小于

3、0.3毫克），烘干岩石矿质实体单位体积（不包括开口与闭口孔隙）的质量。用表示。岩石真实密度的检测方法按我国现行《公路工程岩石试验规程》（JTGE41—2005）采用“密度瓶法”。要获得矿质实体的体积，必须将岩石粉碎磨细，通过试验测定出来，详见第二篇。道路建筑材料（2）毛体积密度在规定条件下，岩石（包括孔隙在内）的单位体积的质量，用表示。根据岩石含水状态，毛体积密度可分为干密度、饱和密度和天然密度。按我国现行《公路工程岩石试验规程》（JTGE41—2005）规定，岩石毛体积密度的检测方法可以量积法，水中称量法和蜡封法来测定。道路建筑材料（3）

4、孔隙率岩石的孔隙率是指岩石孔隙体积占岩石总体积的百分率。用表示：直接测定孔隙体积来计算孔隙率有些难度，工程上常采用真实密度和毛体积密度间接计算求得，由式（1-3）得：n=[1—(Vs／V)]100，故式（1-3）可表达为式（1-4）：道路建筑材料2.吸水性岩石的吸水性是岩石在规定条件下吸水的能力，用吸水率和饱和吸水率两项指标来表征。（1）吸水率岩石吸水率是指在规定条件（常温、常压、自由吸水48h）下，岩石试样最大的吸水质量与烘干岩石试件质量之比，以百分率表示，按式（1-5）计算：吸水率、饱和吸水率能有效地反映岩石微裂隙的发育程度，可用来判断

5、岩石的抗冻性和抗风化等性能。道路建筑材料3.抗冻性岩石抗冻性是指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。冻融后的质量损失率按式（1-7）计算：冻融系数是指未经冻融的岩石试件抗压强度与冻融循环后的岩石试件抗压强度的比值。冻融系数按式（1-8）计算：道路建筑材料如无条件进行冻融试验，也可采用坚固性简易快速测定法，这种方法通过饱和硫酸钠溶液进行多次浸泡与烘干循环后来测定。（二）力学性质道路与桥梁工程结构物中使用的岩石，除受上述物理性质影响外，还受到外力的压作用，应具备一定的力学性质，如抗磨光、抗冲击和抗磨耗等力学性能。下面主

6、要介绍单轴抗强度和磨耗性的确定方法。道路建筑材料1.单轴抗压强度单轴抗压强度是指岩石试件抵抗单轴压力时保持自身不被破坏的极限应力。按我国现行《公路工程岩石试验规程》（JTGE41—2005）规定：将岩石制备成标准试件（建筑地基用岩石制备成直径为50mm±2mm，高径比为2：1的圆柱体试件；桥梁工程用岩石制备成边长为70mm土2mm的立方体试件；路面工程用岩石制备成边长为50mm±2mm的立方体试件或直径和高均为50mm±2mm的圆柱体试件），经吸水饱和后，单轴受压并按规定的加载条件下，达到极限破坏时单位面积承受的荷载。按式（1-9）计算：道

7、路建筑材料岩石的抗压强度是岩石力学性质中最重要的一项指标，它是岩石强度分级和岩性描述的主要依据。道路建筑材料2.磨耗性磨耗性是岩石抵抗摩擦、撞击的能力，以磨耗率表示。（三）化学性质早年的研究认为矿质集料是一种惰性材料，它在混合料（各种水泥混凝土或沥青混合料）中只起着物理作用。随着科学发展，科学家们根据物理一力学的研究，认为矿质集料在混合料中与结合料起着物理一化学作用。岩石的化学性质将影响着混合料的物理一力学性质。道路建筑材料二、集料的技术性质与检验集料是指在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括岩石天然风化而成的砾石（卵石）和砂等，以及由岩石

8、经人工轧制的各种尺寸的碎石、机制砂、石屑等。（一）粗集料的技术性质与检验本节仅对粗集料的一般技术性质进行阐述。1.物理性质（1）物理常数道路建筑材料1）表观密度粗集料的表观密度（