道路建筑材料第一章砂石材料

知識教學(xué)點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求

知識教學(xué)點(diǎn)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求(石料和集料)礦質(zhì)混合料的級配理論和組成設(shè)計(jì)方法學(xué)習(xí)要求了解并掌握砂石材料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求掌握級配理論和組成設(shè)計(jì)方法，會(huì)用圖解法和試算法設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料的配合比目前一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)第一節(jié)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)

砂石材料按形狀分類1）塊狀石料：簡稱石料2）粒狀石料：簡稱集料，又按大小分為：A、粗集料：如碎石、卵石B、細(xì)集料：如砂、C、石屑砂石材料按來源分類A、天然石料B、人工軋制的集料C、工業(yè)冶金礦渣目前二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)第一節(jié)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)石路面目前三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)中國現(xiàn)存最早，并且保存良好的是隋代趙州安濟(jì)橋又稱趙州橋。橋?yàn)槌ㄩg圓弧石拱，凈跨37.02m。第一節(jié)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)目前四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)第一節(jié)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)碎石砂工業(yè)廢渣骨料目前五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)封閉孔隙（體積為）Vn)開口孔隙（體積為Vi）固體物質(zhì)（體積為Vs）孔隙體積：V0=Vi+Vn

材料在自然狀態(tài)下總體積V=Vs+V0

（一）巖石的技術(shù)性質(zhì)1.巖石內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)：礦質(zhì)實(shí)體開口孔隙閉口孔隙

石料組成結(jié)構(gòu)外觀示意圖

一、石料的技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)要求目前六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、巖石的技術(shù)性質(zhì)2.巖石的技術(shù)性質(zhì)物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：物理常數(shù)（真實(shí)密度、毛體積密度、孔隙率）吸水性（吸水率、飽和吸水率）抗凍性（耐候性、腐蝕性）目前七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)

1）物理常數(shù)

（1）真密度：是巖石在規(guī)定條件下，烘干巖石礦質(zhì)實(shí)體單位體積的質(zhì)量，用t表示。

因故

Vs—固體物質(zhì)的體積

M---巖石的質(zhì)量（g）

ms—巖石礦質(zhì)實(shí)體的質(zhì)量（g）

一、巖石的技術(shù)性質(zhì)目前八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、巖石的技術(shù)性質(zhì)測定方法：李氏比重瓶法測定，將石料磨細(xì)至全部過0.25mm的篩孔，然后將其裝入比重瓶中，利用已知比重的液體置換石料的體積。目前九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（2）

毛體積密度：在規(guī)定條件下，烘干巖石（包括孔隙在內(nèi)）的單位體積的質(zhì)量。

V----巖石的毛體積（g/cm3

）

其它符號同前

一、巖石的技術(shù)性質(zhì)可分為干密度、飽和密度和天然密度相互之間如何換算？目前十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)

一、巖石的技術(shù)性質(zhì)

（3)孔隙率：巖石的孔隙率是指孔隙體積占總體積的百分率

n----巖石料的孔隙率V0-----巖石的孔隙體積（cm3）。

如何推算孔隙率公式？目前十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、巖石的技術(shù)性質(zhì)2）吸水性：

（1）吸水率:20℃±2℃和大氣壓狀態(tài)下，是巖石在規(guī)定條件下，巖石試樣最大的吸水質(zhì)量與烘干巖石試件質(zhì)量之比。質(zhì)量吸水率：

體積吸水率：W體=（m2-m1）/VρW

Wx.Vx------石料的質(zhì)量、體積吸水率（%）

m1-------石料試件烘干至恒重時(shí)的質(zhì)量（g）

m2--------石料試件吸水至恒重時(shí)的質(zhì)量（g）目前十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)

(2)飽和吸水率：200±20C，在強(qiáng)制條件下，巖石試樣最大的吸水質(zhì)量與烘干巖石試件質(zhì)量之比，以百分率表示

m`2--試件經(jīng)強(qiáng)制吸水后的質(zhì)量（g)m1---同前一、巖石的技術(shù)性質(zhì)目前十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)2）吸水性吸水性—飽水系數(shù)定義：巖石吸水率與飽和吸水率之比（0.5~0.8）。意義：一般來說，石料的飽水系數(shù)越大，常壓下吸水后留余的空間就越少，巖石越容易被凍脹破壞，其抗凍性就越差。吸水性—影響因素影響因素：孔隙大小、孔隙構(gòu)造特征規(guī)律：一般來說，孔隙結(jié)構(gòu)相同的石料，孔隙率越大，吸水率越大；表觀密度越大的石料，孔隙越小，吸水率也越??；（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—物理性質(zhì)目前十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、巖石的技術(shù)性質(zhì)吸水率:是指在規(guī)定條件下，試件最大吸水質(zhì)量與烘干石料試件質(zhì)量之比。（測試方法：將已知質(zhì)量的干燥試件逐層加水至浸沒，用自由吸水法測定其吸水后的質(zhì)量）飽和吸水率:是指在強(qiáng)制條件下，石料試件最大吸水質(zhì)量與烘干試件質(zhì)量之比。（測試方法：將已知質(zhì)量的干燥試件用煮沸法和真空抽氣法強(qiáng)制飽水，測定其飽水后的質(zhì)量）目前十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、巖石的技術(shù)性質(zhì)3）抗凍性：抵抗大氣自然因素目前主要考慮抗凍性，常用抗凍性標(biāo)號表示，測定經(jīng)過凍(-150C,4h)、融(200±50C,4h)循環(huán)，質(zhì)量損失不超過5%，抗壓強(qiáng)度不超過25%的次數(shù)。

目前十六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)(1)耐久性（原耐候性）定義：是指石料承受干濕、凍融等環(huán)境條件及交通條件的變化不老化、不劣化的抵抗能力。檢測試驗(yàn)：T0241-1994抗凍性試驗(yàn)：石料在浸水條件下，經(jīng)多次凍結(jié)與融化作用后測定試件的質(zhì)量損失以及單軸飽水抗壓強(qiáng)度的變化。（指標(biāo)：凍融系數(shù)、質(zhì)量損失率和外觀變化）T0241-1994堅(jiān)固性試驗(yàn)：石料經(jīng)多次飽和硫酸鹽溶液浸泡與干燥作用后，測定試樣質(zhì)量損失的變化。(指標(biāo)：質(zhì)量損失率)（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—物理性質(zhì)JGJE41-2005《公路工程石料試驗(yàn)規(guī)程》目前十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)想一想1、孔隙率與真實(shí)密度、毛體積密度有何關(guān)系？2、干燥狀態(tài)、飽和狀態(tài)下的毛體積密度有何關(guān)系？目前十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)技術(shù)指標(biāo)：單軸抗壓強(qiáng)度、單軸壓縮變形、劈裂強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、點(diǎn)荷載強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，以及抗壓碎、抗沖擊、抗磨光和抗磨耗等性能。關(guān)鍵指標(biāo)：單軸抗壓強(qiáng)度和抗磨耗性（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)JGJE41-2005《公路工程石料試驗(yàn)規(guī)程》目前十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)1）單軸抗壓強(qiáng)度（T0221-2005）意義：反映石料力學(xué)性能的重要指標(biāo)。測試方法：將石料制成規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)試件，飽水后處理后用萬能試驗(yàn)機(jī)（或壓力試驗(yàn)機(jī)），使試件在按規(guī)定加載條件下單軸受壓，直至到達(dá)極限破壞時(shí)的單位承壓面積強(qiáng)度。（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)目前二十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)2）單軸壓縮變形（T0222-2005）意義：測定巖石試件在單軸壓縮應(yīng)力條件下的軸向及徑向應(yīng)變值，據(jù)此計(jì)算巖石的彈性模量和泊松比。測試方法：將石料制成規(guī)定圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件后采用電阻應(yīng)變儀或千分表進(jìn)行測定。（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)目前二十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)3）劈裂強(qiáng)度（T0223-1994）意義：巖石的抗拉能力較弱，并且在工程實(shí)踐中拉斷破壞是工程巖體的主要破壞方式之一，因此需對其進(jìn)行測定。測試方法：將圓柱體石料試件置于萬能試驗(yàn)機(jī)上，采用劈裂法在規(guī)定條件下加壓，直至試件劈裂破壞。（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)目前二十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)4）抗剪強(qiáng)度（T0224-2005）意義：抗剪強(qiáng)度是指石料在剪切面上所能承受的極限剪應(yīng)力，它是巖體基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)。測試方法：利用直剪儀對巖石試件施加法向荷載和剪切荷載直至試件破壞，并觀察破壞形狀。（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)目前二十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)5）點(diǎn)荷載強(qiáng)度（T0225-1994）意義：點(diǎn)荷載強(qiáng)度反映了石料各向異性的特點(diǎn)，為巖體分級和抗拉強(qiáng)度計(jì)算提供設(shè)計(jì)參數(shù)。測試方法：將巖石鉆芯取樣，利用點(diǎn)荷載試驗(yàn)儀對巖芯試樣進(jìn)行徑向和軸向加載直至破壞，以點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù)表征。（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)目前二十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)6）抗折強(qiáng)度（T0226-1994）意義：抗折強(qiáng)度是石料在荷載作用下受彎至折斷時(shí)的極限彎曲應(yīng)力，它評價(jià)巖石板材、條石基礎(chǔ)和條石路面等建材的主要力學(xué)指標(biāo)。

測試方法：將石料制成規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)長方體試件，并在規(guī)定條件下施加荷載直至試件折斷破壞。（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性質(zhì)目前二十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)

一、巖石的技術(shù)性質(zhì)

2）磨耗性：指石料抵抗撞擊、邊緣剪力和磨擦等聯(lián)合作用的性質(zhì)。①洛杉磯式磨耗試驗(yàn)（標(biāo)準(zhǔn)方法）m1kg石料+12個(gè)5kg的鋼球磨500轉(zhuǎn)測定過1.7mm(方篩)后洗凈烘干后質(zhì)量為m2。目前二十六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性能（2）磨耗值測試方法：洛杉磯磨耗試驗(yàn)(T0317-2005)或擱板式磨耗試驗(yàn)道瑞磨耗試驗(yàn)(T0323-2005)將按規(guī)定級配組成的集料與一定數(shù)目的鋼球同時(shí)加入洛杉磯磨耗試驗(yàn)機(jī)的磨耗鼓中，磨耗鼓在規(guī)定條件下旋轉(zhuǎn)摩擦500次后取出集料試樣，測試試驗(yàn)后集料1.7mm方孔篩上通過質(zhì)量百分率。目前二十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)3）化學(xué)性能—酸堿性決定因素：氧化硅和氧化鈣在巖石組份中比例的多少?zèng)Q定了石料的酸堿性。分類：①酸性巖SiO2>65%（例花崗巖、石英巖等）②中性巖SiO2含量在52%~65%③堿性巖SiO2<52%（例石灰?guī)r、玄武巖等）選擇石料時(shí)應(yīng)考慮巖石的酸堿性對瀝青與巖石粘結(jié)的影響意義：石料與瀝青的粘接性能不良而造成的瀝青混合料剝離是瀝青路面常見的破壞形式之一。試驗(yàn)方法：水煮法或水浸法（一）石料的技術(shù)性質(zhì)—化學(xué)性質(zhì)目前二十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)工程實(shí)際中所采用的石料必須滿足一定的技術(shù)要求，該要求就是石料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)制定思路是：首先根據(jù)石料所屬巖石類型，將石料分成四大類——巖漿巖、石灰?guī)r、砂巖或片麻巖以及礫巖；再依據(jù)石料物理-力學(xué)性能將每種類型巖石劃分成四個(gè)等級。其中：I級—最堅(jiān)強(qiáng)的巖石；II級—堅(jiān)強(qiáng)的巖石；III級—中等強(qiáng)度巖石；IV級—較軟的巖石。（一）石料的技術(shù)要求目前二十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）石料的技術(shù)要求—技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前三十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)

（一）道路用石料制品分類？（二）橋梁建筑用主要巖石制品有那些？第二節(jié)道路和橋涵用石料制品（自學(xué)）目前三十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)第三節(jié)集料的技術(shù)性質(zhì)概述：集料是指在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括巖石天然風(fēng)化而成的礫石（卵石）和砂等，以及由巖石經(jīng)人工軋制和各種尺寸的碎石、石屑、另有工業(yè)冶金礦渣等。1.集料分類根據(jù)集料形成的過程不同，分為卵石（又稱礫石）和碎石；根據(jù)粒徑大小的不同，分為粗集料和細(xì)集料。工程上分為粗骨料和細(xì)骨料。2.粗細(xì)集料粒徑的界限水泥混凝土用集料的粗細(xì)界限尺寸為4.75mm，瀝青混合料用集料粗細(xì)界限尺寸為2.36mm。大于或等于該尺寸的顆粒為粗集料，余為細(xì)集料。目前三十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)3.最大粒徑這是一個(gè)較為重要但又容易引起混淆的概念，集料的最大粒徑這一概念由兩個(gè)不同定義構(gòu)成，即集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑。集料最大粒徑：指集料100%都要求通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。集料公稱最大粒徑：指集料可能全部通過或允許有少量不通過（一般容許篩余不超過10%）的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。這兩個(gè)定義涉及的粒徑有著明顯區(qū)別，通常集料公稱最大粒徑比最大粒徑要小一個(gè)粒級。但在實(shí)際使用過程中、甚至在一些書本資料上也經(jīng)常不加嚴(yán)格區(qū)別，容易引起混淆。實(shí)際上工程中所指的最大粒徑往往是指公稱最大粒徑，這一點(diǎn)在今后的應(yīng)用中要加以區(qū)分。第三節(jié)集料的技術(shù)性質(zhì)目前三十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)路用粗集料的物理性質(zhì)：物理常數(shù)（表觀密度、毛體積密度、堆積密度及空隙率等）、級配和堅(jiān)固性。路用粗集料的力學(xué)性質(zhì)：壓碎性磨光性沖擊性磨耗性目前三十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—物理性能1）物理常數(shù)（1）表觀密度定義：是指在規(guī)定條件下，烘干石料礦質(zhì)單位表觀體積（含括礦物實(shí)體和閉口孔隙體積）集料的質(zhì)量。測試方法：網(wǎng)籃法目前三十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、集料的技術(shù)性質(zhì)Vs、Vn、Vi、Vv--分別為礦質(zhì)實(shí)體、閉口孔隙、開口孔隙和空隙的體積其中：V0=Vi+Vn各種密度都是在規(guī)定條件下，單位體積（體積不同，所對應(yīng)的密度值不同，注意區(qū)分。封閉孔隙（體積為Vn)開口孔隙（體積為Vi）固體物質(zhì)（體積為Vs）孔隙體積：V0=Vi+Vn

材料在自然狀態(tài)下總體積V=Vs+V0目前三十六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—物理性能（1）物理常數(shù)—毛體積密度定義：是指在規(guī)定條件下，單位毛體積（含括礦物實(shí)體、開口孔隙體積和閉口孔隙體積）的質(zhì)量。測試方法：容量瓶法目前三十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、集料的技術(shù)性質(zhì)

（

3）堆積密度粗集料的堆積密度包括：α、堆積狀態(tài)B、振實(shí)密度--用于水泥混凝土C、搗實(shí)密度--用于瀝青混合料

在一定條件下(自然堆積、振實(shí)和搗實(shí))，單位體積(包括礦物實(shí)體、開口孔隙體積、閉口孔隙體積及顆粒間空隙體積)集料的質(zhì)量式中v0=vi+vn目前三十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)目前三十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（4）空隙率集料在某種裝填狀態(tài)下的空隙體積（含開口隙）占裝填體積的百分率

一、集料的技術(shù)性質(zhì)目前四十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)材料的各種密度與體積之間的關(guān)系幾種密度的比較比較項(xiàng)目實(shí)際密度表觀密度堆積密度材料狀態(tài)絕對密實(shí)近似絕對密實(shí)狀態(tài)堆積狀態(tài)材料體積Vs計(jì)算公式應(yīng)用判斷材料性質(zhì)用量計(jì)算、體積計(jì)算目前四十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)封閉孔隙（體積為Vn)開口孔隙（體積為Vi）固體物質(zhì)（體積為Vs）孔隙體積：V0=Vi+Vn

材料在自然狀態(tài)下總體積V=Vs+V0

復(fù)習(xí)石料組成結(jié)構(gòu)外觀示意圖目前四十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)孔隙：礦物之間的空間—Vn+Vi空隙：集料顆粒之間的空間—Vv顆粒之間的空間體積集料的體積組成復(fù)習(xí)目前四十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、集料的技術(shù)性質(zhì)2）級配（1）篩分試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及取樣量公稱最大粒徑（mm）方孔756337.531.526.519169.54.75圓孔80634031.5252016105.1試樣質(zhì)量不少于（kg）

108542.52110.5目前四十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、集料的技術(shù)性質(zhì)(2)篩分試樣須備兩份：水洗法（混凝土可省去水洗法）、干篩法（3）必須除去超粒徑部分顆粒后，進(jìn)行篩分試驗(yàn)（4）有關(guān)參數(shù)計(jì)算α.分計(jì)篩余百分率計(jì)算B.累計(jì)篩余百分率計(jì)算C.通過百分率目前四十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—物理性能（2）級配定義：是指集料中各種粒徑顆粒的搭配比例或分布情況。意義：級配對水泥混凝土及瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及施工和易性有著顯著的影響。測定：篩分析試驗(yàn)?zāi)壳八氖揬總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)瀝青路面及各類基層集料用標(biāo)準(zhǔn)篩均以方孔篩為準(zhǔn)（相應(yīng)的篩孔尺寸依次為75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm），前期水泥混凝土路面使用的是圓孔篩（相應(yīng)篩孔尺寸依次為100mm、80mm、63mm、50mm、40mm、31.5mm、25mm、20mm、16mm、10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm、0.075mm），原規(guī)程保留了方孔篩和圓孔篩兩種篩孔，但在實(shí)際使用過程中兩套篩孔易使試驗(yàn)人員在操作上引起混亂。目前，所有試驗(yàn)規(guī)程中的集料全部統(tǒng)一為方孔篩規(guī)格。（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—物理性能目前四十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—物理性能（3）堅(jiān)固性根據(jù)JGJE42-2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》中T0314-2005粗集料堅(jiān)固性試驗(yàn)規(guī)定，選取規(guī)定數(shù)量，分別裝在金屬網(wǎng)籃中浸入飽和硫酸鈉溶液中進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)，經(jīng)5次循環(huán)次數(shù)后，觀察其表面破壞情況，并用質(zhì)量損失百分率來計(jì)算其堅(jiān)固性（也稱安定性）。目前四十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)壓碎值：集料在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力。衡量集料強(qiáng)度的相對指標(biāo)，以鑒定集料品質(zhì)。磨光值：反映集料抵抗輪胎磨光作用的指標(biāo)，即保持其原有粗糙的能力。用高磨光值的集料來鋪筑道面表層，可以提高路表的抗滑能力，保障車輛的安全行使沖擊值：反映集料抵抗多次連續(xù)重復(fù)沖擊荷載的能力。由于路表集料直接承受車輪荷載的沖擊作用，這一指標(biāo)對道路表層用集料非常重要。磨耗值：反映集料抵抗車輪撞擊及磨耗的能力，一般磨耗損失小的集料堅(jiān)硬、耐磨并且耐久性好。（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性能目前四十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性能（1）壓碎值測試方法水泥混凝土壓碎值試驗(yàn)是將9.5~13.2mm集料試樣3kg裝入壓碎值測定儀的鋼質(zhì)圓筒內(nèi)，放在壓力機(jī)上，在10min左右均勻地加荷至400kN，穩(wěn)壓5s，然后卸荷，稱其通過2.36mm的質(zhì)量百分率，代入下式，即可求得集料的壓碎值。目前五十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性能（2）磨光值(T0321-2005)

將9.5~13.2mm并剔除針片狀顆粒的集料制成試件，加速磨光后采用擺式磨擦系數(shù)測定儀測定磨光后集料的磨擦系數(shù)BPN，再轉(zhuǎn)化為集料的磨光值PSV

，該值愈高，表明集料的抗滑性愈好。目前五十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性能（3）沖擊性（T0322-2005）按規(guī)定方法稱取9.5~13.2mm試樣質(zhì)量，裝入沖擊鋼筒搗實(shí)后，用13.75kg的沖擊錘沿導(dǎo)桿自規(guī)定高度自由下落按規(guī)定連續(xù)錘擊集料，重復(fù)15次，沖擊試驗(yàn)后2.36mm標(biāo)準(zhǔn)篩上通過質(zhì)量百分率。目前五十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）粗集料的技術(shù)性質(zhì)—力學(xué)性能道瑞磨耗試驗(yàn)（T0323-2005）將粒徑為9.5~13.2mm的潔凈干燥集料試樣單層緊排于兩個(gè)試模內(nèi)，然后用環(huán)氧樹脂砂漿填充密實(shí)，經(jīng)24h養(yǎng)護(hù)后拆模清砂取出試件并稱其質(zhì)量，再將試件固定于道瑞磨耗機(jī)上，在規(guī)定條件下旋轉(zhuǎn)摩擦500圈后，取出試件，清砂后再次稱取質(zhì)量。目前五十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)1、定義：在瀝青混合料中，指粒徑小于2.36mm天然砂，人工砂及石屑。在水泥混凝土中，指粒徑小于4.75mm的天然砂、人工砂。2、分類：1）天然砂：由巖石在自然條件下風(fēng)化形成的。天然砂通常包括以下幾種類型：河砂：顆粒表面圓滑、比較潔凈，質(zhì)地較好，產(chǎn)源廣。山砂：表面粗糙有棱角，含泥量及含有機(jī)雜質(zhì)多。海砂：?；煊胸悮ず望}分等有害雜質(zhì)。2）人工砂：由巖石軋碎而成的顆粒，表面有棱角，較潔凈，但價(jià)格較高，無特殊情況多不采用。（二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)目前五十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)技術(shù)性質(zhì)物理常數(shù)顆粒級配粗度級配：集料各級粒徑顆粒的分配情況，由篩分析試驗(yàn)確定。

試驗(yàn)方法：在篩分試驗(yàn)中，分別稱量500g砂樣充分過篩，根據(jù)砂樣存留在各篩上的篩余質(zhì)量，分別計(jì)算出分計(jì)篩余百分率、累計(jì)篩余百分率、通過百分率。目前五十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)分計(jì)篩余百分率、累計(jì)篩余百分率與通過百分率之間的關(guān)系（二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)目前五十六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)粗度：評價(jià)砂粗細(xì)粗度的一種指標(biāo)，通常用細(xì)度模數(shù)表示，按下式計(jì)算：細(xì)度模數(shù)愈大，表示細(xì)集料愈粗。砂按細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)三種規(guī)格，相應(yīng)的細(xì)度模數(shù)分別為：3.7~3.1為粗砂；3.0~2.3為中砂；2.2~1.6為細(xì)砂。細(xì)度模數(shù)雖然表示砂的粗細(xì)程度，但不能完全反映出砂的顆粒級配情況，因?yàn)橄嗤?xì)度模數(shù)的砂可有不同的顆粒級配。因此，要全面表征砂的顆粒性質(zhì)，必須同時(shí)使用細(xì)度模數(shù)和級配兩個(gè)指標(biāo)。（二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)目前五十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練思考點(diǎn)：如何評價(jià)砂的粗細(xì)程度？例2：取一批砂做篩分試驗(yàn)，結(jié)果如表，試計(jì)算砂的細(xì)度模數(shù)，并評定砂的粗細(xì)程度。篩孔/mm9.54.752.361.180.60.30.15篩底篩余量/g02535901401157025目前五十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)作業(yè)有一份殘缺的砂子篩分記錄如下表，根據(jù)現(xiàn)有的材料補(bǔ)全，并評定砂的粗細(xì)程度。篩孔/mm4.752.361.180.60.30.15分計(jì)篩余百分率/%2020累計(jì)篩余百分率/%519通過百分率

/%

45222目前五十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)解答有一份殘缺的砂子篩分記錄如下表，根據(jù)現(xiàn)有的材料補(bǔ)全，并評定砂的粗細(xì)程度。篩孔/mm4.752.361.180.60.30.15分計(jì)篩余百分率/%51416202320累計(jì)篩余百分率/%51935557898通過百分率

/%95816545222目前六十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)礦質(zhì)混合料的級配理論級配曲線范圍的繪制礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法第四節(jié)礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)目前六十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)概述級配對混合料的影響：礦質(zhì)混合料的級配組成直接影響到水泥混凝土或?yàn)r青混合料的強(qiáng)度、耐久性和施工和易性，原因是級配直接決定礦質(zhì)混合料的密實(shí)度和礦質(zhì)混合料顆粒間內(nèi)摩擦力。級配的幾種情況目前六十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)概述在混合料中是以結(jié)合料（水泥或?yàn)r青）來填充集料的空隙并包裹集料。所以，集料空隙越大，填充集料顆?？障端璧慕Y(jié)合料越多；集料的總表面積越大，包裹集料顆粒所需的結(jié)合料越多。從節(jié)約結(jié)合料的角度考慮，最好采用空隙較小，總表面積也較小的集料。若各種粒徑的集料顆粒在相互排列時(shí)，能夠互相嵌鎖又互相不干涉，形成緊密多級嵌擠的空間骨架結(jié)構(gòu)，則集料顆粒間將具有較大的內(nèi)摩擦力。目前六十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)概述礦質(zhì)混合料顆粒級配應(yīng)滿足的基本要求：最小空隙率：使不同粒徑的各級礦質(zhì)集料按一定的比例搭配后，應(yīng)有最大密實(shí)度。最大摩擦力：各級礦質(zhì)集料在進(jìn)行比例搭配時(shí)，應(yīng)使各級集料排列緊密，形成一個(gè)多級空間骨架結(jié)構(gòu)，且具有最大的摩擦力。組成設(shè)計(jì)的目的：選配一個(gè)具有足夠密實(shí)度，并且有較高內(nèi)摩擦力的礦質(zhì)混合料。目前六十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、礦質(zhì)混合料的級配理論級配類型：連續(xù)級配：是采用標(biāo)準(zhǔn)套篩對某一混合料進(jìn)行試驗(yàn)，所得級配曲線平順圓滑，具有連續(xù)性。這種由大到小，逐級粒徑均有，按比例互相搭配組成的礦質(zhì)混合料。間斷級配：在礦質(zhì)混合料中剔除其一個(gè)分級或幾個(gè)分級而形成一種不連續(xù)的礦質(zhì)混合料。單粒徑單粒徑目前六十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)1）最大密度曲線——富勒理論

P2=kd當(dāng)d=D時(shí)，P=100→1002=k·D→式中：d—欲計(jì)算通過百分率的粒徑

D—礦質(zhì)混合料最大粒徑一、礦質(zhì)混合料的級配理論目前六十六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)2）最大密度曲線n冪公式——泰波公式

式中：n——級配指數(shù)一、礦質(zhì)混合料的級配理論n=0.45~0.5，密實(shí)度最大n=0.3~0.7，密實(shí)度尚可n=0.35~0.45，工作性較好目前六十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、礦質(zhì)混合料的級配理論目前六十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)二、級配曲線范圍的繪制建立半對數(shù)坐標(biāo)的方法（必須采用半對數(shù)坐標(biāo)）：先求出各顆粒粒徑的對數(shù)，并將其確定為橫坐標(biāo)；以Pi（通過百分率）為縱坐標(biāo)。根據(jù)泰波公式n=0.3~0.7

計(jì)算所得的各顆粒粒徑(di)的通過百分率(Pi)繪制在坐標(biāo)圖上，將確定的各點(diǎn)連接為光滑曲線，即為級配曲線范圍。實(shí)際級配合成操作時(shí)，只要得出的合成級配結(jié)果位于要求的級配范圍之間，則認(rèn)為該合成級配基本滿足設(shè)計(jì)級配的要求。目前六十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)二、級配曲線范圍的繪制

目前七十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)二、級配曲線范圍的繪制

目前七十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)二、級配曲線范圍的繪制

目前七十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)二、級配曲線范圍的繪制

目前七十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法

礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)際工程中現(xiàn)有的各種集料的級配參數(shù)（即篩分結(jié)果），針對設(shè)計(jì)要求或技術(shù)規(guī)范要求，采用一定的方法確定各規(guī)格集料在合成礦料中所占有比例的操作過程。設(shè)計(jì)依據(jù)①各種集料的篩分結(jié)果②按規(guī)范要求的級配范圍即標(biāo)準(zhǔn)級配方法①試算法②圖解法目前七十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法

（一）試算法：（適用于2~3種礦料組成的混合料）（1）基本原理：在確定各組成集料在混合料中的比例時(shí)，先假定混合料中某種粒徑的顆粒是由某一種對這一粒徑占優(yōu)勢的集料組成，而其它各種集料中不含有此粒徑。根據(jù)各個(gè)主要粒徑去試算各種集料在混合料中的大致比例，再經(jīng)過較核調(diào)整，最終獲得滿足混合料級配的各集料的配合比例。目前七十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（2）計(jì)算過程

已知：集料混合料

⑴準(zhǔn)備工作：Pi→Ai→ai;參數(shù)集料A集料B集料C混合料M篩孔i的分計(jì)篩余/%aA(i)aB(i)aC(i)aM(i)在混合料中的比例/%XYZ100⑵計(jì)算方程：

X＋Y＋Z＝100(1)d=i時(shí)：X.aA(i)+Y.aB(i)

+Z.aC(i)

＝aM(i)

(2)ABCM+→+三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法

目前七十六頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法

目前七十七頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)目前七十八頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)X=23.5÷50.5×100=46.5Z=6.0÷86.6×100=6.9Y=100-46.5-6.9=46.5XYZ分別乘入各量,并計(jì)算出值目前七十九頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)目前八十頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)（一）圖解法—修正平衡面積法：1）繪制圖解法坐標(biāo)圖⑴計(jì)算設(shè)計(jì)級配范圍中值⑵繪制圖框并作對角線（為設(shè)計(jì)級配中值）⑶確定縱坐標(biāo)：通過百分率（％）——算術(shù)坐標(biāo)⑷確定橫坐標(biāo)：根據(jù)設(shè)計(jì)級配中值，P→d，確定篩孔尺寸位置⑸將各種集料的級配（通過量）繪在圖中2）確定各集料的用量3）合成級配的校核與調(diào)整⑴計(jì)算合成級配：Pm(i)=ΣPj(i)·Xj⑵調(diào)整：合成級配曲線應(yīng)盡可能光滑靠近級配范圍中值線三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法

目前八十一頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)篩孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075級配范圍(mm)10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~164~8級配中值(mm)100987957453324171269879574533241260.0759.513.24.752.360.61.180.30.15目前八十二頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)相疊等分縱距：兩相鄰級配曲線頭尾重疊a’=a相接重線連分；兩相鄰級配曲線頭尾相離相離等分平距：兩相鄰級配曲線頭尾相分b’=bX(A用量)W(D用量)Z(C用量)Y(B用量)三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法

目前八十三頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)一、填空題1.礦料的級配組成影響到水泥混凝土或?yàn)r青混合料的（）（）和（），原因是級配直接決定礦料的（）和礦料顆粒間（）。因此礦質(zhì)混合料必須滿足（）和（）的要求。2.采用標(biāo)準(zhǔn)套篩對某一混合料進(jìn)行試驗(yàn)，如所得顆粒具有連續(xù)性。這種（）（），按（）互相搭配組成的礦質(zhì)混合料稱連續(xù)級配.如果剔除其中一個(gè)分級或幾個(gè)分級而形成的一種（）的混合料，則稱為（）混合料.溫故而知新目前八十四頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)3.富勒理論認(rèn)為級配曲線為（）時(shí)，其密度最大而泰波理論則提出（）的概念，允許（)可以在一定的范圍內(nèi)(),工程實(shí)際中只要得出的合成級配結(jié)果位于（）之間，則認(rèn)為該合成級配基本滿足（）的要求。為應(yīng)用已有的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通常是采用（）的礦質(zhì)混合料級配范圍。二、簡答題：1、對礦質(zhì)混合料進(jìn)行組成設(shè)計(jì)的目的是什么？2.采用何種方法進(jìn)行礦質(zhì)混合料的設(shè)計(jì)？（本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容）溫故而知新目前八十五頁\總數(shù)八十九頁\編于九點(diǎn)小結(jié)1、試算法適用于礦質(zhì)混合料由2-3種礦料組成。某種粒徑含量占優(yōu)勢。2、根據(jù)基本假設(shè)可得的X、Y、Z（集料A、B、