土质与公路建筑材料-岩石与集料(精品).ppt

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1、土质与公路土质与公路主讲教师：主讲教师：建筑材料建筑材料2012年年2月月四川省交通运输职业学校建筑材料（了解）建筑材料的发展建筑材料的发展历史：历史：随生产力发展而发展原始时代随生产力发展而发展原始时代-天然材天然材料料：木材、岩石、竹、粘土木材、岩石、竹、粘土、石器、铁器时代石器、铁器时代：v1818世纪中叶世纪中叶钢材、水泥钢材、水泥(1824(1824）v1919世纪世纪钢筋混凝土（钢筋混凝土（18901890）中国）中国（18981898）v2020世纪世纪预应力混凝土、高分子材料预应力混凝土、高分子材料v2121世纪世纪轻质、高强、节能、高性能绿色建材轻质、高强、节能、高性能绿色建

2、材 建筑材料（了解）建筑材料的建筑材料的定义定义：建筑材料是用于土木建筑结构物的所有材料的总称。化学成分材料分类材料来源、建筑功能、使用部位分类单元二单元二 岩石与集料岩石与集料目目 录录 岩石岩石一一 细集料细集料二二粗集料粗集料三三矿质混合料的配合比设计矿质混合料的配合比设计四四五五本章教学目的本章教学目的五五掌握岩石的分类，常见的岩石有哪些？掌握岩石的技术性质（物理性质、力学性质）；掌握细集料、粗集料的合理级配；常见岩石安山岩石灰岩花岗岩玄武岩白云岩石粉2-1-1岩石的分类岩石岩浆岩石沉积岩石变质岩石特性：密度大，抗压强度高，吸水性小，抗冻好特性：比岩浆岩石密度小，孔隙率和吸水率大，强度

3、低，耐久性略差。定义：在建筑结构工程中，所使用的石料通常指由天然岩石经机械加工制成的，或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品。2-1-2岩石的技术性质 岩石性质分为三类：物理性质、力学性质、化学性质。毛体积密度真实密度 物理常数孔隙率表观密度密度2-1-2岩石的技术性质吸水性吸水率饱水率质量损失冻融后强度变化耐久性抗冻性坚固性2-1-2岩石的技术性质力学性质：石料在工程应用中，所表现出的抗压、抗剪、抗弯拉强度的能力，以及抵抗荷载冲击、剪切和摩擦作用的能力。实践中石料的这一性质常用抗压强度和磨耗率两项指标来表示。思考与练习1.1.岩石的物理性质有哪些？岩石的物理性质有哪些？石料应具备哪

4、石料应具备哪些力学性质些力学性质?（P48P48页练习页练习1 1题）题）课题二 细 集 料集料集料：笼统的说集料就是粒状石质材料笼统的说集料就是粒状石质材料（常见的有：常见的有：自然砂、人工砂、自然砂、人工砂、卵石、碎卵石、碎石，另有工业冶金矿渣石，另有工业冶金矿渣）。）。集料细集料粗集料水泥混凝土水泥混凝土4.75mm，沥，沥青混凝土青混凝土2.36mm，大于，大于或等于该尺寸的颗粒为或等于该尺寸的颗粒为粗集料，余为细集料。粗集料，余为细集料。2-2-1细集料的物理性质细集料物理性质表观密度堆积密度和紧装密度含水率空隙率有害杂质的含量表观密度是单位体积物质颗粒的干质量（应大于2500kg/

5、m3）堆积密度是单位体积物质颗粒的干质量，有干、湿堆积密度之分，与紧装密度概念相同（紧装密度一般为1602500kg/m3）空隙率指细集料之间空隙体积占细集料总体积的百分率。（孔隙率一般为35%45%kg/m3）特细可达50%。含水率指细集料中所含水的质量占干细集料质量的百分率。细集料中有害杂质主要：泥土、云母、轻物质、硫酸盐、硫化物和有机质。2-2-2 细集料的颗粒级配细细集料的集料的颗粒颗粒级配：级配：指指细细集料中各种粒径颗集料中各种粒径颗粒粒大小大小的搭配比例或分布情况。的搭配比例或分布情况。（级配对水泥级配对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易混凝土及沥青混合料的强度、稳定

6、性及施工和易性有着显著的影响，级配设计也是水泥混凝土和性有着显著的影响，级配设计也是水泥混凝土和沥青混合料配合比设计的重要组成部分。沥青混合料配合比设计的重要组成部分。）通过筛分确定细集料分计筛余通过量绘制绘制曲线曲线示意示意情况情况累计筛余细集料颗粒级配示意图2-2-3 粗度v粗度是指：粗度是指：不同粒径的砂搭配后总体的粗不同粒径的砂搭配后总体的粗度粗度（它是评价砂粗度的一种指标，常度粗度（它是评价砂粗度的一种指标，常用细度模数指标来表示）。用细度模数指标来表示）。v根据累计筛余百分率计算细度模数。根据累计筛余百分率计算细度模数。计算式：计算式：v根据公路工程桥涵施工规范（根据公路工程桥涵施

7、工规范（JTJ 041-2000)规范，砂按其细度模数分为规范，砂按其细度模数分为粗粗砂砂3.73.1、中砂、中砂3.02.3、细砂、细砂2.21.6三大类。三大类。思考与练习（P68P68页练习页练习1 1、5 5题）题）课题三 粗集料粗集料的物理性质1密度2堆积密度3孔隙率4含水率5级配6含泥量7针、片状颗粒8坚固性v粗集料的密度，由于材料状态及测定条件的不粗集料的密度，由于材料状态及测定条件的不同，便可以衍生如下几种密度：同，便可以衍生如下几种密度：2-3-1 粗集料的物理性质v2、粗集料的送方密度包括堆积状态、振实状态、捣实状态下的松方密度。v3、孔隙率：是集料颗粒之间的空隙体积占集料

8、总体积的百分率。（与细集料相同）v4、含水率：是指粗集料中所含水分的质量占干燥质量的百分率。（与细集料相同）v5、级配：是粗集料中各组成颗粒的分级搭配。级配又分连续级配和间断级配（图示2-13）v6、含泥量：粗集料的含泥量指卵石、碎石中小于0.075mm的颗粒含量。v7、针、片状颗粒含：指集料中细长的针片状颗粒与扁平的片状颗粒。2-3-1 粗集料的物理性质v8、坚固性：指在气候、环境变化或其它物理因素作用下，粗集料抵抗破碎的能力。级配曲线图2-132-3-2 粗集料的力学性质v1.1.压碎值压碎值 指按规定的方法测得石料抵抗压碎的能力，也是集料强度的相对指标，用以鉴定集料品质。压碎值是对石料的

9、标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。v2.2.磨光值磨光值(PSV PSV)反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。该值越大，表明集料的抗磨光性能越好。采用加速磨光机磨光石料，并用摆式磨擦系数测定仪浊得的磨光后集料的磨擦系数。2-3-2 粗集料的力学性质v3.3.冲击值冲击值(LSV LSV)反映石料抵抗冲击荷载的能力。该值越小，表明集料的抗冲击性能越好。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表层用集料非常重要。v4.4.磨耗值磨耗值(AAV AAV)确定石料抵抗表面磨损的能力，适用于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮磨耗值。该值越小，表明集料的抗

10、磨耗能力越好。思考与练习（P80P80页练习页练习1 1题）题）课题四 矿质混合料的配合比设计v矿质混合料矿质混合料：就是能够满足级配要求的各种粒径材就是能够满足级配要求的各种粒径材料的集合体，简称矿料。确定几种集料混合时各自比料的集合体，简称矿料。确定几种集料混合时各自比例的过程就是矿料的组成设计。例的过程就是矿料的组成设计。v 矿质混合料组成设计方法常用的是矩形图解法（修正平衡面积法）v一、设计条件：1、混合各集料的筛分结果（筛分试验测定，设计配合参数）；2、确定矿质混合料的级配范围（查规范或理论计算）。v二、设计步骤：1、绘制曲线级配；2、确定各种集料的用量比例；3、校核（是否符合要求）本章小结 本章介绍了石料的岩石学特征、本章介绍了石料的岩石学特征、阐述阐述石料与集料的主要技术性能石料与集料的主要技术性能及主及主要要评价方法和评价指标评价方法和评价指标；讨论；讨论集料的集料的级配概念级配概念和和级配理论级配理论，并以此为基础，并以此为基础，学习学习矿料的配合比设计方法矿料的配合比设计方法。通过学。通过学习，要求学生了解石料和集料的技术习，要求学生了解石料和集料的技术性质和技术标准，掌握级配理论和组性质和技术标准，掌握级配理论和组成设计方法。成设计方法。思考与练习（P84P84页练习页练习1 1题）题）