道路沥青材料-第一章-砂石材料优秀PPT.ppt
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1、主要内容主要内容1.1 石料石料1.2 集料集料1.3 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计1.4 小结与习题小结与习题1学习任务学习任务驾驭驾驭 粗细集料毛体积密度、表观密度的试验操粗细集料毛体积密度、表观密度的试验操作方法及计作方法及计算过程;筛分试验及集料级配计算方法;矿料算过程;筛分试验及集料级配计算方法;矿料级配类型级配类型及其特点;集料级配表示方法;级配曲线的绘及其特点;集料级配表示方法;级配曲线的绘制方法;制方法;熟悉熟悉 集料划分方法、粗细集料最大粒径和公称集料划分方法、粗细集料最大粒径和公称最大粒区最大粒区别;针片状颗粒定义;级配概念;砂细度判定别;针片状颗粒定义;级配概
2、念;砂细度判定方法;方法;了解了解 粗集料及砂的技术性质要求、粗集料力学粗集料及砂的技术性质要求、粗集料力学性质定义性质定义及力学性质内容;砂中有害物质的类型及检测;及力学性质内容;砂中有害物质的类型及检测;21.1 石料石料1.石料定义石料定义2.在建筑结构工程中,所运用的石料通常指由自然岩在建筑结构工程中,所运用的石料通常指由自然岩石经机械加工制成的,或者由干脆开采得到的具有确定形石经机械加工制成的,或者由干脆开采得到的具有确定形态和尺寸的石料制品。态和尺寸的石料制品。3.石料的岩石学特征石料的岩石学特征岩岩石石学学特特性性造岩矿物:具有确定化学成分和结构特性的自然化合物或单造岩矿物:具有
3、确定化学成分和结构特性的自然化合物或单质,简称矿物,由一种或两种以上的矿物组成不同的岩石。质,简称矿物,由一种或两种以上的矿物组成不同的岩石。岩石分类:依据成岩条件分为岩浆岩、沉积岩、变质岩岩石分类:依据成岩条件分为岩浆岩、沉积岩、变质岩常见岩石种类常见岩石种类&岩石的酸碱性岩石的酸碱性道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料32.石料的物理学特征石料的物理学特征物理学性质物理常数:主要指石料密度和孔隙率,此类常数能干脆影响到物理常数:主要指石料密度和孔隙率,此类常数能干脆影响到石料的力学性质,是将石料用于混合料协作比设计的参数之一。石料的力学性质,是将石料用于混合料协作比设计的参数之一。吸水
4、性:石料吸水实力的大小,用吸水率和饱水率形式表示;吸水性:石料吸水实力的大小,用吸水率和饱水率形式表示;耐候性:石料在饱水状态下,能够经受反复冻结和溶化而不破耐候性:石料在饱水状态下,能够经受反复冻结和溶化而不破坏,并不严峻降低强度的实力;坏,并不严峻降低强度的实力;道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料4物理常数物理常数孔隙率:孔隙率:石料孔隙体积石料孔隙体积/石料总体积百分率;石料总体积百分率;真实密度真实密度 表观密度表观密度毛体积密度毛体积密度密度密度吸水性吸水性吸水率吸水率饱水率饱水率抗冻性抗冻性直接冻融法直接冻融法硫酸纳法硫酸纳法 这些物理性质具体表现,在确定程度上都与石料的孔隙
5、率有相应的关系。当孔隙率高,特殊是与外界相通且较粗大的开口孔隙发达时,使石料的表观密度和毛体积密度减小,相应的吸水性加大,抗冻性能变差。因此石料物理指标可在确定程度上预料石料一些工程性质的好坏,认知石料力学性质的表现。道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料53.石料的力学性质石料的力学性质4.石料在工程应用中,所表现出的抗压、抗剪、抗石料在工程应用中,所表现出的抗压、抗剪、抗弯拉强度的能弯拉强度的能5.力,以及反抗荷载冲击、剪切和摩擦作用的实力。实力,以及反抗荷载冲击、剪切和摩擦作用的实力。实践中石料的这一践中石料的这一6.性质常用抗压强度和磨耗率两项指标来表示。性质常用抗压强度和磨耗率两项
6、指标来表示。7.4.石料的化学性质:石料的化学性质:8.沥青酸性沥青酸性+碱性石料碱性石料=粘附性好;石料酸碱性用粘附性好;石料酸碱性用SiO2%表征;表征;9.SiO2%:碱性:碱性65%;10.5.石料的技术标准石料的技术标准11.依据石料所属岩石类型,将石料分成四大类;依依据石料所属岩石类型,将石料分成四大类;依据石料的抗压强度的凹凸和磨耗率的大小将每种类型岩石据石料的抗压强度的凹凸和磨耗率的大小将每种类型岩石划分成四个等级。划分成四个等级。重点:重点:1.石料的物理常数有哪些,怎么计算石料的物理常数有哪些,怎么计算?2.简述道路工程用石料的分类和分级方法简述道路工程用石料的分类和分级方
7、法?道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料标准标准61.2 集料集料1.定义:定义:笼统的说集料就是笼统的说集料就是粒状粒状石质材料。石质材料。2.集料分类:集料分类:分类总分类:包括自然砂、人工砂、卵石、碎石,另有工业冶金矿渣总分类:包括自然砂、人工砂、卵石、碎石,另有工业冶金矿渣集料形成的过程不同:集料形成的过程不同:分为卵石分为卵石(又称砾石又称砾石)和碎石和碎石粒径大小的不同:粒径大小的不同:分为粗集料和细集料分为粗集料和细集料 粗细粒径的界限粗细粒径的界限:水泥混凝土水泥混凝土4.75mm,沥青混凝土,沥青混凝土2.36mm,大于或等于,大于或等于 该尺寸的颗粒为粗集料,余为细集料
8、。该尺寸的颗粒为粗集料,余为细集料。最大粒径最大粒径:集料最大粒径和集料公称最大粒径集料最大粒径和集料公称最大粒径 重要但又简洁引重要但又简洁引起混淆的概念起混淆的概念 标准筛标准筛道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料73.集料的物理性质集料的物理性质物理性质物理性质物理常数物理常数集料的级配集料的级配颗粒形态和表面特征颗粒形态和表面特征含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量物物理理常常数数密度密度1.表观密度、毛体积密度、毛体积密度与石料相应密度在概念表观密度、毛体积密度、毛体积密度与石料相应密度在概念 上相同,仅在实际的密度测定方法上有所区分。上相同,仅在实际的密度测定方法上有所区分。2.表
9、干密度:又称作表干密度:又称作饱和面干毛体积密度饱和面干毛体积密度 3.装填密度:装样方法不同可为积累密度、振实密度和捣实密度装填密度:装样方法不同可为积累密度、振实密度和捣实密度 空隙率:集料在某种装填状态下的空隙体积空隙率:集料在某种装填状态下的空隙体积(含开口孔隙含开口孔隙)占装填体积的占装填体积的百分率百分率 粗集料的骨架间隙率粗集料的骨架间隙率VCADRC:通常指:通常指4.75mm以上粗集料颗粒间的空隙以上粗集料颗粒间的空隙体积的百分含量。其大小用于确定混合料中细集料和结合料的数量,体积的百分含量。其大小用于确定混合料中细集料和结合料的数量,评评价集料的骨架结价集料的骨架结构。构。
10、细集料的棱角性:由在确定条件下测定的空隙率表征。细集料的棱角性:由在确定条件下测定的空隙率表征。道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料8道路建筑材料道路建筑材料砂石材料砂石材料集料的级配:集料的级配:级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布状况。级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布状况。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协作比设计的重要组成部分。协作比设计的重要组成部分。集料的颗粒形态与表面特征集料的颗粒形态与表
11、面特征:集料的形态和表面特征将影响集料颗粒间的内摩阻力、集集料的形态和表面特征将影响集料颗粒间的内摩阻力、集料颗粒与结合料粘结性及吸附性等方面。料颗粒与结合料粘结性及吸附性等方面。1.志向集料颗粒形态是球状或立方体。不取用扁平、薄片、志向集料颗粒形态是球状或立方体。不取用扁平、薄片、瘦长状的颗粒。瘦长状的颗粒。针片状颗粒的定义:最大长度与厚度之比大于针片状颗粒的定义:最大长度与厚度之比大于3的颗粒。的颗粒。2.集料表面特征指集料的粗糙程度和孔隙特征。集料表面特征指集料的粗糙程度和孔隙特征。表面粗糙的集料颗粒有较显著的摩阻力,同时也会影响表面粗糙的集料颗粒有较显著的摩阻力,同时也会影响集料的施工
12、和易性;粗糙且有吸取水泥浆和沥青轻组分的孔集料的施工和易性;粗糙且有吸取水泥浆和沥青轻组分的孔隙特征的集料与结合料的粘结实力较强。隙特征的集料与结合料的粘结实力较强。9含泥量和泥块含量:含泥量和泥块含量:存在于集料中或包袱在存在于集料中或包袱在集料颗粒表面的泥土集料颗粒表面的泥土水泥的水化速度水泥的水化速度集料与水泥集料与水泥(或沥青或沥青)间的粘结能力间的粘结能力 混合料的整体强度和耐久性混合料的整体强度和耐久性降低降低 阻碍阻碍影响影响限制含量限制含量4.粗集料的力学性质粗集料的力学性质(1)压碎值压碎值 指按规定的方法测得石料反抗压碎的实力,也是集料强度的相对指标,指按规定的方法测得石料
13、反抗压碎的实力,也是集料强度的相对指标,用以鉴定集料品质。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷,用以鉴定集料品质。压碎值是对石料的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。测试石料被压碎后,标准筛上筛余质量的百分率。(2)磨光值磨光值(PSV)反映石料反抗轮胎磨光作用实力的指标。该值越大,表明集料的抗磨反映石料反抗轮胎磨光作用实力的指标。该值越大,表明集料的抗磨光性能越好。接受加速磨光机磨光石料,并用摆式磨擦系数测定仪浊得的光性能越好。接受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。磨光后集料的磨擦系数。道路建筑材料道路建筑材料
14、砂石材料砂石材料10(3)冲击值冲击值(LSV)反映石料反抗冲击荷载的实力。该值越小,表明集料的抗冲击性能越反映石料反抗冲击荷载的实力。该值越小,表明集料的抗冲击性能越好。由于路表集料干脆承受车轮荷载的冲击作用,这一指标对道路表层用好。由于路表集料干脆承受车轮荷载的冲击作用,这一指标对道路表层用集料特别重要。集料特别重要。(4)磨耗值磨耗值(AAV)确定石料反抗表面磨损的实力,适用于对路面抗滑表层所用集料反抗确定石料反抗表面磨损的实力,适用于对路面抗滑表层所用集料反抗车轮磨耗值。该值越小,表明集料的抗磨耗实力越好。车轮磨耗值。该值越小,表明集料的抗磨耗实力越好。重点:重点:1.石抖的主要物理常
15、数与集料的主要物理常数有哪几项石抖的主要物理常数与集料的主要物理常数有哪几项?它们之它们之间有何异同间有何异同?2.什么是集料的装填密度什么是集料的装填密度?什么是松装密度什么是松装密度?什么是紧装密度什么是紧装密度?3.压碎值、磨耗值、磨光值及冲击值分别表征粗集料的什么性压碎值、磨耗值、磨光值及冲击值分别表征粗集料的什么性质,对路面质,对路面 工程有何好用意义工程有何好用意义?道路建筑材料道路建筑材料沥青材料沥青材料规范中规范中磨光值磨光值仅作为参考,仅作为参考,其他三个值有其他三个值有要求要求11 矿质混合料就是能够满足级配要求的各种粒径材料的集合体,简称矿矿质混合料就是能够满足级配要求的
16、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例的过程就是矿料的组成设计。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。1.集料级配的表示方法集料级配的表示方法2.集料级配曲线集料级配曲线一、矿料的级配一、矿料的级配二、矿料协作比设计方法二、矿料协作比设计方法 矿料协作比设计就是依据实际工程中现有的各种集料的级配参数(即矿料协作比设计就是依据实际工程中现有的各种集料的级配参数(即筛分结果),针对设计要求或技术规范要求,接受确定的方法确定各规格筛分结果),针对设计要求或技术规范要求,接受确定的方法确定各规格集料在合成矿料中所占有比例的操作过程。集料在合成矿料中所占有比例的操作
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