道路建筑材料讲义.ppt

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1、公路工程试验检测人员公路工程试验检测人员业务考试辅导业务考试辅导 道路建筑材料科目道路建筑材料科目第一部分第一部分集集 料料一、集料基本概念一、集料基本概念一、集料基本概念一、集料基本概念n n分 类 （1）根据集料形成过程：卵石、碎石；（2）根据粒径大小：粗集料、细集料（注意不同用途时的划分依据）；（3）根据化学成分：酸性集料、碱性集料（知道典型酸性集料和碱性集料代表）.一、集料基本概念一、集料基本概念一、集料基本概念一、集料基本概念n n集料粒径集料粒径 不同应用目的采用不同划分界限。不同应用目的采用不同划分界限。用于水泥用于水泥混凝土的粗细集料划分尺寸为混凝土的粗细集料划分尺寸为4.75

2、mm4.75mm，而用于沥，而用于沥青混合料的粗集料划分尺寸为青混合料的粗集料划分尺寸为2.36mm2.36mm；n n集料最大颗粒集料最大颗粒 集料最大粒径：使集料集料最大粒径：使集料100100通过的最小标准通过的最小标准筛筛孔尺寸；筛筛孔尺寸；集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少量存留的最小标准筛筛孔尺寸少量存留的最小标准筛筛孔尺寸.一、集料基本概念一、集料基本概念一、集料基本概念一、集料基本概念标准筛标准筛标准筛标准筛n n标准筛概念 根据最新规范要求，沿用多年的两套标准筛系统统一为一种规格，孔的形状全部为方孔，其中的孔径设置有：75mm、63

3、mm、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 .二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质 物理性质（物理性质（1）n n物理常数：密度物理常数：密度 密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料的质量，采用公式可表示为：材料的质量，采用公式可表示为：密度的单位：克密度的单位：克/立方厘米（立方厘米（g/cmg/cm3 3）克克/毫升（毫升（g/mlg/ml）千克千克/升（升（Kg/LKg/L）千克千

4、克/立方米（立方米（Kg/mKg/m3 3）.二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质 物理性质（物理性质（1）n n密度种类密度种类 （1 1）（2 2）（表观体积材料自身体积（表观体积材料自身体积+闭口孔隙）闭口孔隙）（3 3）（毛体积材料自身体积闭口和开口孔隙）（毛体积材料自身体积闭口和开口孔隙）二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质 物理性质（物理性质（1）（4 4）（表干质量材料自身质量开口孔隙中吸的水）（表干质量材料自身质量开口孔隙中吸的水）（5 5）（堆积体积材料自身体积全部孔隙空隙）（堆积体积材料自身体积全部孔隙空隙）.二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术

5、性质二、粗集料的技术性质 物理性质物理性质物理性质物理性质(2)(2)n n孔隙率和空隙率；孔隙率和空隙率；n n级配级配可由砂的级配加以说明；可由砂的级配加以说明；n n坚固性坚固性注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外，还取决于孔隙率和饱水程度成和结构外，还取决于孔隙率和饱水程度.二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质 力学性质力学性质力学性质力学性质n n压碎值：用于评定粗集料的承载能力；压碎值：用于评定粗集料的承载能力；n n洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪切等综洛杉矶磨耗率：评定

6、粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪切等综合性能；合性能；n n抗冲击值：抗冲击能力；抗冲击值：抗冲击能力；n n抗磨耗值：抗磨损能力；抗磨耗值：抗磨损能力；n n抗磨光值：用于评定抗滑能力；抗磨光值：用于评定抗滑能力；了解和掌握针对这些性质所涉及的试验方法、操作过程了解和掌握针对这些性质所涉及的试验方法、操作过程和注意事项和注意事项.三、粗集料表面特征三、粗集料表面特征n n针片状颗粒强调的内容：（1）针片状颗粒的定义；（2）针片状颗粒试验检测方法；（3）分别从针对混凝土用集料和沥青混合料用两方面区分不同定义、试验方法.四、细集料技术性质四、细集料技术性质四、细集料技术性质四、细集料技术性质n n级配

7、级配 分计筛余百分率分计筛余百分率 累计筛余百分率累计筛余百分率 通过百分率通过百分率 四、细集料技术性质四、细集料技术性质砂的粗度砂的粗度细度模数：注意细度模数公式表达方细度模数：注意细度模数公式表达方式，所代表的含义，适用的对象；（公式错了式，所代表的含义，适用的对象；（公式错了-5A5A4.754.75）n n砂中有害物质砂中有害物质泥含量、氯化物、有机质、硫泥含量、氯化物、有机质、硫化物、轻物质、云母化物、轻物质、云母.五、集料试验操作五、集料试验操作五、集料试验操作五、集料试验操作n n共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料三项。三项。强

8、调内容有：强调内容有：粗集料粗集料密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎试验、针片状颗粒含量检测试验、抗冲击试验、试验、针片状颗粒含量检测试验、抗冲击试验、抗磨耗试验、抗磨光试验；抗磨耗试验、抗磨光试验；细集料细集料筛分试验，注意筛分试验过程中操筛分试验，注意筛分试验过程中操作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混凝土用砂的筛分凝土用砂的筛分 方法的区别方法的区别.密度、含泥量密度、含泥量密度试验密度试验n n密度密度 真密度真密度磨细后采用磨细后采用李氏比重瓶法；李氏比重瓶法；表观密度表观密度水中重法水中重法 毛体积密度毛体积

9、密度表干法表干法 表干密度表干密度表干法表干法 堆积密度堆积密度分为自然分为自然堆积密度、振实密度和堆积密度、振实密度和捣实密度；捣实密度；压碎试验压碎试验n n注意用于沥青混合料注意用于沥青混合料和用于水泥混凝土的和用于水泥混凝土的试验方法一致，都采试验方法一致，都采用压碎到用压碎到2.36mm2.36mm以下以下粒径的多少进行评定，粒径的多少进行评定，其中二者试验结果的其中二者试验结果的换算关系为换算关系为:n n压碎指标值压碎指标值 0.816X 0.816X压碎值压碎值-5-5洛杉矶磨耗试验洛杉矶磨耗试验n n注意不同规格（目的）注意不同规格（目的）材料需要不同粒径粒材料需要不同粒径粒

10、径组合搭配；径组合搭配；n n评定结果的尺寸为评定结果的尺寸为1.7mm1.7mm；针片状颗粒（混凝土）检测针片状颗粒（混凝土）检测n n针片状颗粒定义：针片状颗粒定义：针状颗粒针状颗粒凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒级的凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒级的2.42.4倍时的颗粒；倍时的颗粒；片状颗粒片状颗粒凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒级的凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒级的0.40.4倍时的颗粒；倍时的颗粒；n n用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法；用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法；n n首先要确定每次试验时集料的数量；首先要确定每次试验时集料的数量；n n进行粗细不同颗粒的分

11、级，其中共有进行粗细不同颗粒的分级，其中共有6 6个级别；个级别；nn nn 针状规准仪针状规准仪 片状规准仪片状规准仪针片状颗粒（沥青混合料）检测针片状颗粒（沥青混合料）检测n n用于沥青混合料集料采用游标卡尺法；n n针片状颗粒定义：某一颗粒长度尺寸与厚度尺寸之比大于等于3时的颗粒；n n注意量取颗粒尺寸时的方法。用于高等级公路沥青路面表层时用于高等级公路沥青路面表层时三项集料试验三项集料试验n n抗冲击试验抗冲击试验用于高等级公路沥青路面表层时用于高等级公路沥青路面表层时三项集料试验三项集料试验n n抗磨耗试验抗磨耗试验 磨耗试件磨耗试件 磨耗仪磨耗仪用于高等级公路沥青路面表层时用于高等

12、级公路沥青路面表层时三项集料试验三项集料试验n n抗磨光试验抗磨光试验六六六六.矿料级配组成设计矿料级配组成设计矿料级配组成设计矿料级配组成设计有关级配的概念有关级配的概念有关级配的概念有关级配的概念n n级配类型连续级配连续级配在较宽的范围里不同粒径颗粒连续分布；在较宽的范围里不同粒径颗粒连续分布；间断级配间断级配在粒径分布过程中，位于中间部位有一个或在粒径分布过程中，位于中间部位有一个或 若干粒径缺失；若干粒径缺失；n n筛分曲线：注意筛分曲线绘制时横坐标刻度确定原理，能够分析同一级配图上不同位置筛分曲线所代表的集料粗细程度；n n级配范围：用于控制集料级配状况的标准.六六.矿料级配组成设

13、计矿料级配组成设计级配设计概念级配设计概念n n设计方法 计算法、图解法、计算机辅助设计；n n设计条件1.目标级配设计范围；2.各规格矿料筛分结果.五五.矿料级配组成设计矿料级配组成设计级配设计过程级配设计过程n n图解法设计主要步骤图解法设计主要步骤 1.1.按一定比例绘制一个矩形框图，从左下到右上引对按一定比例绘制一个矩形框图，从左下到右上引对角线。纵边以常数尺度标出通过量刻度，并根据要求的级角线。纵边以常数尺度标出通过量刻度，并根据要求的级配通过量范围中值在横边上确定各筛孔孔径位置；配通过量范围中值在横边上确定各筛孔孔径位置；2.2.将各规格矿料筛分结果在框图中以折线的形式绘制将各规格

14、矿料筛分结果在框图中以折线的形式绘制在图中；在图中；3.3.根据相邻两条折线的位置关系，依次确定不同规格根据相邻两条折线的位置关系，依次确定不同规格矿料在合成级配中所占比例；矿料在合成级配中所占比例；4.4.对所得比例进行验算，如果与所需的级配范围不完对所得比例进行验算，如果与所需的级配范围不完全相符，则根据实际情况调整比例，直至合成级配完全满全相符，则根据实际情况调整比例，直至合成级配完全满足级配要求足级配要求.第二部分第二部分水泥和水泥混凝土水泥和水泥混凝土一一.水泥技术性质水泥技术性质水泥概述水泥概述n n常用水泥品种常用水泥品种1.1.硅酸盐水泥硅酸盐水泥2.2.普通硅酸盐水泥普通硅酸

15、盐水泥3.3.矿渣水泥矿渣水泥4.4.火山灰水泥火山灰水泥5.5.粉煤灰水泥粉煤灰水泥n n水泥生产工艺水泥生产工艺通过生产工艺，了解水泥熟料中加入石膏的作用原理和可通过生产工艺，了解水泥熟料中加入石膏的作用原理和可能带来的问题。能带来的问题。n n水泥外掺料水泥外掺料了解水泥中加入外掺料的目的和作用了解水泥中加入外掺料的目的和作用.一一一一.水泥技术性质水泥技术性质水泥技术性质水泥技术性质化学性质化学性质化学性质化学性质 化学性质主要指水泥中可能对水泥性能带来不利影响的有害成分，主要有：1.酸不溶物；2.游离氧化镁；3.三氧化硫；4.烧失量；5.碱含量.一一.水泥技术性质水泥技术性质物理性质

16、物理性质n n细度细度熟悉水泥细度对水泥品质的影响；熟悉水泥细度对水泥品质的影响；n n标准稠度标准稠度定义：指水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态时所定义：指水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态时所具有的水和水泥用量的百分比。具有的水和水泥用量的百分比。意义：是测定水泥凝结时间和安定性等试验结果具有可比性的基础。意义：是测定水泥凝结时间和安定性等试验结果具有可比性的基础。n n凝结时间凝结时间定义：水泥浆从可塑状态到失去塑性所需的时间，分初凝和终凝。定义：水泥浆从可塑状态到失去塑性所需的时间，分初凝和终凝。n n安定性安定性定义：表征硬化后的水泥浆体是否产生过量或不均

17、匀的的体积变化，定义：表征硬化后的水泥浆体是否产生过量或不均匀的的体积变化，从而对水泥结构造成不利影响的现象。从而对水泥结构造成不利影响的现象。原因：造成水泥安定性不良的原因在于水泥中存在的游离氧化钙和游原因：造成水泥安定性不良的原因在于水泥中存在的游离氧化钙和游离氧化镁以及三氧化硫离氧化镁以及三氧化硫.一一.水泥技术性质水泥技术性质 力学性质力学性质n n定义主要指水泥的抗折和抗压强度；主要指水泥的抗折和抗压强度；n n强度等级根据规定龄期所得的抗折、抗压强度来划分，并根据根据规定龄期所得的抗折、抗压强度来划分，并根据28d28d抗压强度的大小进行命名；抗压强度的大小进行命名；n n影响强度

18、的因素1.1.测定时水泥胶砂的材料组成比例；测定时水泥胶砂的材料组成比例；2.2.成型养护条件和龄期；成型养护条件和龄期；3.3.力学强度试验条件和方法。力学强度试验条件和方法。二二.（硅酸盐类）水泥技术标准（硅酸盐类）水泥技术标准n n水泥的技术标准分别依据物理性质、力学性质和化学性质等三个方面加以制定.n n水泥品质判定1.1.合格品合格品2.2.废品废品造成废品的因素：游离氧化镁、三氧造成废品的因素：游离氧化镁、三氧化硫、初凝时间和安定性；化硫、初凝时间和安定性；3.3.不合格品不合格品造成不合格品的因素：细度、终造成不合格品的因素：细度、终凝时间、不溶物、烧失量、外掺料数量、强度以凝时

19、间、不溶物、烧失量、外掺料数量、强度以及外包装不符规定等。及外包装不符规定等。三三.水泥试验检测水泥试验检测n n共计五项试验内容，包括：共计五项试验内容，包括：（1 1）水泥细度试验检测、）水泥细度试验检测、（2 2）水泥净浆标准稠度确定、）水泥净浆标准稠度确定、（3 3）凝结时间测定、凝结时间测定、（4 4）安定性检测、）安定性检测、（5 5）水泥胶砂强度试验。）水泥胶砂强度试验。n n试验检测注意事项试验检测注意事项 （1 1）哪些试验分为了标准法和代用法，两种方法相互间关系；哪些试验分为了标准法和代用法，两种方法相互间关系；（2 2）判定试验结果的标准；判定试验结果的标准；（3 3）影

20、响试验结果准确性的主要因素；影响试验结果准确性的主要因素；（4 4）影响加载试验过程的两个因素影响加载试验过程的两个因素加载速率和适宜的压力机量加载速率和适宜的压力机量程选择；程选择；（5 5）抗折抗压试验结果的数据处理抗折抗压试验结果的数据处理.水泥细度检测水泥细度检测n n细度试验方法可分为筛析法和比表面积法，通常大多采用筛析法，当检测硅酸盐水泥细度时则要采用比表面积法。水泥细度检测水泥细度检测n n筛析法又可分为水筛法和负压筛法，其中负压筛筛析法又可分为水筛法和负压筛法，其中负压筛法是标准方法，水筛法是代用法，两种方法的结法是标准方法，水筛法是代用法，两种方法的结果都采用筛余量的百分数表

21、示；果都采用筛余量的百分数表示；n n当采用负压筛法时要注意负压筛仪的真空度要求，当采用负压筛法时要注意负压筛仪的真空度要求，要达到要达到400040006000Pa6000Pa；水泥净浆标准稠度用水量试验方法水泥净浆标准稠度用水量试验方法n n该试验内容也可分为该试验内容也可分为标准法和代用法两种，标准法和代用法两种，其中标准法采用维卡其中标准法采用维卡仪，而代用法采用试仪，而代用法采用试锥法；锥法；n n两大类方法都是固定两大类方法都是固定水泥用量水泥用量500g500g，然后根，然后根据经验采用调整用水据经验采用调整用水量的方法找出达到标量的方法找出达到标准稠度时所需的用水准稠度时所需的

22、用水量；量；水泥净浆标准稠度用水量试验方法水泥净浆标准稠度用水量试验方法n n判断结果维卡仪法是以维卡仪试杆贯入水泥浆离判断结果维卡仪法是以维卡仪试杆贯入水泥浆离底板距离为底板距离为61mm 61mm，试锥法是试锥贯入水泥浆深，试锥法是试锥贯入水泥浆深度在度在282mm;282mm;水泥净浆标准稠度用水量试验方法水泥净浆标准稠度用水量试验方法n n代用法试锥法中还可代用法试锥法中还可采用固定用水量的方采用固定用水量的方法进行，也就是称取法进行，也就是称取水泥水泥500g500g，加水，加水142.5ml142.5ml，根据试锥贯，根据试锥贯入深度入深度S S（mmmm）通过）通过计算得到标准稠

23、度计算得到标准稠度P P：P P（）（）33.433.40.185S0.185S水泥凝结时间检测方法水泥凝结时间检测方法n n水泥凝结时间试验分为初凝检测和终凝检测两个步骤；n n初凝时间是根据标准试针贯入水泥浆的深度离底板距离为41mm时为准，终凝时间是试针贯入水泥浆深度为0.51mm时所需时间；n n初凝时间和终凝时间的检测采用不同试针，其中终凝时间试针带有一个环形附件。水泥凝结时间检测方法水泥凝结时间检测方法水泥安定性试验水泥安定性试验n n试验称为沸煮法，可分为标准法试验称为沸煮法，可分为标准法雷氏夹法和代用法雷氏夹法和代用法试饼法；试饼法；n n试饼法判断方法是从试饼沸煮后的变形程度

24、、表面是否出试饼法判断方法是从试饼沸煮后的变形程度、表面是否出现裂缝和掉渣来判断；现裂缝和掉渣来判断；n n沸煮时要求沸煮时要求30min30min内开始沸腾，连续沸煮三小时途中不可内开始沸腾，连续沸煮三小时途中不可补加水。补加水。水泥安定性试验水泥安定性试验n n雷氏夹法注意判断方法，要求沸煮之后雷氏夹指雷氏夹法注意判断方法，要求沸煮之后雷氏夹指针打开的距离（针打开的距离（mmmm）与沸煮之前的打开距离之差）与沸煮之前的打开距离之差的平均值不大于的平均值不大于5mm5mm；水泥力学强度试验水泥力学强度试验n n水泥力学强度试验采用水泥胶砂法；水泥力学强度试验采用水泥胶砂法；n n试件几何尺寸

25、为试件几何尺寸为4040160mm4040160mm，在专用三联模中，在专用三联模中成型；成型；n n成型时每个三联模所需原材料数量为水泥成型时每个三联模所需原材料数量为水泥 ：水：水 ：标准砂：标准砂450g 450g：225ml 225ml：1350g1350g；水泥力学强度胶砂成型水泥力学强度胶砂成型 胶砂搅拌设备胶砂搅拌设备 胶砂振实设备胶砂振实设备水泥力学强度试验水泥力学强度试验n n注意：养护条件：201 的水中养护；龄期 抗折和抗压试验操作方法，各自计算公式；抗折和抗压强度试验结果数据处理要求；加载速率要求；正确选择压力机量程的方法。水泥力学加载试验水泥力学加载试验 抗折加载设备

26、抗折加载设备 抗压加载设备抗压加载设备压力机量程压力机量程四四.水泥混凝土技术性质水泥混凝土技术性质新拌混凝土工作性新拌混凝土工作性n n定义定义包括流动性、可塑性、稳定性和易密性；包括流动性、可塑性、稳定性和易密性；n n影响工作性的因素影响工作性的因素包括外因和内因，主要有：包括外因和内因，主要有：（1 1）原材料性质和特点；原材料性质和特点；（2 2）组成混凝土材料比例组成混凝土材料比例用水量、水灰比、用水量、水灰比、砂率等；砂率等；（3 3）外加剂；外加剂；（4 4）搅拌方式和程度搅拌方式和程度.四四.水泥混凝土技术性质水泥混凝土技术性质硬化后的力学性质硬化后的力学性质n n立方体抗压

27、强度：立方体抗压强度：立方体抗压强度标准值；立方体抗压强度标准值；混凝土强度等级；混凝土强度等级；n n抗弯拉强度：抗弯拉强度：用于水泥混凝土板配合比设计指标；用于水泥混凝土板配合比设计指标；n n影响混凝土力学强度的因素：影响混凝土力学强度的因素：水灰比、集料特性、浆集比、养护条件水灰比、集料特性、浆集比、养护条件.五五.混凝土试验检测技术混凝土试验检测技术n n共强调四项试验：共强调四项试验：（1 1）工作性检测）工作性检测坍落度试验和维勃稠度试验；坍落度试验和维勃稠度试验；（2 2）混凝土凝结时间试验；）混凝土凝结时间试验；（3 3）密度检测试验；密度检测试验；（4 4）强度试验强度试验

28、抗压和抗弯拉强度试验；抗压和抗弯拉强度试验；n n强调重点：强调重点：（1 1）每项试验操作过程；每项试验操作过程；（2 2）坍落度试验中评定工作性的方法；坍落度试验中评定工作性的方法；（3 3）力学试验加载速率、适宜量程选择方法；力学试验加载速率、适宜量程选择方法；（4 4）抗压和抗弯拉试验结果的数据处理抗压和抗弯拉试验结果的数据处理.混凝土工作性试验混凝土工作性试验n n坍落度法：坍落度法：试验操作过程中装填方试验操作过程中装填方法和要求；法和要求；坍落度值（坍落度值（mmmm）所代）所代表的含义；表的含义；粘聚性是如何检测的；粘聚性是如何检测的；如何确定混凝土的保水如何确定混凝土的保水性

29、；性；n n维勃稠度法：维勃稠度法：注意适用的条件、结注意适用的条件、结果表示单位；果表示单位；试验结构和坍落度之试验结构和坍落度之间的关系。间的关系。混凝土工作性试验混凝土工作性试验混凝土凝结时间试验混凝土凝结时间试验n n进行混凝土凝结时间试验的原因：材料组成发生进行混凝土凝结时间试验的原因：材料组成发生变化，试验时的环境条件的改变。变化，试验时的环境条件的改变。n n试验原理：将拌合好的混凝土过试验原理：将拌合好的混凝土过4.75mm4.75mm的筛，装的筛，装入试模中。在不同时间里测定试针贯入水泥混凝入试模中。在不同时间里测定试针贯入水泥混凝土中所需力的大小，并根据测得的力和试针针头土

30、中所需力的大小，并根据测得的力和试针针头截面积计算出对应的压强（截面积计算出对应的压强（MPaMPa）；要求最后一）；要求最后一次测得的压强大于次测得的压强大于28 MPa28 MPa；n n根据经历不同时间测得的压强绘图（时间为横坐根据经历不同时间测得的压强绘图（时间为横坐标，压强为纵坐标），分别将标，压强为纵坐标），分别将3.5 MPa3.5 MPa和和28 MPa28 MPa所所对应的时间定义为混凝土的初凝和终凝。对应的时间定义为混凝土的初凝和终凝。混凝土强度试验混凝土强度试验n n抗压或抗折强度试验时的加载方式：其中抗折试验采用三分点双荷载加载方法；n n两个力学试验结果计算方法；n

31、n两个强度试验结果所对应的数据处理方式；n n加载速率的大小。混凝土拌合成型设备和试块混凝土拌合成型设备和试块 搅拌设备搅拌设备 震实台震实台 立方体试模和试块立方体试模和试块 小梁试模和试块小梁试模和试块混凝土力学试验加载设备混凝土力学试验加载设备n n 抗弯拉加载设备抗弯拉加载设备 抗压加载设备抗压加载设备n n试验时同样要注意加载速率、压力机量程的选择试验时同样要注意加载速率、压力机量程的选择和试验数据处理。和试验数据处理。六六.混凝土质量评定混凝土质量评定n n统计法统计法未知标准差法未知标准差法n n非统计法非统计法七七.混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计方法原材料要求原材料要求n

32、 n水泥水泥水泥品种水泥品种根据混凝土构造物要求和环境特点确定；根据混凝土构造物要求和环境特点确定；水泥强度等级水泥强度等级与混凝土的强度等级相匹配：水泥强度等级与混凝土的强度等级相匹配：水泥强度等级是混凝土强度等级的是混凝土强度等级的1 11.51.5倍。倍。n n粗集料粗集料满足基本技术性质要求；满足基本技术性质要求；注意粗集料公称最大粒径的限制要求；注意粗集料公称最大粒径的限制要求；采用连续级配或间断级配时各自的优缺点；采用连续级配或间断级配时各自的优缺点；n n砂砂砂的级配分区，注意其中二区砂的特点；砂的级配分区，注意其中二区砂的特点；n n水水含有较少的杂质含有较少的杂质.七七.混凝

33、土配合比设计方法混凝土配合比设计方法概述概述n n混凝土配合比表达方式混凝土配合比表达方式（1 1）单位用量表达方式单位用量表达方式以以1 1立方混凝土中各材料用量（立方混凝土中各材料用量（KgKg）表）表示；示；（2 2）相对用量表达方式）相对用量表达方式水泥用量当作水泥用量当作1 1，其它材料针对与水泥用，其它材料针对与水泥用量的相对值；量的相对值；n n配合比设计要求配合比设计要求（1 1）强度要求）强度要求提出一个比设计强度更高的配制强度；提出一个比设计强度更高的配制强度；（2 2）工作性要求）工作性要求适宜的坍落度、良好的粘聚性和保水性；适宜的坍落度、良好的粘聚性和保水性；（3 3）

34、耐久性要求）耐久性要求通过最小水泥用量和最大水灰比保证耐久性；通过最小水泥用量和最大水灰比保证耐久性；（4 4）经济性要求）经济性要求采用当地材料或替代物采用当地材料或替代物.七七.混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计方法概述概述n n设计参数 （1 1）水灰比）水灰比决定水泥浆的稀稠程度，并直接影响混凝土强度；决定水泥浆的稀稠程度，并直接影响混凝土强度；（2 2）用水量）用水量决定水泥浆数量多少；决定水泥浆数量多少；（3 3）砂率）砂率直接影响混凝土的保水性和粘聚性。直接影响混凝土的保水性和粘聚性。n n设计步骤（1 1）初步配合比）初步配合比根据设计文件要求和原材料特点提出最初的配合比；根

35、据设计文件要求和原材料特点提出最初的配合比；（2 2）基准配合比）基准配合比通过实际坍落度试验检测、调整混凝土工作性；通过实际坍落度试验检测、调整混凝土工作性；（3 3）试验室配合比）试验室配合比通过实际检测不同水泥比下混凝土强度，确定能通过实际检测不同水泥比下混凝土强度，确定能够满足配制强度要求的配合比，并够满足配制强度要求的配合比，并 进一步修正混凝土密度；进一步修正混凝土密度；（4 4）工地配合比）工地配合比根据工地现场砂、石含水率调整混凝土各材料用量根据工地现场砂、石含水率调整混凝土各材料用量.七七.混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计方法初步配合比设计初步配合比设计n n根据混凝土强

36、度保证率和施工技术水平，确定配制强度；根据混凝土强度保证率和施工技术水平，确定配制强度；n n通过公式计算混凝土水灰比，并依据耐久性要求校核该水灰比通过公式计算混凝土水灰比，并依据耐久性要求校核该水灰比是否合格；是否合格；n n通过查表的方式确定混凝土用水量，注意该用水量的大小取决通过查表的方式确定混凝土用水量，注意该用水量的大小取决于坍落度和粗集料的类型与公称粒径；于坍落度和粗集料的类型与公称粒径；n n计算求得水泥用量，并进行耐久性校核；计算求得水泥用量，并进行耐久性校核；n n通过内插法查表确定砂率，注意影响砂率大小的因素；通过内插法查表确定砂率，注意影响砂率大小的因素；n n采用质量法

37、或体积法计算求得砂和粗集料的用量采用质量法或体积法计算求得砂和粗集料的用量.七七.混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计方法基准配合比设计基准配合比设计 取适宜的数量拌和混凝土进行坍落度试验，根据实测的坍取适宜的数量拌和混凝土进行坍落度试验，根据实测的坍落度值、粘聚性以及保水性调整混凝土配合比：落度值、粘聚性以及保水性调整混凝土配合比：n n（1 1）坍落度、粘聚性和保水性都理想时，无需再做调整，基准坍落度、粘聚性和保水性都理想时，无需再做调整，基准配合比等同于初步配合比；配合比等同于初步配合比；n n（2 2）坍落度不满足要求，但粘聚性和保水性良好，则采用水灰）坍落度不满足要求，但粘聚性和保水

38、性良好，则采用水灰比不变，加减水泥浆用量的方法，调整混凝土坍落度。此时，砂、比不变，加减水泥浆用量的方法，调整混凝土坍落度。此时，砂、石用量保持不变，水泥和水的用量发生变化；石用量保持不变，水泥和水的用量发生变化；n n（3 3）坍落度符合要求，但粘聚性和保水性较差，则采用适当提）坍落度符合要求，但粘聚性和保水性较差，则采用适当提高砂率的方法进行调整。此时，水泥和水的用量基本不变，砂、高砂率的方法进行调整。此时，水泥和水的用量基本不变，砂、石用量加以调整；石用量加以调整；n n（4 4）当坍落度、粘聚性和保水性都不理想时，则应重新进行混）当坍落度、粘聚性和保水性都不理想时，则应重新进行混凝土的

39、配合比设计凝土的配合比设计.七七.混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计方法试验室配合比设计试验室配合比设计n n以初步配合比得到的水灰比为中值，采用等间隔的方式再得到两个不同的水灰比，分别拌和成型、养护28d，测得各自强度；n n根据不同灰水比所对应强度绘图，确定满足配制强度的所对应的水灰比，作为最终的水灰比；n n根据实测混凝土毛体积密度与计算密度的比值，对各材料进行密度修正.七七.混凝土配合比设计方法混凝土配合比设计方法工地配合比设计工地配合比设计n n根据砂、石含水率定义，确定工地拌和混凝土时根据砂、石含水率定义，确定工地拌和混凝土时各材料的用量各材料的用量;n n含水率定义：含水率定义

40、：注意：烘干材料质量和含水材料质量之间关系：注意：烘干材料质量和含水材料质量之间关系：第三部分第三部分沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料一一.沥青技术性质沥青技术性质n n沥青的粘滞性沥青的粘滞性以条件粘度针入度、软化点表示：以条件粘度针入度、软化点表示：1.1.针入度：表征沥青的粘稠性，是沥青标号划分依据；针入度：表征沥青的粘稠性，是沥青标号划分依据；2.2.软化点：表征达到相同粘稠状态下所对应的温度，同时表示沥青的热稳定软化点：表征达到相同粘稠状态下所对应的温度，同时表示沥青的热稳定性；性；n n沥青延性沥青延性以延度指标表示；以延度指标表示；低温延度值的大小一定程度上反应沥青的抗裂性；低温

41、延度值的大小一定程度上反应沥青的抗裂性；n n沥青的感温性沥青的感温性以针入度指数表示；以针入度指数表示；1.1.表示沥青在软化点之下的感温性，针入度指数（表示沥青在软化点之下的感温性，针入度指数（PIPI）越大，沥青的感温性）越大，沥青的感温性越小；越小；2.2.兼顾高低温要求时，要求沥青的兼顾高低温要求时，要求沥青的PIPI值在值在1.51.51.01.0之间；之间；n n粘附性粘附性通过水煮或水浸的方式检测粘度程度；通过水煮或水浸的方式检测粘度程度；1.1.沥青与集料之间的粘附性越好，表征沥青混合料的水稳性越好。沥青与集料之间的粘附性越好，表征沥青混合料的水稳性越好。2.2.要求沥青与集

42、料之间的粘附等级在要求沥青与集料之间的粘附等级在IVIV级之上；级之上；n n沥青耐久性沥青耐久性采用薄膜烘箱加热方式评价；采用薄膜烘箱加热方式评价；1.1.引起沥青老化的因素有：热、紫外光、氧、水、矿料的渗流硬化等；引起沥青老化的因素有：热、紫外光、氧、水、矿料的渗流硬化等；2.2.薄膜烘箱试验评价方法：（薄膜烘箱试验评价方法：（1 1）沥青质量损失；（）沥青质量损失；（2 2）针入度比；（）针入度比；（3 3）实测）实测延度延度.二二.沥青技术要求沥青技术要求n n1.采用道路石油沥青取代原有的重交沥青（HA）和中、轻交通道路沥青（A）;n n2.沥青标号的划分根据针入度的大小；n n3.

43、不同标号的沥青适用于不同的气候环境；n n4.将沥青划分为三个等级，A级沥青适用于各种条件、B级沥青适用于高等级公路的下面层和其它等级的各个层次、C级沥青适用于三级及三级一下的道路.三三.沥青材料试验检测沥青材料试验检测n n共涉及七项试验，其中针入度、软化点、延度、薄膜烘箱试验和密度检测是重点；n n掌握各项试验检测结果所表征的沥青性质；n n试验过程中影响试验结果的条件及各条件变化对试验带来的影响.针入度试验针入度试验注意注意n n试验条件特别是温度试验条件特别是温度的控制；的控制；n n每次操作位置的距离每次操作位置的距离要求；要求；n n平行试验的读数要求；平行试验的读数要求；软化点试

44、验软化点试验n n特别关注升温速度的控制特别关注升温速度的控制延度试验延度试验n n温度控制；温度控制；n n拉伸速率控制；拉伸速率控制；n n水的密度调整；水的密度调整；老化试验老化试验薄膜烘箱法薄膜烘箱法n n薄膜烘箱内部结构和盛样皿薄膜烘箱内部结构和盛样皿沥青密度测定沥青密度测定n n操作过程：1.称取空密度瓶质量（g）；2.称取装满水的密度瓶质量（g）；3.称取装入适量沥青后的密度瓶质量（g）；4.称取再装满水后的密度瓶质量（g）.n n计算公式：四四.沥青混合料沥青混合料概述概述n n沥青混合料分类沥青混合料分类1.1.根据空隙率：根据空隙率：密级配沥青混合料密级配沥青混合料空隙率空

45、隙率3 36 6；开级配沥青混合料开级配沥青混合料空隙率空隙率1818以上；以上；半开级配沥青混合料半开级配沥青混合料空隙率空隙率6 61212；2.2.根据级配类型：根据级配类型：连续级配沥青混合料；连续级配沥青混合料；间断级配沥青混合料；间断级配沥青混合料；3.3.按矿料的公称最大粒径：按矿料的公称最大粒径：特粗式沥青混合料特粗式沥青混合料最大粒径为最大粒径为37.5mm37.5mm；粗粒式沥青混合料粗粒式沥青混合料最大粒径最大粒径31.5mm31.5mm、26.5mm26.5mm；中粒式沥青混合料中粒式沥青混合料最大粒径最大粒径19mm19mm、16mm16mm；细粒式沥青混合料细粒式沥

46、青混合料最大粒径最大粒径13.2mm13.2mm、9.5mm9.5mm；砂粒式沥青混合料砂粒式沥青混合料最大粒径最大粒径4.75mm.4.75mm.四四.沥青混合料沥青混合料概述概述n n沥青混合料结构类型沥青混合料结构类型1.1.悬浮密实型结构悬浮密实型结构采用连续级配矿料，具有采用连续级配矿料，具有较低的空隙率，良好的低温性能，但高温抗车辙较低的空隙率，良好的低温性能，但高温抗车辙能力较差；能力较差；2.2.骨架孔隙型结构骨架孔隙型结构采用开级配矿料，空隙率采用开级配矿料，空隙率较高，所以低温抗开裂性能较差，当高温抗车辙较高，所以低温抗开裂性能较差，当高温抗车辙能力相对较好；能力相对较好；

47、3.3.密实骨架型结构密实骨架型结构采用间断级配矿料，具有采用间断级配矿料，具有较高的密实程度，能够同时兼顾高温和低温性能较高的密实程度，能够同时兼顾高温和低温性能要求要求.五五.沥青混合料路用性能沥青混合料路用性能n n高温稳定性高温稳定性高温条件下沥青混合料抵抗车辆反复作用，不产生明高温条件下沥青混合料抵抗车辆反复作用，不产生明显永久变形的能力，特别是对高等级公路渠化交通条件下抵抗车辙性显永久变形的能力，特别是对高等级公路渠化交通条件下抵抗车辙性能的能力。能的能力。评价指标：马歇尔稳定度、动稳定度；评价指标：马歇尔稳定度、动稳定度；n n低温抗裂性低温抗裂性冬季低温条件下，特别是急剧降温时

48、沥青混合料抗抗冬季低温条件下，特别是急剧降温时沥青混合料抗抗开裂的能力。开裂的能力。评价指标：低温破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量；评价指标：低温破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量；n n耐久性耐久性表征沥青混合料抗老化性、水稳性和抗疲劳能力。表征沥青混合料抗老化性、水稳性和抗疲劳能力。评价指标：空隙率、饱和度、残留稳定度；评价指标：空隙率、饱和度、残留稳定度；n n抗滑性抗滑性有助于车辆行驶安全的性能。有助于车辆行驶安全的性能。评价指标：路面构造深度、摩擦系数评价指标：路面构造深度、摩擦系数n n施工和易性施工和易性.六六.沥青混合料技术标准沥青混合料技术标准n n空隙率空隙率压实沥青混合料中

49、空隙体积占整个混合料体积压实沥青混合料中空隙体积占整个混合料体积百分率。通常密级配沥青混合料的空隙率在百分率。通常密级配沥青混合料的空隙率在3 36 6之间；之间；n n稳定度稳定度在规定条件下沥青混合料马歇尔试件可承载的在规定条件下沥青混合料马歇尔试件可承载的最大荷载（最大荷载（kNkN）。通常密级配沥青混合料的稳定度）。通常密级配沥青混合料的稳定度8 kN8 kN；n n流值流值规定条件下，沥青混合料马歇尔试件达到最大荷规定条件下，沥青混合料马歇尔试件达到最大荷载时所对应的竖向变形（载时所对应的竖向变形（mmmm）。通常密级配沥青混合料）。通常密级配沥青混合料的流值在的流值在2 24mm4

50、mm之间；之间；n n饱和度饱和度压实沥青混合料中沥青体积占矿料骨架以外空压实沥青混合料中沥青体积占矿料骨架以外空间体积的百分率。通常是间体积的百分率。通常是50507575之间之间.六六.沥青混合料技术标准沥青混合料技术标准n n动稳定度动稳定度在规定条件下，沥青混合料每形成在规定条件下，沥青混合料每形成1mm1mm车辙时需要的碾压次数。通常要求车辙时需要的碾压次数。通常要求600600800800次次/mm/mm以上；以上；n n水稳性水稳性沥青混合料马歇尔试件在沥青混合料马歇尔试件在6060水中浸水中浸泡泡48h48h后，所达到的稳定度。通常要求残留稳定度后，所达到的稳定度。通常要求残留