《路桥工程材料》ppt课件

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1、第12讲路桥工程材料目前主要的路桥工程材料路桥工程材料的发展趋势面层基层垫层土基（路基）1)桥梁结构用材料2)隧道结构用材料3)道路结构（面层、基层、垫层）用材料4)构造物所用材料目前主要的路桥工程材料(1)砂石材料1)人工开采的岩石或轧制的碎石2)天然砂砾石3)各种性能稳定的工业冶金矿渣（如煤渣、高炉渣和钢渣等）(2)胶结料类1)水泥（石灰）2)沥青(3)建筑钢材钢材与钢筋目前常用的路桥工程材料为：(4)工程聚合物材料塑料（合成树脂）、橡胶和纤维等(5)水泥混凝土水泥+砂石材料(6)沥青混合料沥青+砂石材料(7)半

2、刚性材料以少量水泥、石灰（粉煤灰）稳定土稳定碎（砾）石混合料1)按来源分类①天然砂石材料：卵石、砾石、漂石；砂(海砂、河砂、山砂等)②人工轧制的砂石料：块料、碎石集料③工业冶金矿渣集料：钢渣、高炉渣、煤渣、粉煤灰2)按尺寸和用途分类①石料②集料：粗集料——粒径d＞4.75mm（＞2.36mm）细集料——粒径d≤4.75mm（≤2.36mm）(1)砂石材料安山岩花岗岩玄武岩石灰岩白云岩石粉(2)水泥1)硅酸盐水泥PI、PII：硅酸盐水泥熟料＋0~5%混合材＋石膏2)普通硅酸盐水泥PO：硅酸盐水泥熟料＋6~15%混

3、合材＋石膏3)矿渣硅酸盐水泥PS：水泥熟料＋20~70%粒化高炉矿渣＋石膏4)火山灰质硅酸盐水泥PP：水泥熟料＋20~50%火山灰质材料＋石膏5)粉煤灰硅酸盐水泥PF：水泥熟料＋20%~40%粉煤灰＋石膏6)道路硅酸盐水泥：道路硅酸盐水泥熟料＋0~10%活性混合材＋石膏用途：供道路面层和机场道面结构专用主要技术要求：抗折强度高、干缩性小、耐磨性好(3)水泥混凝土水泥、水和集料按适当比例配合拌制成混合料经硬化而成的人造石材1)分类①按强度分（28天抗压强度R28）ⅰ)低强度混凝土：R28＜20MPaⅱ)普通强度混

4、凝土：R28=20～60MPaⅲ)高强度混凝土：R28＞60MPaⅳ)超高强度混凝土：R28＞1050MPa②按表观密度分ⅰ)轻混凝土：ρ＜1900kg/m3ⅱ)普通混凝土：ρ=1900～2500kg/m3(一般2400kg/m3)ⅲ)重混凝土：ρ＞2600kg/m3③按特性分纤维加强混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土等2)普通混凝土组成材料①水泥ⅰ)品种：考虑工程特点、环境及施工条件ⅱ)强度等级或标号：与混凝土的设计强度等级相匹配②细集料ⅰ)级配与细度模数ⅱ)有害杂质③粗集料ⅰ)力学性能：强度、压碎值、坚固性、磨耗率

5、等ⅱ)级配：连续级配ⅲ)最大粒径：与结构尺寸有关ⅳ)表面特征：粗糙程度、颗粒形状等ⅴ)有害杂质：有机质、泥土、硫酸盐类④外加剂在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量5%（特殊情况下除外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质.按其主要功能分类ⅰ)减水剂在不影响混凝土工作性的条件下，具有减水及增强作用外加剂，减水剂的品种.a普通减水剂（具有5％以上减水、增强作用）：木质素磺酸盐类b缓凝减水剂（兼具缓凝功能）：糖蜜类c引气减水剂（兼有引气作用）d高效减水剂（又称超塑化剂或流化剂，具有12％以上减水、增强作用）：多

6、环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂类e复合减水剂ⅱ)引气剂经搅拌能在混凝土拌和物中引入大量分布均匀的独立微小气泡，以改善其工作性，并在其硬化后能保留微小气泡以改善其抗冻融耐久性的物质a引气剂的主要品种松香热聚物类、烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类B引气剂的作用原理：发生在水—空气界面上c作用功能◇增加混合料流动性◇提高混凝土耐久性◇混凝土弹性模量降低◇强度有所降低：引气量以6～8％为宜ⅲ)缓凝剂能延缓混凝土凝结时间，并对其后期强度无不良影响的外加剂a缓凝剂的主要品种:糖类、木质素磺酸盐类、羟基羧基及其盐类、无机盐类、氯盐类b

7、缓凝剂缓凝的机理：水泥初期水化速度变慢ⅵ)早强剂能提高混凝土早期强度并对后期强度无影响的外加剂a早强剂主要品种有：氯盐类、硫酸盐类和有机胺类b机理分析增加水泥浆体中固相比例，有助于水泥石结构的形成如：CaCl2＋Ca(OH)2→氧氯化钙不溶性Na2SO4＋Ca(OH)2→硫酸钙高分散性氯盐类早强剂不得用于大部分钢筋混凝土工程(4)沥青在高度缩合的环烷环、芳香环上带有长短不同的烷基侧链的碳氢化合物，及其非金属（O、S、N）衍生物组成的混合物，并含有微量元素.颜色：暗褐色或黑色形态：常温下为固体或半固体1)沥青的分类：①

8、地沥青ⅰ)天然沥青：湖沥青、岩石沥青、海底沥青ⅱ)石油沥青：用石油经开采、精炼加工而得到的②焦油沥青ⅰ)煤沥青ⅱ)木沥青ⅰ)天然沥青天然沥青是石油在自然条件下，经过千百万年的时间，在温度、压力、气体、无机物催化剂、微生物以及水分等综合作用下氧化聚合而成的沥青类物质。由于它常年与自然环境共存，故其性质特别稳定。由沥青、矿物质、水分构成。根据天然沥