道路工程材料 第一章 砂石材料

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1、项目一砂石材料1.砂石材料的技术性质一、岩石的技术性质内容提要二、道路与桥涵用岩石制品三、集料的技术性质1、物理性质（物理常数、吸水性、耐候性）⑴真实密度：在规定条件下，烘干石料矿质单位体积的质量ρt=ms/vs=M/Vsρt石料的真实密度Ms矿质实体的质量Vs矿质实体的体积问题Vs怎样确定？1）物理常数认识石料的组成：矿物实体+孔隙V=VS+VOVS石料矿质实体的体积VO石料孔隙的体积⑵毛体积密度：在规定条件下，烘干石料包括孔隙在内的单位体积的质量ρb=M/V=M/（VS+VN+VI）ρb石料的毛体积密度M石料的质量V石料的总体积问题V怎样来测定

2、？⑶孔隙率：①孔隙：分类开口孔闭口孔按与外界是否连通分按尺寸分粗大孔细小孔微细孔孔隙特征：指是否与外界连通、指尺寸②孔隙率：孔隙体积占石料总体积的百分率。用n来表示n=（VO/V）×100=（V-VS）/V×100=[1-（VS/v）]×100=[1-（m/ρt)/m/ρh]×100=(1-ρh/ρt)×100孔隙率是衡量材料密实程度的指标。③孔隙对材料性能的影响：孔隙对材料的强度、吸水性、抗冻性、吸音性等均有影响。开口孔多的材料：吸音效果好。声波材料反射穿透吸收闭口孔多的材料：保温隔热效果好粗大孔：水不易存留、易流出细小孔：水进入以后不易流出2）

3、吸水性定义：岩石在规定条件下吸水的能力指标：吸水率、饱水率①、吸水率：岩石吸水率是指在室内常温（20℃±2℃）和大气压条件下，石料试件最大的吸水质量占烘干石料试件质量的百分率。Wa=(m1-m)×m②、饱和吸水率：在室内常温和真空抽气后的条件下，石料最大吸水的质量占烘干石料试件质量的百分率区别：饱水率是在石料抽至真空的条件下测定的，此时水几乎充满开口孔隙的全部体积。饱水率>吸水率影响吸水性的因素：a、孔隙特征、孔隙率b、岩石的酸碱性c、矿物成分组织构造3）抗冻性定义：石料在吸水饱和的状态下，抵抗多次冻结和融化作用而不发生显著破坏，同时也不严重降低强

4、度的性质指标：抗冻标号直接冻融法抗冻标号越大抗冻性越好根据石料能抵抗的冻融循环次数，将石料分为5、10、15、25、50等等级。抗冻标号：根据所能经受得冻融循环次数分坚固性快速方法2、力学性质1）单轴抗压强度：（无侧限抗压强度）定义：规定的试件在达到极限破坏时，单位面积上所承受的压力用于评定岩石强度、划分石料等级定义：岩石抵抗撞击、边缘剪切和摩擦等联合作用的性能试验方法：洛杉矶式（搁板式）狄法尔式（双筒式）2）磨耗性3、化学性质：（了解）酸性石料中性石料碱性石料SiO2＞65﹪52﹪≤SiO2≤65﹪SiO2＜52﹪补充内容：公路工程建筑用天然石料

5、分为：岩浆岩类石灰岩类砂岩和片岩砾石二、道路和桥梁用岩石制品道路路面建筑用岩石制品：包括直接铺砌路面面层用的整齐块石、半整齐块石和不整齐块石三类；用作路面基层用的锥形块石、片石等。各种岩石制品的技术要求和规格简要分述如下：1.高级铺砌用整齐块石2.路面铺砌用半整齐块石3.铺砌用不整齐块石4.锥形块石桥梁建筑所用岩石主要制品：片石、块石、方块石、粗料石、镶面石等。1．片石2．块石3．方块石4．粗料石5．细料石6．镶面石三、集料的技术性质粗集料的技术性质细集料的粗技术性质力学性质㈠粗集料的技术性质1、物理性质1）物理常数⑴表观密度定义：在规定条件下单位

6、表观体积的质量。表达式：测定方法⑵毛体积密度定义：粗集料单位毛体积的质量表达式：测定方法⑶堆积密度定义：单位体积物质颗粒的质量。补充定义表达式：测定方法：自然堆积密度、振实密度、捣实密度、⑷空隙率：注意：和孔隙率进行区分。定义：表达式：空隙率是用来衡量集料堆积紧密程度的为了节约水泥：选粗砂。2）级配级配：粗集料中各组成颗粒的分级和搭配。级配的目的：为节约水泥和提高强度评价方法：筛分试验（见细集料）3）坚固性2、力学性质⑴压碎值按规定的方法测得岩石抵抗压碎的能力也是集料强度的相对指标，用来鉴定集料品质。计算式:⑵磨光值反映岩石抵抗轮胎磨光作用能力的指

7、标，它是采用加速磨光机磨光岩石，并用摆式摩擦系数测定仪测得的磨光后集料的摩擦系数。用高磨光值的岩石来铺筑道路路面表层，可以提高路表抗滑能力，保障车辆安全行驶。⑶冲击值反映岩石抵抗多次连续重复冲击荷载作用的能力试验方法简介⑷磨耗值石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。按我国现行试验规程规定，石料的磨耗试验采用洛杉矶式磨耗试验进行测定。（二）细集料的技术性质1、分类按粒径：按来源:天然砂：天然岩石风化而成（河砂、海砂、山砂、湖砂）人工砂：天然岩石轧碎而成1、物理常数（同粗集料）2、级配：定义：集料各级粒径颗粒的分配情况试验方法：筛分试验仪器：套筛、

8、振筛机仪器标准筛摇（振)筛机4.75mm0.60mm0.30mm0.15mm1.18mm2.36mmm1m2m4m3m5m