土質(zhì)與公路建筑材料-巖石與集料

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1、土質(zhì)與公路主講教師：建筑材料2012年2月四川省交通運(yùn)輸職業(yè)學(xué)校建筑材料（了解）建筑材料的發(fā)展歷史：隨生產(chǎn)力發(fā)展而發(fā)展原始時(shí)代—-天然材料：木材、巖石、竹、粘土、石器、鐵器時(shí)代：18世紀(jì)中葉—鋼材、水泥(1824）19世紀(jì)—鋼筋混凝土（1890）中國（1898）20世紀(jì)—預(yù)應(yīng)力混凝土、高分子材料21世紀(jì)—輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、高性能綠色建材建筑材料（了解）建筑材料的定義：建筑材料是用于土木建筑結(jié)構(gòu)物的所有材料的總稱?；瘜W(xué)成分材料分類材料來源、建筑功能、使用部位分類單元二巖石與集料目錄巖石一細(xì)集料二粗集料三礦質(zhì)混合料的配合比設(shè)計(jì)四五本章教學(xué)目的五掌握巖石的分類，常見的巖石有哪

2、些？掌握巖石的技術(shù)性質(zhì)（物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)）；掌握細(xì)集料、粗集料的合理級(jí)配；常見巖石安山巖石灰?guī)r花崗巖玄武巖白云巖石粉2-1-1巖石的分類巖石巖漿巖石沉積巖石變質(zhì)巖石特性：密度大，抗壓強(qiáng)度高，吸水性小，抗凍好特性：比巖漿巖石密度小，孔隙率和吸水率大，強(qiáng)度低，耐久性略差。定義：在建筑結(jié)構(gòu)工程中，所使用的石料通常指由天然巖石經(jīng)機(jī)械加工制成的，或者由直接開采得到的具有一定形狀和尺寸的石料制品。2-1-2巖石的技術(shù)性質(zhì)巖石性質(zhì)分為三類：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。毛體積密度真實(shí)密度物理常數(shù)孔隙率表觀密度密度2-1-2巖石的技術(shù)性質(zhì)吸水性吸水率飽水率質(zhì)量損失凍融后強(qiáng)度變化耐久性

3、抗凍性堅(jiān)固性2-1-2巖石的技術(shù)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)：石料在工程應(yīng)用中，所表現(xiàn)出的抗壓、抗剪、抗彎拉強(qiáng)度的能力，以及抵抗荷載沖擊、剪切和摩擦作用的能力。實(shí)踐中石料的這一性質(zhì)常用抗壓強(qiáng)度和磨耗率兩項(xiàng)指標(biāo)來表示。思考與練習(xí)1.巖石的物理性質(zhì)有哪些？石料應(yīng)具備哪些力學(xué)性質(zhì)?（P48頁練習(xí)1題）課題二細(xì)集料集料：籠統(tǒng)的說集料就是粒狀石質(zhì)材料（常見的有：自然砂、人工砂、卵石、碎石，另有工業(yè)冶金礦渣）。集料細(xì)集料粗集料水泥混凝土4.75mm，瀝青混凝土2.36mm，大于或等于該尺寸的顆粒為粗集料，余為細(xì)集料。2-2-1細(xì)集料的物理性質(zhì)細(xì)集料物理性質(zhì)表觀密度堆積密度和緊裝密度含水率空隙率有害

4、雜質(zhì)的含量表觀密度是單位體積物質(zhì)顆粒的干質(zhì)量（應(yīng)大于2500kg/m3）堆積密度是單位體積物質(zhì)顆粒的干質(zhì)量，有干、濕堆積密度之分，與緊裝密度概念相同（緊裝密度一般為160~2500kg/m3）空隙率指細(xì)集料之間空隙體積占細(xì)集料總體積的百分率。（孔隙率一般為35%~45%kg/m3）特細(xì)可達(dá)50%。含水率指細(xì)集料中所含水的質(zhì)量占干細(xì)集料質(zhì)量的百分率。細(xì)集料中有害雜質(zhì)主要：泥土、云母、輕物質(zhì)、硫酸鹽、硫化物和有機(jī)質(zhì)。2-2-2細(xì)集料的顆粒級(jí)配細(xì)集料的顆粒級(jí)配：指細(xì)集料中各種粒徑顆粒大小的搭配比例或分布情況。（級(jí)配對(duì)水泥混凝土及瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及施工和易性有著顯著的影

5、響，級(jí)配設(shè)計(jì)也是水泥混凝土和瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的重要組成部分。）通過篩分確定細(xì)集料分計(jì)篩余通過量繪制曲線示意情況累計(jì)篩余細(xì)集料顆粒級(jí)配示意圖2-2-3粗度粗度是指：不同粒徑的砂搭配后總體的粗度粗度（它是評(píng)價(jià)砂粗度的一種指標(biāo)，常用細(xì)度模數(shù)指標(biāo)來表示）。根據(jù)累計(jì)篩余百分率計(jì)算細(xì)度模數(shù)。計(jì)算式：根據(jù)《公路工程橋涵施工規(guī)范》（JTJ041-2000)規(guī)范，砂按其細(xì)度模數(shù)分為粗砂3.7~3.1、中砂3.0~2.3、細(xì)砂2.2~1.6三大類。思考與練習(xí)（P68頁練習(xí)1、5題）課題三粗集料粗集料的物理性質(zhì)1密度2堆積密度3孔隙率4含水率5級(jí)配6含泥量7針、片狀顆粒8堅(jiān)固性粗集料的密

6、度，由于材料狀態(tài)及測定條件的不同，便可以衍生如下幾種密度：2-3-1粗集料的物理性質(zhì)2、粗集料的送方密度包括堆積狀態(tài)、振實(shí)狀態(tài)、搗實(shí)狀態(tài)下的松方密度。3、孔隙率：是集料顆粒之間的空隙體積占集料總體積的百分率。（與細(xì)集料相同）4、含水率：是指粗集料中所含水分的質(zhì)量占干燥質(zhì)量的百分率。（與細(xì)集料相同）5、級(jí)配：是粗集料中各組成顆粒的分級(jí)搭配。級(jí)配又分連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配（圖示2-13）6、含泥量：粗集料的含泥量指卵石、碎石中小于0.075mm的顆粒含量。7、針、片狀顆粒含：指集料中細(xì)長的針片狀顆粒與扁平的片狀顆粒。2-3-1粗集料的物理性質(zhì)8、堅(jiān)固性：指在氣候、環(huán)境變化或其它

7、物理因素作用下，粗集料抵抗破碎的能力。級(jí)配曲線圖2-132-3-2粗集料的力學(xué)性質(zhì)1.壓碎值指按規(guī)定的方法測得石料抵抗壓碎的能力，也是集料強(qiáng)度的相對(duì)指標(biāo)，用以鑒定集料品質(zhì)。壓碎值是對(duì)石料的標(biāo)準(zhǔn)試樣在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行加荷，測試石料被壓碎后，標(biāo)準(zhǔn)篩上篩余質(zhì)量的百分率。2.磨光值(PSV)反映石料抵抗輪胎磨光作用能力的指標(biāo)。該值越大，表明集料的抗磨光性能越好。采用加速磨光機(jī)磨光石料，并用擺式磨擦系數(shù)測定儀濁得的磨光后集料的磨擦系數(shù)。2-3-2粗集料的力學(xué)性質(zhì)3.沖擊值(LSV)反映石料抵抗沖擊荷載的能力。該值越小，表明集料的抗沖擊性能越好。由于路