【2017年整理】1砂石材料.ppt

第一章 砂石材料? 砂石材料是道路与桥梁建筑中用量最大的一种建筑材料，按照用途不同，砂石材料可以分为石料、集料和矿质混合料。 1.1 石料、集料的技术性质 　　　　　　1.2 矿质混合料;本章主要内容与目的：介绍石料的岩石学特征、阐述石料与集料的主要技术性能及主要评价方法和评价指标；讨论集料的级配概念和级配理论，并以此为基础，学习矿料的配合比设计方法。通过学习，要求学生了解石料和集料的技术性质和技术标准，掌握级配理论和组成设计方法。;一、 石料的技术性质 石料通常指由天然岩石经机械加工制成的，或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品。 ;砌筑用石材 拌合混凝土用石材 装饰用石材; 几种代表性造岩矿物;岩石分类 岩石的性质除了与构成岩石的矿物有关之外，还取决于不同的成岩条件。根据成岩条件将岩石分成三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。;常见岩石种类 路桥工程中常用岩石类型见表1—3。;另外，根据石料组成中二氧化硅成分含量的多少，将岩石分成不同酸碱性石料。; 1.物理性质 石料的物理性质包括：物理常数、吸水性，以及耐候性。 （1）物理常数 石料的物理常数是石料矿物组成结构状态的反映。;石料体积组成示意图; 1）（密度）真实密度 ——石料在规定条件（105土5℃烘干至恒重，温度20℃）下，单位实体体积（闭口孔隙+矿质实体的体积）的质量。 公式：;2）表观密度 表观密度是指在规定条件下，烘干石料矿质实体包括闭口孔隙在内的单位表观体积的质量，由公式（1-2）计算; 3）毛体积密度 ——指在规定条件下，石料单位毛体积（矿质实体+孔隙的 体积）的质量。 公式：; 4）孔隙率 ——石料的孔隙体积占其总体积的百分率。 定义式为： ;（2）吸水性 ——石料在规定的条件下吸水的能力。 工程上常采用吸水率和饱水率这两项指标表征。 1）吸水率 吸水率是指在室内常温和大气压条件下，石料试件最大的吸水质量占烘干（105土5℃干燥至恒重）石料试件质量的百分率。; 2）饱水率 ——在内常温（20±2℃）和真空（真空度为2.67kPa）条件下，石料试件的最大吸水质量占烘干石料试件质量的百分率。 计算方法与吸水率相似，但饱水率＞吸水率。;（3）耐候性 ——石料抵抗大气等自然因素作用的性能称为耐候性。 试验方法：抗冻性和坚固性。 1）抗冻性 ——石料在饱水状态下，能抵抗多次冻结和融化作用而 不破坏的性能。 (1)直接冻融法 表征指标： ① 抗冻损失率（质量损失率） 按下式计算： ; ② 耐冻系数 计算公式：; 2）坚固性 测定方法：采用硫酸钠坚固性法，将硫酸钠饱和溶液浸入石料孔隙后，经烘干、硫酸钠结晶体积膨胀，产生有如水结冻相似的作用，使石料孔隙周壁受到张应力，经过多次循，引起石料破坏。 坚固性是测定石料耐候性的一种简易、快速的方法。 有条件者均应采用直接冻融法。 ; 二.力学性质 ——主要讨论确定石料等级的抗压强度和磨耗率两项性质。 （1）单轴抗压强度(饱水) 石料的工程用途不同，抗压强度的测试方法也不相同。 道路工程、建筑工程用石料的单轴抗压强度按下式计算：;50mm±０.５mm立方体或圆柱体;万能材料试验机;抗压;抗剪; （2）磨耗性 ——石料抵抗冲击、边缘剪切和摩擦等的联合作用的性能。 也是评定石料等级的依据之一。 测定方法：可采用洛杉矶试验法或狄法尔试验法确定。 1）洛杉矶试验法 石料磨耗率计算公式：; 试样为~5000g有一定级配的集料，加入钢球12个φ48mm，~5000g。转速30～33r/min，转500转。;搁板式磨耗仪示意图; 2）狄法尔试验法 石料的磨耗率同样是以通过2mm圆孔筛或1.6mm方孔筛的质量损失百分率来表示。 计算公式同上。 ; 式中：m2——试验后2mm筛上烘干石料试样质量； m1——试验前烘干石料试样质量。;图1-3 双筒式磨耗仪示意图;三、化学性质 （1）石料化学性质 ;四、 石料的技术标准 1.石料的技术分级 根据公路工程对岩石的不同要求， 自然界的岩石可划分为四个岩类：;公路工程用石料的技术标准;二、 集料的技术性质 集料的分类 集料包括岩石天然风化而成的砾石（卵石）和砂等、岩石 经机械和人工轧制的各种尺寸的碎石，