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1、道路建筑材料 建筑材料：是用于建筑物各个部位的各种构 件和结构体并最终构成建筑物的材料。 道路建筑材料：是用于路桥建筑物各个部位 的各种构件和结构体并最终构成路桥的材料。 一、课程性质 道路建筑材料是道路与桥梁工程的一门专业技 术基础课，是研究道路与桥梁用材料组成、性能和应 用的一门课程。 二、课程结构 、组成：理论课试验课 课程设计：水泥砼配合比设计 沥青混合料配合比设计 、内容 石料与集料 砂石材料是公路桥梁工程中用量最大的一种建筑材料 砂石材料经过人工开采的岩石或轧制碎石以及地 壳岩层岩石经天然风化而得到的松散材料。 用途： 直接用于铺道路或各种桥梁结构物 作为集料来配制水泥砼和沥青混合
2、料 无机结合料及制品 石灰、水泥、水泥砼是桥梁建筑中钢筋砼和 预应力砼结构的主要材料 有机结合料及其混合料 沥青、沥青混合料 土 高聚物材料 钢材和木材 材料的组成性能指标试验应用贮 存、运输 力学性质 物理性质 化学性质 工艺性质 三、材料的技术性质 、检验方法 常用的检验方法有三种： 试验室原始材料性能检测 试验室内模拟机构检验测定 现场修筑试验性机构物测定 、技术标准见教材3 四、检验方法与技术标准 四项技术性质 第一章 砂石材料 第一节 砂石材料的技术性质 砂石材料:集料（粒料）+石料（岩石） 一、岩石的技术性质（物理、力学、化学） 石料：应符合设计规定的类别和强度等级，石质均匀、不
3、易风化、无裂缝和良好耐久性能的岩石。 物理常数各种密度和孔隙性 石料物理性质 吸水性含水量的程度 耐候性抗风化性、抗冻性等 物理性质 不包括孔隙（开、闭） 测量方法：密度瓶法。 体积测定：石料磨粉 真实密度：石料在规定条件下，单位真实体积的质量 。 公式: 1）物理常数 一块砌体 空气中称量m0=0 毛体积密度： 定义：在规定条件下，烘干岩石单位体积的质量。（包括孔 隙体积） 体积测定： 量积法吸水饱和24小时，称其质量（体积）， 蜡封法测毛体积。 单位：g/cm3、kg/m3 。 一块砌体 公式： 孔隙率： 定义：石料孔隙体积占总体积的百分率。 问题：孔隙率和空隙率不同点？ 是否孔隙率大吸水
4、率就大？（构造有关） （%） 2）吸水性 石料的吸水性是石料在规定的条件下吸水的能力。采用吸 水率和饱和吸水率两项指标来表征石料的吸水性。 （1）吸水率 在规定条件下（室内常温202和大气压条件下 ），岩石试样最大的吸水质量与烘干岩石试件质量之比， 以百分率表示。 吸水率公式 wa岩石吸水率( % ) m烘至恒重时的试件质量( g ) m1吸水至恒重时的试件质量( g ) （2）饱和吸水率 在室内常温（202）和真空抽气（抽至真空度 为残压2.67Kpa）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。我国规范采用真空抽气法和煮 沸法测定。 饱和吸水率公式 wsa岩石饱和吸水率(
5、% ) m烘至恒重时的试件质量( g ) m2试件经强制饱和后的质量( g ) 饱和吸水率大于吸水率（吸水率、饱和吸水率能有效 地反映岩石微裂隙的发育程度，可用来判断岩石的抗冻性 和抗风化等性能） （3）水对岩石工程性能的影响 A、石料饱水系数（Kb ） Kb =Wa / WSa Kb1，石料抗冻性能差，Kb0.85寒冷地区不用。 B、石料软化系数（Kr ） Kr = Rb / Rg Rb同种石料吸水饱和时抗压强度；Rg同种石料 干燥时抗压强度 Kr 1，石料耐水性好，石料强度受水影响小 ， Kr5 4 1)生石灰技术标准 根据氧化镁含量按表2-1分为钙质生石灰和 镁质生石灰两类，然后再按有效
6、氧化钙和氧化镁 含量、产浆量、未消解残渣和CO2含量等4个项目 的指标分为优等品、一等品和合格品3个等级， 如下表 项 目 钙质生石灰 镁质生石灰 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 1.(CaO+Mg0)含量 () 不小于 908580858075 2.未消化残渣含 量(5mm)圆孔筛筛 余量()不大于 5101551015 3.C02() 不大于 5796810 4.产浆量(Lkg) 不小于 2.82.32.02.82.32.0 2)生石灰粉技术标准 根据氧化镁含量分为钙质石灰和镁质石灰两 类后，再按(CaO+MgO)含量、CO2含量和细度等项 目的指标，分为优等品、一等品和合
7、格品3个等 级，如下表 项 目 钙质生石灰 镁质生石灰 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 1.(CaO+Mg0)含量() 不小于 858075807570 2.C02() 不大于 791181012 细度 0.9mm筛筛 余() 不 大于 0.20.51.50.20.51.5 0.125mm筛 筛余() 不大于 7.012.018.07.012.018.0 3)消石灰粉技术标准 消石灰粉按氧化镁含量90% 、CaO 与SiO2 40%、Mn O3组 （3）按最佳含水量和计算得的干密 度试件（试件数量P58 表2-25） （4）试件的强度试试件在规定温度 下保温养生6d,浸水1d后
8、，进行无侧限抗压强 度试验，计算试验结果的平均值和偏差系数 。 （5）选定石灰或水泥剂量 此剂量试件的的室内试验结果的平均抗压强度应 符合下式的要求： :平均抗压强度；Rd-设计抗压强度；Za-保证率系数，保证 率95% ，Za=1.645,保证率90% ,Za=1.282；Cv-试验结果的偏差 系数；0-标准差。 (6)稳定材料组成设计结果 满足以上条件时的最佳用水量和 水泥剂量为设计合格的配合比。 工地实际采用的石灰（或水泥） 剂量应比室内确定的剂量多0.5%-1.0% ，二灰土多2%-3% 1、水泥混凝土定义：P63是由水泥、水和粗、细集料 按适当比例配合、拌制成拌和物，经一定时间硬化
9、而成的人造石材。 2.组成材料: 粗粒式水泥混凝土：水泥+粗+细+水+外加剂 细粒式水泥混凝土：水泥+细粒骨料+水+外加剂 砂浆：水泥+砂子+水（粗、中、细） 3.优缺点：抗压强度高、耐用久性好、可塑性，就地 取材，等造价低、水硬性。抗拉强度低、温度湿度 变化易引起变形，易开裂、自重大、拆除困难。 一般占水泥质量的1%2% 第三章 水泥混凝土和砂浆 4、水泥混凝土可按如下分类： 1）按照表观密度可分为： （1）普通混凝土（干表观密度为2400立方米） （2）轻混凝土（干表观密度1900千克立方米） （3）重混凝土（干表观密度可达3200千克立方米） 2）按强度可分为： （1）低强度混凝土（抗压
10、强度小于20MPa）、 （2）中强度混凝土（抗压强度2050MPa）、 （3）高强度混凝土（抗压强度大于50MPa）。 3）按混凝土流动性可分为：塑性混凝土、低流动混凝 土、干硬性混凝土； 4）按用途可分为：道路混凝土、高聚物改性混凝土、 纤维增强混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、水 下混凝土、防辐射混凝土、耐高温混凝土等。 一、普通水泥混凝土的组成材料 组成材料的作用：组成材料主要为四种：水泥10 -15%、水15-20%、水泥集料35-48%、细集料20-33% 。 水泥浆（22-35%）： 凝结前润滑、 硬化后胶结和填充； 粗粗细骨料（66-78%）：骨架作用（级配）及填充； 外加剂（
11、用量水泥质量1-2%） ：外加剂改变混凝土 性能，外加剂不是必加材料，据具体情况选用。 减水、起泡、早强、缓凝等。 l第一节 普通水泥混凝土 （一）水泥 1、水泥品种选用： 依据工程性质、特点、气候、环境、施工 条件选用水泥品种。 例：路面抢修工程硅酸盐水泥，路面不用不 耐磨 的矿渣水泥、火山灰水泥等 高温车间路面和抗硫酸盐矿渣水泥 水库大坝火山灰水泥、粉煤灰水泥 2、水泥强度等级选用：（应与要配制水泥砼等级相适应） 1）普通（一般）混凝土：水泥强度为混凝土强度1.5-2.0倍。 2）高强度混凝土：水泥强度为混凝土强度0.91.5倍。 当水泥强度等级过高：水泥用量过低，和易性和耐久性 差；当水
12、泥强度等级过低水泥用量太多，降低水泥混 凝土品质，收缩率加大。 （二）细集料(2；混凝土设计强度 1.5。 各岩类抗压极限强度要求：岩浆岩80MPa、变质岩60MPa、沉积岩 30MPa。 （2）压碎值：压碎值要求与混凝土强度等级有关（表3-4）。 2）坚固性：P66表3-4 2.有害杂质含量： P66表3-4 3.最大粒径及颗粒级配 1）最大粒径:公称粒径的上限。 规范规定：粗集料的最大粒径不得超过结构物最小断面尺寸的 1/4和钢筋最小净距的3/4,但最大粒径不得超过40mm。 允许采 用最大粒径为1/2板厚的颗粒级配，但最大粒径不得超过50mm。 2）颗粒级配P68表3-5 减少空隙率，增
13、强密实性，节约水泥。 粗集料级配分类： 连续各尺寸上均有筛余量。 单粒级不连续有空档。 4.颗粒形状及表面特征 碎石较卵石好，接近立方体，表面粗糙。 针状长2.4 片状厚800次/mm；一级、城 市主干路600次/mm。（P146表5-3） 3）影响因素：沥青的用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料 的尺寸、形状。 2.低温抗裂性（P146） 沥青混合料随着温度的降低，变形能力下降。路面由于 低温而收缩以及行车荷载的作用，在薄弱部位产生裂缝，从而 影响道路的正常使用。 3.耐久性（P146） 是指长期的荷载作用和自然因素条件下，保持正常使用 状态而不出现剥落和松散等损坏的能力。 4.抗滑性（P14
14、7） 由于高等级公路沥青路面的沥青混合料，其表面应具一 定的抗滑性，才能保证汽车能高速行驶的安全性。沥青混合料 路面抗滑行与矿质集料的微表面性质、混合料的级配组成以及 沥青用量等因素有关。 5.施工和易性（P147） 和易性指沥青混合料在施工过程中是否容易拌和、摊铺 和压实的性能，主要决定矿料的级配、沥青的品种及用量，以 及施工环境条件等。 （二）热拌沥青混合料的技术标准 该标准按交通性质可分为三个等级：1）高速公路、一 级公路、城市快速路、主干道；2）其它等级公路和城市道路 ；3）行人道路。（P147 表5-4、P148 表5-5） 三、沥青混合料组成材料的技术要求 1.沥青材料 在选择沥青
15、材料的时候，要考虑到交通量、气候条件、 施工方法、沥青面层类型、材料来源等各种情况。较热的气候 区应采用稠度较高的沥青，反之，应采用稠度较低的沥青。（ P127 表4-4， P128-129表4-5 ） 2.粗集料 1）沥青混合料的粗集料技术要求：P148表5-6通常采用碎石 、卵石及冶金钢渣等。沥青混合料的粗集料要求干净、干燥、 无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性，形状要接近 立方体，针片状颗粒的含量低，且要求表面粗糙，有一定的棱 角。 2）级配要求（规格）：P149表5-7 3）粘附性、磨光值技术要求：P149表5-8 3.细集料 热拌沥青混合料的细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂 的地区，也可以用石屑代替。细集料应洁净、干燥、无风化、 无杂质，质地坚硬、有棱角，并且与沥青具有良好粘结力。 1）技术要求：P149表5-9、 2）级配要求（规格）：P150表5-10 2）沥青混合料用机制砂或石屑规格：P150表5-11 4.填料（矿粉） 矿粉应采用缄性石料磨制的石粉，如石灰石、白云石等， 也可以由石灰、水泥、粉煤灰代替，但用
