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1、道路建筑材料课件道路建筑材料云南交通职业技术学院建筑材料：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
2、混合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三、材料的技术性质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、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、不易风化、无裂缝和良好耐久性能的岩石。 物理常数各种
3、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。
4、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21.67Kpa）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( % ) 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
5、、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，Kb>0.85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， Kr<0.6不用，Kr<0.75不用于重要工程。3）抗冻性 抗冻性是指石料在饱水状态下，能抵抗多次冻结和融化作用而不破坏，强度不严重降低的性能。 我国现行抗冻性的试验方法是采用直接冻融法，该方法是将石料加
6、工为规则的块状试样，在常温条件下（205），采用逐渐浸水的方法，使开口孔隙吸饱水分，然后置于负温（通常采用-15）的冰箱中冻结4h，最后在常温（205）的水中融解4h，如此为一冻融循环。经过10、15、25或50次循环后，（D15、D20 为岩石的抗冻标号，其中15、20表示的是冻融循环次数）观察其外观破坏情况并加以记录。采用经过规定冻融循环后的质量损失百分率表征其抗冻性。2.力学性质 定义：R = P/A （抵抗撞击、边缘剪力和摩擦联合作用的性能） 磨耗率 Q=（m1-m2）/m1 1001）单轴抗压强度2）磨耗性 3.化学性质 1)、化学成分对化学性质影响2)、矿物成分对化学性质影响3)、
7、岩石酸碱性（石灰岩为碱性岩石，岩浆岩为酸性岩石） 岩浆岩的酸性根据SiO2的含量，岩浆岩石可分为： 酸性岩石（大于65%） 中性岩石（52%65%） 基性、超基性岩石（小于52%）二、道路和桥涵用岩石制品一 道路路面建筑用岩石制品 高级铺砌用整齐块石 路面铺砌用半整齐块石 铺砌用不半整齐块石 锥形块石二 桥梁建筑用主要岩石制品片石 块石 方块石粗料石 细料石 镶面石 三、集料的技术性质 集料:为在混合料中起骨架或填充作用的粒料。分粗、细集料，有天然、机制、工业废料概述：粗集料是在混合料中起骨架作用的粒料。有人工轧制的碎石；天然风化而成卵砾石。沥青混合料中粗集料粒径大于2.36mm，水泥混凝土粗
8、集料粒径大于4.75mm。一粗集料的技术性质物理性质 1）物理常数表观密度：单位表观体积的质量。 VsVn（闭口）公式：( g / 3)表观体积测定：网蓝法。称量完全干燥道路使用的集料规定：密实不包括开口孔隙。试验：毛体积密度： 定义：粗集料在规定条件下，单位毛体积的质量。 公式：测定方法：浸24h饱水后，用湿毛巾擦干后而求得饱和面干质量。然后用排水法求得水中的质量。饱和面干松方密度： 堆积密度：集料装填于容器中包括集料空隙和孔隙在内单位体积的质量。体积确定：容积升（自然堆积密度）公式： 振动堆积密度细集料堆积密度及紧装密度试验 空隙率 空隙率：集料在自然堆集时的空隙占总体积的百分率。 公式：
9、 问题：空隙率和孔隙率有什么不同？2）级配 标准筛为方孔筛，筛孔孔径为70mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm。其余性质同细集料3）坚固性 按规范规定，对已轧制成的碎石或天然卵石用硫酸钠溶液进行干湿循环试验。经5次循环后，观察其表面破坏情况，用质量损失百分率计算其坚固性。2、力学性质力学性质压碎值磨光值冲击值磨耗值1）压碎值定义：讨论与分析：集料在逐渐增加的荷载下，抵抗压碎的能力。 将9.5-13.2mm集料试样3Kg装入压
10、碎值测定仪的钢制圆筒内，放在压力机上，在10min左右时间内均匀的加荷载至400KN，稳压5s，立即卸载，称其通过2.36mm的筛余质量。按下式计算试验前试样质量（g） 试验后通过2.36mm筛孔的细料质量（g） 石料压碎值（%） 2）磨光值（PSV）讨论与分析： 表示集料抵抗车轮磨光作用的能力，是保证路面（特别是高速公路、一级公路）具有足够抗滑性能的重要力学性质，可采用加速磨光机和摆式摩擦系数测定仪测定。石料磨光值越高，表示其抗滑性越好。 3）冲击值（AIV）定义：讨论与分析：集料在逐渐增加的荷载下，抵抗压碎的能力。试样总质量（g） 冲击破碎后通过2.36mm的试样质量（g） 集料冲击值（%
11、） 4）磨耗值（AAV）定义：讨论与分析：集料在逐渐增加的荷载下，抵抗压碎的能力。集料表干密度（g/cm3） 磨耗前试件的质量（g） 集料道瑞磨耗值（%） 磨耗后试件的质量（g） （一）细集料的技术性质概述：产源： 天然砂山砂、河砂、 人工砂提高粘结力 废 料废模型砂 （砂细碎如砂的物质，砂砾） （沙极细碎的石砾，沙漠、风沙）主要起填充作用考虑：产源、粒径、物理、酸碱性、级配 总结：沥青混合料中的细集料是指粒径小于2.36mm; 水泥混凝土中的细集料是指粒径小于4.75mm。 物理常数（同粗集料） 分析：与粗集料不同点粒径小、 量少； 要求干净的（含泥量、杂质量、有机质）级配：是砂各级粒径颗粒
12、的分配情况。 方法：采用筛析法（方孔筛一套标准筛） 分析：级配目的：提高密实（耐久性好） 细度模数目的：控制抗折强度、节约水泥 总结：砂子的级配两方面控制。同时满足要求。级配（旧筛方孔）5.0 mm4.75mm （新） 2.5 mm 2.36mm 1.25 mm1.18mm 0.63 mm0.6mm 控制粒径 0.315 mm0.3mm 0.16 mm0.15mm 总称量500g筛析法：一套标准筛。0.6mm 粒径的含量决定它的区间。有关级配的重要参数存留量 ：mi； 总量：M=500g分计筛余百分率 累计筛百分率通过百分率目的：求100g砂中各筛上存留量.粗度：粗度是评价砂粗细的一种指标。用细度模数表示，是各号筛的累计筛余百分率之和除以100之商。公式：规定：砂的细度模数分为三级。 MX =3.73.1 粗砂 MX
