道路建筑材料ppt精品

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1、道路建筑材料道路建筑材料 课课 题题:建筑材料的基本内容及性质。教学目的教学目的:了解本课程的学习内容、方 法、要求及应要求。重点难点重点难点:材料的物理性质、水理性质、 力学性质、加工性和耐久性等。绪绪 论论v课前介绍：v本课程是路桥专业的一门重要的专业基础课，是一门考试课程，本学期要求学习完教材内容，能熟练掌握课堂理论教学内容及试验课的实践内容。v成绩评定包括几方面：v1、平时作业完成情况及考勤；v2、期中考试及期末考试成绩；v3、试验操作完成情况等。v一、本课程的研究内容与任务v（一）内容：v本课程中主要学习以下几种建筑材料：v1、砂石材料 （1）天然的 （1）块状石料：简称：石料v（2

2、）人工轧制的 （2）料状石料：简称：集料v2、无机结合料及其制品v无机结合料：通常分为以下几种：v（1）石灰v（2）水泥v（3）石膏v无机结合料制品： （1）水泥混凝土v（2）半刚性路面材料v3、有机结合料及其混合料v沥青材料主要指沥青类材料，如：石油沥青，煤沥青等。v有机结合料混合料：v（1）沥青混凝土v （2）沥青碎石等v （3）各种新型沥青混合料v4、高分子聚合物材料：v主要包括塑料、合成橡胶、合成纤维等。v功能：主要用以改善软土地基、水泥混凝土、沥青混合料的性能。v5、钢材和木材v钢材是桥梁结构及钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构的重要材料。v木材较少直接用于修筑桥梁，目前主要用作混凝土

3、工程的拱架和模板。v（二）课程学习任务：v1、论述材料组成、结构、技术性质与它们之间的关系；v 2、论述材料的检验方法（举例水泥凝结时间测定方法）；v 3、利用测验评定其技术性质（举例水泥对初凝、终凝时间的要求及规范的规定）。v（三）课程学习目的：v1、掌握各种材料的技术性能，包括：v 力学性质、物理性质、化学性质及工艺性质等；v 2、选择、鉴定材料v 能够结合工程实际情况，合理地选择材料，如水泥混凝土组成材料的选择、沥青混合料对组成材料的选择及鉴别与评定；v 3、能正确使用材料（如石灰的消化、水泥应用贮存等）v二、建筑材料应具备的工程性质v1、力学性质v 各种强度指标及耐磨、抗变形指标。如，

4、水泥混凝土的抗压、抗折强度；沥青混合料的稳定度、流值；石料的磨耗度等。v2、物理性质v（1）物质指标：如材料的密度、孔隙率、含水量v（2）温度稳定性：如沥青软化点、脆点等。v（3）水稳定性等：如沥青混合料的残留稳定度等。v3、化学性质v 各种材料的化学成分及其变化规律。如，水泥的各种成分与自然界之间的变化；沥青的化学成分及其变化规律。v4、工艺性质混凝土的流动性v材料四个性质之间是相互制约、相互联系的。v三、建筑材料与路桥工程的关系v1、材料是工程结构物的物质基础：其中材料质量的好坏直接决定着工程质量的等级。v2、材料与工程造价之间的密切关系 工程建筑材料占工程造价的60至70，甚至80，因此

5、，如何合理地降低造价、节省开支，均与建筑材料之间有着密不可分的关系。v3、新材料与新结构、新工艺之间的关系v用桥梁跨径的变化及路面材料的变化来分析v四、道路建筑材料的检验方法和技术标准v（一）检验方法：室内、室外及模拟试验方法。v（二）检验内容：包括四个方面v1、物理性质试验；v2、力学性质试验；v3、化学性质试验；v4、工艺性质试验。v（三）质量检验的标准化与技术标准v目前我国建筑材料的标准分为：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四个等级。其中：vGB指国家标准vJTJ交通部门基本建设方面的规范vJC建材行业标准vSH石油化工行业标准v五、本课程的要求v本课程为考试课、完成学习后将有两门

6、成绩，即理论成绩和实操成绩。v建筑材料课在本专业中的位置：是路桥专业的重点课程v课后小结：课后小结：绪论课是每一门课的开场白，学生能否对该课程有一个全面、正确的认识，关键的一点是讲好绪论课。课题:石材的技术性质和技术要求教具用品 相关试验仪器 教学目的:了解砂石材料的类别，石料的技术性质及其应用重点难点:石料的物理性质、力学性质i11 砂石材料的技术性质砂石材料的技术性质概述：砂石材料按形状分类1）、块状石料：简称石料 如块石、片石等；2）、粒状石料：简称集料 集料又按大小分为： 粗集料：如碎石、卵石 细集料：如砂、石屑砂石材料按来源分类1）、天然石料2）、人工轧制的集料3）、工业冶金矿渣一、

7、石料的技术性质1、物理性质：包括物理常数、吸水性和耐候性等。1）物理性质真密度：是石料在规定条件下，烘干石料矿质单位体积的质量，用t 表示。 则因 固 测定方法：李氏比重瓶法测定，将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。毛体积密度测定方法：用静水称量法，亦可用蜡封法测定。孔隙率2)吸水性：指石料在规定条件下吸水的能力。(1)吸水率：20E2和大气压状态下，吸水质量的百分率。(2)饱水率：200E20C ，真空条件下，吸水质量的百分率饱水系数当 sr90%时，抗冻性较差。通常认为在常压下测定的吸水率，此时水分只充填部分孔隙，而当石料开口孔隙内

8、部空气被排空时，水分几乎充满开口孔隙的全部体积。3）耐候性：目前主要考虑抗冻性，常用抗冻性标号表示，测定经过冻(-150C,4h)、融(200E20C,4h)循环，质量损失不超过5%，抗压强度不超过25%的次数。2、力学性质1）单轴抗压强度 试验条件要求：试件形状、尺寸、吸水饱和、加荷速度等。2）磨耗性：指石料抵抗撞击、边缘剪力和磨擦等联合作用的性质。洛杉矶式磨耗试验Y标准方法5kg石料+12个5kg的钢球 磨500转测定过2mm或1.6mm(方筛)的筛余质量狄法尔法磨耗试验 代用方法用100块50-70mm的试件分两份，每份磨10000转。两种方法相比较，显然洛杉矶法具有省时、省工，石料按一

9、定规格组成等优点，故能全面反映石料的磨耗性。3、化学性质按SiO2含量，将石料划分为酸性岩 SiO265% 中性岩 52%= SiO2O65%碱性岩 SiO252%（2）石料的技术要求1、路用石料的技术分级：分4级 级最坚强的岩石级坚强的岩石级中等坚强的岩石级较软的岩石2、路用石料的技术标准：见表1-1二、道路和桥涵用石料制品（一）道路用石料制品1、高级铺砌用整齐块石：经精凿加工而成。2、路面铺砌用整齐块石：粗凿成的方块石或条石。3、铺砌用不整齐块石：又称拳石，要求顶面为一平面，底面与顶面基本平行。4、锥形块石：又称大块石，用于路面底基层，是由片石进一步加工而得的粗打石料。（二）桥梁建筑用主要

10、石料制品1、片石：粗打石料，其形状不限制，但薄片者不得使用。2、块石：有两个较大的平行面3、方块石：在块石中选择形状比较整齐者稍加修整。4、粗料石：表面凹凸不大于10mm，砌缝宽度小于20mm。5、细料石：表面凹凸不大于5mm，砌缝宽度小于15mm。6、镶面石：一般应选用较好的石料。课后小结：天然砂石材料在地表分布广泛，物理、力学性质好，在工程中被广泛应用。石料的技术性质和技术要求是本次课的重点内容。课题课题:细集粒的技术性质 教具用品教具用品: 相关试验仪器 教学目的教学目的:了解细集料的各项技术性质及测定方法重点难点重点难点:细集料的级配、表观密度及装填密度三、集料的技术性质工程上以粒径的

11、大小为界，通常将集料分粗集料及细集料；其中在沥青混合料中，以 2.36mm为界，在水泥混凝土中以5mm为界。（一）细集料的技术性质定义：在沥青混合料中，指粒径小于2.36mm天然砂，人工砂及石屑。 在水泥混凝土中，指粒径小于5mm的天然砂、人工砂。分类： 1、天然砂：由岩石在自然条件下风化形成的。天然砂通常包括以下几种类型： （1）河砂：性质较好，多用。 （2）山砂：含泥量及有机杂质多。 （3）海砂：混有贝壳和盐分等有害杂质。 2、人工砂：由岩石轧碎而成的颗粒，表面有棱角，较洁净，但价格较高，无特殊情况多不采用。上述几种细集料中，一般工程上多使用河砂。1、物理性质集料的质量与体积的关系见图所示

12、：图中：m_集料的总质量（g）；m0_集料中矿质实体质量（g）；ms_集料中孔隙及空隙部分的质量（g）； V_集料的总体积（cm）；Vs_集料中矿质实体的体积（cm）；Vn_集料中闭口孔隙的体积（cm）；Vi_集料中开口孔隙的体积（cm）；Vv_集料中空隙的体积（cm）；V0_集料中孔隙的体积（cm）；（1）表观密度测定方法：比重瓶法（2）毛体积密度（3）松方密度装填密度：堆积密度（松装密度）、紧装密度（4）空隙率2、级配 用筛分法测定砂的级配标准筛：5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16mm(圆孔) 4.75 2.36 1.18 . 0.6 . 0.3 0.15mm(方孔)筛分

13、后，计算相关参数如下：（1）分计筛余百分率（2）累计筛余百分率（3）通过百分率 振筛机3、粗度(水泥混凝土用砂)（沥青路面及各种路面的基层、底层用砂）砂的粗度分类 为粗砂 为中砂 为细砂课后小结：细集料主要指砂，它广泛应用于水泥混凝土及沥青混合料中，学生必须掌握好其各项技术指标、测定方法及技术标准，从而达到保证材料质量的目的。 课题课题:粗集粒的技术性质 教具用品教具用品 :相关试验仪器 教学目的教学目的:了解粗集料的物理、力学性质的含义及测定、评价方法重点难点重点难点:粗集料的表观密度、堆积密度及筛分试验三、集料的技术性质三、集料的技术性质（二）粗集料的技术性质（二）粗集料的技术性质1 1、

14、物理性质：粗集料内部结构特征与细集料的一、物理性质：粗集料内部结构特征与细集料的一致，故其质量与体积之间的关系图与细集料的一致，故其质量与体积之间的关系图与细集料的一致，下列各符号的含义亦与细集料的相同。致，下列各符号的含义亦与细集料的相同。1 1）物理常数）物理常数（1 1）表观密度）表观密度用吊篮法测定：用吊篮法测定：1 1、试样取料量由集料最大粒径确定、试样取料量由集料最大粒径确定2 2、须做两次平行试验、须做两次平行试验3 3、平行试验容许误差为、平行试验容许误差为0.02g/m30.02g/m34 4、试样须浸水、试样须浸水24h24h(2)毛体积密度（3）松方密度堆积密度振实密度用

15、于水泥混凝土捣实密度用于沥青混合料（4）空隙率2 2）级配）级配（1 1）筛分试验标准及取样量）筛分试验标准及取样量公称量大公称量大粒径粒径（mmmm）方方孔孔 75 75 63 63 37.5 37.5 31.5 31.5 26.5 26.5 19 19 16 16 9.5 9.5 4.75 4.75 圆圆孔孔 80 80 63 63 40 40 31.5 31.5 25 25 20 20 16 16 10 10 51 51 试样质量不少于试样质量不少于（kgkg） 10 10 8 85 54 42.52.52 21 11 10.50.5(2)筛分试样须备两份：水洗法（混凝土可省去水洗法）、

16、干筛法（3）必须除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分试验（4）有关参数计算通过0.075筛孔的集料含量分计筛余百分率累计筛余百分率碎石标准筛碎石标准筛通过百分率通过百分率3) 3)坚固性坚固性 用用Na2SO4Na2SO4溶液干湿循环溶液干湿循环5 5次后，测定试样质量损次后，测定试样质量损失。失。2 2、力学性质：压碎值、磨耗度、抗滑表层三项指、力学性质：压碎值、磨耗度、抗滑表层三项指标标1 1）粗集料压碎值）粗集料压碎值沥青路面：取试样：粒径沥青路面：取试样：粒径13.2mm16mm13.2mm16mm； 质质量量 3kg3kg；在；在400kN400kN的压力下，持续加压的压力下，持续加压1

17、0min10min后，将试样过后，将试样过2.36mm2.36mm筛，称其筛余质量。筛，称其筛余质量。压碎指标仪压碎指标仪混凝土路面：取试样：粒径10mm20mm； 质量 2.5kg；在35min内加压至200kN，保持5s，将试样过2.5mm筛，称其筛余质量。 压碎值计算公式如下：式中：压碎值 m0试样总质量 m1试样筛余质量2 2）粗集料磨光值）粗集料磨光值测定方法：先将试样磨光，再测定摆值，经换算测定方法：先将试样磨光，再测定摆值，经换算后得磨光值后得磨光值PSVPSV要求：一级公路、高速公路要求：一级公路、高速公路 PSVPSV 4242 其它公路其它公路 PSVPSV 35353 3

18、）粗集料的冲击值）粗集料的冲击值LSVLSV测定方法：测定方法：将将9.513.2mm9.513.2mm的试样，分三层装入试模，用的试样，分三层装入试模，用13.75kg13.75kg的锤，自的锤，自380mm380mm处自由落下，连续冲击处自由落下，连续冲击 1515次后，过次后，过2.36mm2.36mm的筛，用下式计算冲击值的筛，用下式计算冲击值LSVLSV： 式中：式中：LVSLVS集料冲击值集料冲击值 m1m1试样过筛质量试样过筛质量 mm试样总质量试样总质量 4 4）集料磨耗值）集料磨耗值AAVAAV 测定方法：测定方法： 用集料按一定的方法排列并固定，用磨耗仪磨用集料按一定的方法

19、排列并固定，用磨耗仪磨500500圈，用圈，用下式计算集料磨耗值：下式计算集料磨耗值： 式中：式中：AAVAAV集料的磨耗值；集料的磨耗值； 磨耗前试样总质量磨耗前试样总质量(g)(g)； 磨耗后试样总质量磨耗后试样总质量(g)(g)； 集料饱和面干密度（集料饱和面干密度（g/cm3g/cm3）。）。课后小结：粗集料主要指碎石，它广泛应用于水泥混凝土及沥青混合料中，学生必须掌握好其各项技术指标、测定方法及技术标准，从而达到保证材料质量的目的。w课题课题:矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计 教具用品教具用品: 相相关试验仪器关试验仪器 w教学目的教学目的:了解矿质混合料的组成设计原理及了解

20、矿质混合料的组成设计原理及设计方法设计方法w重点难点重点难点:图解法及级配曲綫的绘制图解法及级配曲綫的绘制12 矿质混合料的组成设计w概述w矿质混合料颗粒级配应满足的基本要求：w1、最小空隙率：即使不同粒径的各级矿质集料按一定的比例搭配后，应有最大密实度。w2、最大磨擦力：各级矿质集料在进行比例搭配时，应使各级集料排列紧密，形成一个多级空间骨架结构，且具有最大的摩擦力。w矿质混合料组成设计内容：w1、级配理论和级配范围的确定w2、基本组成的设计方法w一、矿质混合料的级配理论w（一）级配类型w先讲级配曲线w1、连续级配w 是采用标准筛对某一混合料进行筛分试验，所得级配曲线平顺圆滑，具有连续性。w

21、2、间断级配w 是在矿质混合料中剔徐其中一个分级或几个分级而形成的不连续的混合料。w（二）级配理论w最大密实度曲线理论Y连续级配w粒子干涉理论Y连续、间断级配w1、富勒理论w2、泰波理论w 通常取 n=0.30.6w3、我国简化公式w 一般取i=0.70.8wx为级数 当d=D时,x=1w 当d=1/2D时,x=2w 当d=1/4D时,x=3w4、魏矛斯粒子干涉理论w二、级配曲线范围的绘制w必须采用半对数坐标即横坐标用对数坐标（解释原因）w建立对数坐标的方法：w1、先求出各颗粒粒径的对数w2、求出各颗粒粒径间的对数间距 ，并计算出各颗粒对数间距的总和w3、求出间距系数Kw4、选定横坐标长度，各

22、颗粒间距w5、计算出各颗粒粒径在横坐标上的位置w6、确定横坐标，以Pi为纵横坐标，即为对数坐标w7、建立好坐标后，画级配范围w三、矿质混合料的组成设计方法w设计依据：各种集料的筛分结果w 按规范要求的级配范围即标准级配w1、试算法w因目前工程单位用的较多的是图解法，故试算法由学生自习。w2、图解法 w又称修正平衡而积法，是目前工程单位用的较多的一种方法。w步骤 绘制级配曲线图w 确定各种集料的用量比例：两线相叠、两线相接、两线相离。w 校核及调整w作业：完成第一章课后习题第一至第四个题的计算w课后小结：矿质混合料级配的好坏，直接地影响着水泥混凝土或沥青混合料的技术性质，因此学生必须掌握矿料的级

23、配理论及设计方法。图解法是本次课的重点。n课题课题:无机胶凝材料无机胶凝材料 教具用品教具用品 :样品样品 n教学目的教学目的:了解石灰、石膏等常用无机气硬胶了解石灰、石膏等常用无机气硬胶凝材料凝材料n重点难点重点难点:石灰、石膏的技术性质和用途石灰、石膏的技术性质和用途n概述n定义：能够通过自身的物理化学作用，从浆体变成坚硬的固体，并能把散粒或块块材料胶结成为一个整体的材料，称为胶凝材料n分类n1、按化学成分n有机胶凝材料：如沥青类、橡胶类等；n无机胶凝材料：如石灰、石膏、水泥等。n2、无机胶凝材料按硬化条件n气硬性胶凝材料：只能在大气中硬化，并且只能在大气中保持一定的强度。如石灰、石膏。n

24、水硬性胶凝材料：既能用在大气中，又能用在水中的胶凝材料。典型的代表是水泥。 2-1 石灰n一、石灰的生产工艺概述n主要原料：石灰石，其主要化学成分CaCO3 MgCO3以及杂质n生产过程：CaCO3在1000下加热生成 CaO和CO2Zn生石灰分类n1、优质生石灰：n洁白或带灰色，密度轻，一般8001000kg/m3n2、过火石灰：n水化速度慢，体积膨化，产生“崩裂”现象，过火石灰表面有裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，密度大n3、欠火石灰：含有未烧透的内核，效率低，粘结力差，颜色呈深灰色。n二、石灰的熟化n1、熟化过程nCaO+H2O Ca(OH)2+64.9KJ/moln熟化

25、过程应注意加水量、安全、烧伤、烫伤等n2、有关陈伏的概念n石料熟化后，必须在隔绝空气的条件下，放置两个星期以上的时间，方可使用。这个过程叫做陈伏。石灰陈伏的目的是为了消除过火石灰的危害。n3、加水量不同，将会得到不同的熟石灰n熟石灰粉：加水适量，消化不结团n石灰膏：加水量较多，熟石灰呈半固态。n石灰乳：加水量更多一些，熟石灰呈流态。n4、将生石灰磨细成生石灰粉，则可不必预先熟化、陈状，可直接使用，可节约场地，改善施工环境，但成本高，存期不能过长n三、石灰的硬化n1、干燥硬化和结晶硬化n石灰中水分不断挥发，形成熟石灰结晶。n在该过程中，石灰强度增长不明显n2、碳化硬化nCa(OH)2+CO2+n

26、H2O Ca CO3+(n+1) H2On该反应必须有水分存在时才能进行，且反应速度缓慢n四、石灰的技术要求和技术标准n（一）技术要求n1、有效CaO和MgO的含量n2、生石灰产浆量和未消化颗粒含量n3、二氧化碳（CO2）含量n即未分解的CaCO3的含量n4、消石灰粉游离水含量 游离水可使石灰碳化，从而影响质量n5、细度 用0.9mm及0.125mm的筛进行筛分试验，测定筛余量n（二）石灰的技术标准n见教材中表2-1、2-2、2-3、2-4n五、石灰的应用及储存n（一）石灰的特点n1、可塑性好n2、强度低 28d的强度只有0.20.5mpan3、耐水性差 因Ca(OH)2易溶于水n4、体积收缩

27、大n水分挥发，体积收缩，故石灰一般不宜单独使用，必须掺入骨料（如砂）或纤维材料等，起到抗收缩开裂的作用n（二）石灰的应用n1、制作石灰乳 作用室内粉刷涂料n2、配制砂浆 一般不用消石灰粉n3、配制灰土或三合土： 是良好的建筑物基础和道路热层n（三）石灰的储存n1、防潮，不同易燃物品混存、混运n2、如需要较长时间贮存生石灰，则应将其消化后存放，并使表面隔绝空气，以防碳化。n课后小结：石灰及石膏均是无机结合料，属气硬性材料，只能用于大气中，而不能用于水中。w课题课题:水泥水泥 教具用品教具用品: 相关试验仪相关试验仪器器 w教学目的教学目的:了解水泥的常见品种、水泥生产制了解水泥的常见品种、水泥生

28、产制造过程及主要矿物成分造过程及主要矿物成分w重点难点重点难点:水泥的主要矿物成分特征及其对水水泥的主要矿物成分特征及其对水泥技术性质的影响泥技术性质的影响22 水泥 w水泥概述w1、水泥历史不长，只100多年的历史，但发展惊人w2、水泥品种w1）按化学成分为：w硅酸盐类水泥 w 有六大类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。w铝酸盐类水泥w无熟料（少熟料）类水泥w2）按用途分为：w普通水泥w特殊水泥w目前，在道路工程中，仍以硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥为主，故本节着重介绍这两个品种的水泥。此外，由于道路路面对水泥的特殊要求，近年来已生

29、产了道路水泥。w特殊水泥是为了满足一些特殊工程所生产的水泥，如：快硬水泥、早强水泥、膨胀水泥等。w一、硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥w定义：凡由硅酸盐水泥熟料、05%的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。即国外的波特兰水泥 Portland cement 分为不掺混合材料PI和掺不超过5%混合材料PIIw(一)硅酸盐水泥生产工艺概述w1、生产原料w石灰质原料 提供CaOw粘土质原料 提供SiO2 Al2O3 Fe2O3等w校正材料 一般为铁矿，用来补充原材料中铁质的不足。w2、生产工艺w按比例配生料并磨细w将以上三种原材料按一定的比例配好，并并磨细制成生产水泥的

30、生料。w窑中煅烧至1450C，形成熟料。w在高温煅烧过程中，原材料之间发生化学反应，生成各种有用物质，尤其是1450C时最关键，它是水泥中最重要的成分硅酸三钙生成的温度。w加入石膏磨细制成水泥。w即“两磨一烧”。w（二）硅酸盐水泥的化学成分与矿物组成w1、硅酸盐水泥的矿物组成w原料 矿物组成w石灰质 CaO 3 CaO SiO2 C3Sw粘土质 SiO2 2 CaO SiO2 C2Sw Al2O3 2 CaO Al2O3 C3Aw Fe2O3 4 CaO Al2O3 Fe2O3 C4AFw2、水泥熟料主要矿物组成的性质wC3S是主要成分，含量50%左右，水化速度快，水化热高，且早期强度高，水化

31、物对水泥早期强度和后期强度起主要作用。wC2S含量1040%，水化速度慢，水化热低，早期强度低，后期强度高，耐化学侵蚀性和干缩性较好。wC3A含量在15%以下，水化速度最快，水化热最高，耐化学侵蚀性差，干缩性大。wC4AF含量515%，水化速度较快，水化热较高，强度 低，但对于抗折强度起重要作用，耐化学侵蚀性好，干缩性小。w3、水泥熟料主要成分特性比较（由高至低排列）w1）反应速度 C3A C3S C4AF C2Sw2）释热量 C3A C3S C4AF C2Sw3）强度 C3S C2S C3A不高 C4AF对抗强度有利w4）耐侵蚀性 C4AF C2S C3S C3Aw5）干缩性 C3A最大 C

32、3S居中 C4AF C2S最小 w4、矿物组成对水泥性能的影响w不同的矿物成分，表现出不同的特性。水泥是由多种矿物成分组w成的，改变各种矿物成分的含量比例以及它们之间的匹配，则可w以生产出性能各异的水泥。如：w大坝水泥：降低C3A C3S的含量，提高C2S的含量。w道路水泥：提高C3S和C4AF的含量。w高强水泥：提高C3S的含量。w课后小结：水泥的发展历史只有100多年，但是由于其自身的良好工程性质，因而被普遍地应用于种类建筑物中。本次课重点学习水泥的矿物组成、特点及其对水泥的技术性质的影响。uu课题课题:水泥之二水泥之二 教具用品教具用品 :无无 uu教学目的教学目的:了解水泥凝结、硬化过

33、程了解水泥凝结、硬化过程 水化反水化反应及物理变化应及物理变化uu重点难点重点难点:水化反应的过程对水泥凝结时间水化反应的过程对水泥凝结时间的影响的影响22 水泥uu一、硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥uu（三）硅酸盐水泥的凝结和硬化uu概念uu凝结：水泥加水后成为可塑的水泥浆体，由于水泥的水化作用，水泥逐渐变稠失去流动性和可塑性和未具强度 的过程，称为水泥的凝结。uu硬化：水泥凝结后产生强度，逐渐发展成为坚硬大道石的过程称为水泥的“硬化”uu1、水泥的水化uu水泥遇水后，发生下列水化反应：uu1）C3Suu3CaO SiO2+nH2O x CaO SiO2 yH2O+(3-x) Ca(OH)2uu

34、2)C2Suu2CaO SiO2+mH2O x CaO SiO2 yH2O+(2-x) Ca(OH)2uu3)C3Auu3CaO Al2O3+6 H2O 3 CaO Al2O3 6H2Ouu水化铝酸钙在石膏激发下，发生水化反应uu3CaO Al2O3+3Ca SO4 2H2O+26 H2O uu 3CaO Al2O3 3Ca SO4 32H2Ouu水化硫铝酸钙、AFt、钙矾石 uu4 4）C4AFC4AFuu4 CaO Al2O3 Fe2O37 H2O CaO Al2O3 6H2O+ 4 CaO Al2O3 Fe2O37 H2O CaO Al2O3 6H2O+ CaO Fe2O3 H2OCaO

35、 Fe2O3 H2Ouu石膏存在的情况下，继续反应石膏存在的情况下，继续反应uu4 CaO Al2O3 Fe2O3+3 Ca SO4 2 H2O+26 H2O 4 CaO Al2O3 Fe2O3+3 Ca SO4 2 H2O+26 H2O uu 3CaO(Al2O3 Fe2O3) 3 Ca SO4 32 H2O 3CaO(Al2O3 Fe2O3) 3 Ca SO4 32 H2Ouu三硫型水化铁铝酸钙三硫型水化铁铝酸钙uu无论是无论是C3AC3A还是还是C4AFC4AF，在水泥中石膏消耗完毕后，水泥中，在水泥中石膏消耗完毕后，水泥中尚未消化的尚未消化的C3AC3A或或C4AFC4AF将与其三硫型

36、水化物反应，生成单将与其三硫型水化物反应，生成单硫化物：硫化物：uu3 CaO Al2O3 3 CaSO4 32H2O +23 CaO 3 CaO Al2O3 3 CaSO4 32H2O +23 CaO Al2O3+4H2O 33CaO Al2O3 Ca SO4 12 Al2O3+4H2O 33CaO Al2O3 Ca SO4 12 H2OAFmH2OAFmuu单硫型水化硫铝酸钙uu3 CaO(Al2O3 Fe2O3) 3 CaSO4 32H2O+4 CaO Al2O3 Fe2O3+n H2O uu 3 CaO(Al2O3 Fe2O3) CaSO412H2Ouu因此，水泥水化后，其主要水化物有

37、六种，列于下表：硅酸盐水泥水化产物的化学组成序号序号 水化产物名称水化产物名称 化学组成化学组成 常用缩写常用缩写 含量含量 1 1水化碳酸钙水化碳酸钙 xCaOSiO2yHxCaOSiO2yH2O 2O C-S-H C-S-H 70% 70% 2 2氢氧化钙氢氧化钙 Ca(OH)2 Ca(OH)2 CH CH 20% 20% 3 3三硫型水化硫铝酸三硫型水化硫铝酸钙（钙矾石）钙（钙矾石） 3CaO(Al2O3 3CaO(Al2O3 Fe2O3) 3 Ca Fe2O3) 3 Ca SO4 32 H2O SO4 32 H2O C3A3CSH32 C3A3CSH32 7% 7% 4 4单硫型水化硫

38、铝酸单硫型水化硫铝酸钙（单硫盐）钙（单硫盐） CaO(Al2O3FCaO(Al2O3Fe2O3) e2O3) CaSO412H2CaSO412H2O O C3A3CSH12 C3A3CSH12 5 5三硫型水化铁铝酸三硫型水化铁铝酸钙钙 3CaO Al2O3 3CaO Al2O3 3CaSO4 12 3CaSO4 12 H2O H2O C3C3（AFAF）3 3 CSH32 CSH32 小于小于3%3%6 6单硫型水化铁铝酸单硫型水化铁铝酸钙钙 3CaO Al2O3 3CaO Al2O3 Ca SO4 12 Ca SO4 12 H2OH2OC3C3（AFAF）CSCSH12 H12 uu水泥颗

39、粒表面覆盖水泥颗粒表面覆盖CSHCSH为主的渗透胶，水化反应为主的渗透胶，水化反应慢，水泥颗粒仍然分散，保持塑性。慢，水泥颗粒仍然分散，保持塑性。uu3 3）凝结期）凝结期uu渗透腊破裂，水泥进一步水化，生成大量渗透腊破裂，水泥进一步水化，生成大量CSHCSH，水泥颗粒间接触点增多，趋近密实，逐渐失去可水泥颗粒间接触点增多，趋近密实，逐渐失去可塑性塑性uu4 4）硬化期）硬化期uu水泥继续水化，且水泥继续水化，且C4AFC4AF亦开始水化，孔隙进一步亦开始水化，孔隙进一步被充填，逐渐产生强度被充填，逐渐产生强度uu3、影响水泥凝结、硬化的主要因素uu1）水灰比对水泥凝结、硬化的影响uu 水灰比

40、越大，水泥凝结、硬化的速度越慢。uu2）石膏对水泥凝结、硬化的影响uu 水泥中加入适量的石膏，起到缓凝的作用，提高了水泥的应用性能。过量的石膏将会与水化铝酸钙反应，生成过多的水化硫铝酸钙，引起水泥石结构破坏。uu3）温度、湿度对水泥凝结、硬化的影响uu水泥水化必须在一定的温度与湿度下才能进行，当温度低于零度时，水泥水化不再进行，并且结构亦因水的结冰，体积膨胀而引起水泥结构破坏。uu4）水泥的龄期与强度的关系uu早期增长快，后期增长慢uu37d强度发展快uu4周后显著减慢uu课后小结：水泥加水后，即起水化反应，形成各种水化物，同时水泥浆的物理状态亦随之发生改变。初凝、终凝是本次课的重点内容。课题

41、课题:水泥的技术性质与标准水泥的技术性质与标准 教具用品教具用品 :相关仪器一套相关仪器一套 教学目的教学目的:了解硅酸盐水泥的各项技术性质及了解硅酸盐水泥的各项技术性质及其含义、标准要求其含义、标准要求重点难点重点难点:各性质的测定方法及要求各性质的测定方法及要求一、硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥（四）硅酸盐水泥的技术性质和技术标准（四）硅酸盐水泥的技术性质和技术标准1 1、技术性质、技术性质1 1）化学性质）化学性质氧化镁的含量：氧化镁的含量：指水泥中游离的指水泥中游离的MgOMgO含量，其水化反应速度慢，体积膨胀，含量，其水化反应速度慢，体积膨胀，引起水泥体积不

42、安定。规定引起水泥体积不安定。规定5.0%5.0%三氧化硫酸含量三氧化硫酸含量 过多时，亦引起体积膨胀，不安定，规定过多时，亦引起体积膨胀，不安定，规定3.5%3.5%烧失量烧失量由于受潮或煅烧不佳引起的，要求由于受潮或煅烧不佳引起的，要求PI3.0%, PII3.5% PI3.0%, PII3.5% PO5.0%PO5.0%不溶物不溶物用盐酸溶解后的不溶残渣用盐酸溶解后的不溶残渣规定规定 PI0.75%, PII1.50%PI0.75%, PII1.50%2 2）物理性质）物理性质细度：指水泥颗粒的粗细程度细度：指水泥颗粒的粗细程度细度对水泥的影响：越细则凝结快，早期强度高；细度对水泥的影响

43、：越细则凝结快，早期强度高；过细，则干缩性大过细，则干缩性大测定方法：测定方法：1 1、筛析法：负压筛、水筛，适用于其它、筛析法：负压筛、水筛，适用于其它几种水泥几种水泥 2 2、比表面积法：适用于硅酸盐水泥、比表面积法：适用于硅酸盐水泥规定：硅酸盐水化比表面积大于规定：硅酸盐水化比表面积大于300m2/kg300m2/kg，其它几，其它几种水泥在种水泥在8080方孔筛筛余方孔筛筛余10%10%水泥标准稠度用水量水泥标准稠度用水量达到标准稠度时的用水质量占水泥质量百分比达到标准稠度时的用水质量占水泥质量百分比 计算公式如下：计算公式如下：式中：式中：mwmw水泥达到标准稠度时的用水量（水泥达到

44、标准稠度时的用水量（g g）mcmc水泥质量（水泥质量（g g）测定方法：测定方法：1 1、标准法、标准法 试杆法，试杆沉至距底板试杆法，试杆沉至距底板6mmE1mm6mmE1mm 2 2、代用法：、代用法：a a、固定水量法、固定水量法(p=33.40.185s)(p=33.40.185s)。b b、调整水量法、调整水量法 s=28mmE2mm s=28mmE2mm 即测定水泥的锥入深度达到要求时的水质量即测定水泥的锥入深度达到要求时的水质量凝结时间凝结时间定义：水泥从加水到失去可塑性所需的时间定义：水泥从加水到失去可塑性所需的时间其测定方法只有标准方法，没在代用方法：其测定方法只有标准方法

45、，没在代用方法：分为分为1 1、初凝时间、初凝时间 试针沉入距底板：试针沉入距底板：4mmE1mm4mmE1mm 2 2、终凝时间、终凝时间 试针沉入试样：试针沉入试样：0.5mm0.5mm凝结时间对公路施工的影响：初凝不能太快，终凝凝结时间对公路施工的影响：初凝不能太快，终凝不能太慢不能太慢规定：规定：1 1、对硅酸盐水泥，其初凝不早于、对硅酸盐水泥，其初凝不早于45min45min的，的，终凝不迟过终凝不迟过6.5h6.5h（390min390min）水泥净浆搅拌机水泥标准稠度及凝结时间测定仪2 2、对普通硅酸盐水泥，其初凝不早于、对普通硅酸盐水泥，其初凝不早于45min45min的，终的

46、，终凝不迟过凝不迟过10h10h体积安定性体积安定性定义：反映水泥浆在凝结、硬化过程中，体积变化定义：反映水泥浆在凝结、硬化过程中，体积变化的均匀程度。的均匀程度。影响因素：三氧化镁含量、三氧化硫含量影响因素：三氧化镁含量、三氧化硫含量测定：煮沸法（试饼法、雷氏夹法）测定：煮沸法（试饼法、雷氏夹法）强度强度 ：水泥胶砂强度试验，：水泥胶砂强度试验， ISOISO法法水泥：标准砂：水水泥：标准砂：水=1=1：3 3：0.5 0.5 制成试件制成试件40G40G160mm40G40G160mm，在标准状态下，经养护后，测定，在标准状态下，经养护后，测定3d3d、28d28d的抗折、抗压强度的抗折、

47、抗压强度A A 强度等级：强度等级：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 62.5R B B 水泥型号：普通型、早强型水泥型号：普通型、早强型水泥沸煮箱雷氏夹水泥胶砂搅拌机水泥胶砂振实台水泥胶砂试模标准养护箱水泥胶砂抗折机水泥抗压夹具2、技术标准见教材表211及相应规定其中规范规定：废品水泥：MgO、SO2初凝，安定性，不合格时不合格品水泥：细度，终凝，不溶物，烧失量及混合料过多，强度过低课后小结：硅酸盐水泥的各项技术性质主要包括：水泥的化学性质、物理性质及力学性质。其中：水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性及强

48、度等级是本次课的重点内容，教学中除了讲清楚理论知识外，必须结合仪器讲清楚各性能的测定方法。uu课题课题:水泥石的腐蚀及防治水泥石的腐蚀及防治 教具用品教具用品: 无无 uu教学目的教学目的:了解常见水泥石的腐蚀原因及防了解常见水泥石的腐蚀原因及防治措施治措施 uu重点难点重点难点:水泥内部组成、成分等对水泥腐水泥内部组成、成分等对水泥腐蚀的影响蚀的影响 uu一、硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥uu（五）、硅酸盐水泥的腐蚀与防治（五）、硅酸盐水泥的腐蚀与防治uu水泥制品长期处于某些腐蚀性液体或气体介质中，水泥制品长期处于某些腐蚀性液体或气体介质中，使得水泥石结构遭到破坏，

49、强度降低，甚至整个使得水泥石结构遭到破坏，强度降低，甚至整个工程遭到破坏，这种现象称为水泥石腐蚀。工程遭到破坏，这种现象称为水泥石腐蚀。uu1 1、腐蚀原因、腐蚀原因uu（1 1）淡水的腐蚀（溶析性侵蚀）淡水的腐蚀（溶析性侵蚀）CaCa（OHOH）2 2溶溶于水中，不断溶解，导致水化硅酸钙、水化铝酸于水中，不断溶解，导致水化硅酸钙、水化铝酸钙的分解。钙的分解。uu影响因素：水泥石中氢氧化钙含量的多少，水泥影响因素：水泥石中氢氧化钙含量的多少，水泥混凝土的密实度、水的软硬程度。混凝土的密实度、水的软硬程度。uu试验试验 水泥：砂水泥：砂=1=1：5 5，水泥：水，水泥：水=1=1：0.350.3

50、5，制，制成长成长80mm80mm，直径，直径57mm57mm的试件，放在渗滤软水的试件，放在渗滤软水溶液中溶液中3030昼夜，溶出昼夜，溶出CaO27%CaO27%，强度下降，强度下降49.9%49.9%。uu（2 2）酸类腐蚀）酸类腐蚀uuCa(OH)2+2HClCa(OH)2+2HClCaCl2CaCl2+2H2O+2H2Ouu 溶解溶解uuCa(OH)2+H2SO4Ca(OH)2+H2SO4Ca SO4Ca SO4+2H2O+2H2Ouu结晶膨胀结晶膨胀uu（3 3）碳酸水的腐蚀）碳酸水的腐蚀uuCa(OH)2+CO2+H2OCa(OH)2+CO2+H2OCaCO3CaCO3+2H2O

51、+2H2OuuCaCO3CaCO3+CO2+H2O+CO2+H2OCaCa（HCO3HCO3）2 2uu（4 4）盐类腐蚀）盐类腐蚀uuCa(OH)2+Na2SO4+2H2OCa(OH)2+Na2SO4+2H2OCa SO4+2H2OCa SO4+2H2O+NaOH+NaOHuu又与又与CAHCAH起反应生成起反应生成CA3HCA3HuuCa(OH)2+MgSO4+2H2OCa(OH)2+MgSO4+2H2OCa SO4Ca SO42H2O+2H2O+Mg(OH)2Mg(OH)2uu无胶凝能力无胶凝能力uu由上可见：水泥腐蚀的内因是水泥中的由上可见：水泥腐蚀的内因是水泥中的Ca(OH)2Ca(

52、OH)2和和C3AH6C3AH6；外因是环境中含有腐蚀性介质。外因是环境中含有腐蚀性介质。uu2 2、及治措施、及治措施uu（1 1）合理选用水泥品种；）合理选用水泥品种；uu（2 2）提高水泥石的密实度（控制）提高水泥石的密实度（控制W/CW/C）；）；uu（3 3）敷设耐蚀防护层。）敷设耐蚀防护层。uu（五）硅酸盐水（五）硅酸盐水uu宜用于：要求早期强度高、冬季施工及严寒地区宜用于：要求早期强度高、冬季施工及严寒地区遭受反复冰冻的工程。遭受反复冰冻的工程。uu不宜用于：大体积混凝土工程、耐热工程。泥的不宜用于：大体积混凝土工程、耐热工程。泥的应用应用uu（六）硅酸盐水泥的运输和保管（六）硅

53、酸盐水泥的运输和保管uu储存运输时要防潮、防水；储存运输时要防潮、防水；uu保管时要（保管时要（1 1）通风、防潮（）通风、防潮（2 2）存期不要超过）存期不要超过3 3个月，过期水泥应重新标号（个月，过期水泥应重新标号（3 3）不同标号、不同）不同标号、不同品种的水泥应分开堆放。品种的水泥应分开堆放。uu（七）普通硅酸盐水泥（七）普通硅酸盐水泥uu凡由硅酸盐水泥熟料掺入凡由硅酸盐水泥熟料掺入6-15%6-15%混合材料与适量混合材料与适量石膏共同磨细生成的水硬性胶凝材料，称为普通石膏共同磨细生成的水硬性胶凝材料，称为普通水泥，代号水泥，代号POPO。uu强度等级有：强度等级有：32.532.

54、5、32.5R 42.532.5R 42.5、42.5R42.5R、52.552.5、52.5R52.5R、共六级。、共六级。uu课后小结：水泥是水硬性胶凝材料，被广泛地应用于各个领域的工程建设中，正确认识水泥的腐蚀，有效地采取相应的预防及补救措施。n n课题课题:掺混合料的硅酸盐水泥掺混合料的硅酸盐水泥 教具用品教具用品: 无无 n n教学目的教学目的:了解各种混合料的类型、品种特了解各种混合料的类型、品种特征及用途征及用途 n n重点难点重点难点:不同混合水泥之间的区别及选用不同混合水泥之间的区别及选用原理原理 n n二、掺混合料的硅酸盐水泥二、掺混合料的硅酸盐水泥n n（一）定义：为改善

55、硅酸盐水泥水泥的某些性能，（一）定义：为改善硅酸盐水泥水泥的某些性能，增加水泥品种，扩大水泥使用范围，并达到降低增加水泥品种，扩大水泥使用范围，并达到降低成本，增加产量的目的，可以在硬硅酸盐水泥熟成本，增加产量的目的，可以在硬硅酸盐水泥熟料中掺入适量的混合料，与石膏共同磨细制成的料中掺入适量的混合料，与石膏共同磨细制成的不同品种的硅酸盐水泥，称为掺混合料的硅酸盐不同品种的硅酸盐水泥，称为掺混合料的硅酸盐水泥，简称混合水泥。水泥，简称混合水泥。n n（二）、混合材料的类型（二）、混合材料的类型n n1 1、活性混合料，分为、活性混合料，分为n n粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣n n火山灰质混合材料火山

56、灰质混合材料n n粉煤灰粉煤灰n n2 2、非活性混合料（又称填充性混合材料），如：、非活性混合料（又称填充性混合材料），如：石英砂、石灰石、粘土等，以及不符合技术要求石英砂、石灰石、粘土等，以及不符合技术要求的粒化高炉矿渣、粉煤灰及火山灰质混合材料。的粒化高炉矿渣、粉煤灰及火山灰质混合材料。n n（三）混合水泥种类n n1、矿渣硅酸盐水泥，简称矿渣水泥，代号PSn n（1）、定义及技术性质n n定义：凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即为矿渣硅酸盐水泥。n n技术要求见教材表2-14、2-15所示n n（2 2）、矿渣水泥的水化、硬化过程）、矿渣水泥的水化、

57、硬化过程n n1 1）、首先是水泥熟料水化成为水化物）、首先是水泥熟料水化成为水化物n n2 2）、矿渣再水化如下）、矿渣再水化如下n nxCa(OH)2+SiO2+m H2OxCa(OH)2+SiO2+m H2Ox xCaO.CaO. SiO2.mH2O SiO2.mH2On nyCa(OH)2+ +n H2OyCa(OH)2+ +n H2Oy yCaO.CaO. Al2O3.nH2O Al2O3.nH2On n（3 3）、矿渣水泥的性能及应用）、矿渣水泥的性能及应用n n1 1）、特点）、特点n nA A、抗软水及硫酸盐腐蚀能力强、抗软水及硫酸盐腐蚀能力强n nB B、水化热低、水化热低n

58、 nC C、早期强度低、早期强度低n nDD、耐热性较强、耐热性较强n nE E、保水性差、保水性差n n2 2、火山灰水泥，简称火山灰水泥，代号、火山灰水泥，简称火山灰水泥，代号PPPPn n（1 1）、定义及技术性质）、定义及技术性质n n定义：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合料，定义：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合料，适量石膏磨细制适量石膏磨细制n n成的水硬性胶凝材料，即为火山灰质硅酸盐水泥。成的水硬性胶凝材料，即为火山灰质硅酸盐水泥。n n技术要求见教材表技术要求见教材表2-142-14、2-152-15所示所示n n（2 2）、火山灰质水泥的水化、硬化过程与矿渣水）、火山灰质水泥

59、的水化、硬化过程与矿渣水泥的相同，首先是水泥熟料水化成为水化物，然泥的相同，首先是水泥熟料水化成为水化物，然后火山灰质再与水泥的水化物起化学反应。后火山灰质再与水泥的水化物起化学反应。n n（3 3）、火山灰质水泥的性能及应用）、火山灰质水泥的性能及应用n n1 1）、火山灰水泥凝结硬化缓慢，早期强度低，后期强度）、火山灰水泥凝结硬化缓慢，早期强度低，后期强度高。高。n n2 2）、火山灰水泥具有良好的抗渗性、耐水性及一定的抗）、火山灰水泥具有良好的抗渗性、耐水性及一定的抗腐蚀能力。腐蚀能力。n n3 3）、火山灰水泥保水性差。）、火山灰水泥保水性差。n n4 4）、火山灰水泥具有较低的水化热

60、，适用于大体积工程。）、火山灰水泥具有较低的水化热，适用于大体积工程。n n3 3、粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥，代号、粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥，代号PFPFn n（1 1）、定义及技术性质）、定义及技术性质n n定义：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，适量石膏磨细制成定义：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即为矿渣硅酸盐水泥。的水硬性胶凝材料，即为矿渣硅酸盐水泥。n n技术要求见教材表技术要求见教材表2-142-14、2-152-15所示所示n n（2 2）、粉煤灰水泥的水化、硬化过程与矿渣水泥相似，）、粉煤灰水泥的水化、硬化过程与矿渣水泥相似，首先是水泥熟

61、料水化成为水化物，再由粉煤灰与水泥的水首先是水泥熟料水化成为水化物，再由粉煤灰与水泥的水化物发生反应。但这个过程也有不同之处，粉煤化物发生反应。但这个过程也有不同之处，粉煤n n灰的活性组分主要是玻璃体，这种玻璃体比较稳灰的活性组分主要是玻璃体，这种玻璃体比较稳定而且结构致密，不易水化。在定而且结构致密，不易水化。在Ca(OH)2Ca(OH)2的激发的激发下，经过下，经过28d28d到到3 3个月的水化龄期，才能在玻璃体个月的水化龄期，才能在玻璃体表面形成水化硅酸钙和水化铝酸钙。表面形成水化硅酸钙和水化铝酸钙。n n（3 3）、粉煤灰水泥的性能及应用）、粉煤灰水泥的性能及应用n n1 1）、粉

62、煤灰水泥凝结硬化缓慢，早期强度低，后）、粉煤灰水泥凝结硬化缓慢，早期强度低，后期强度高，甚至赶上或明显地超过硅酸盐水泥。期强度高，甚至赶上或明显地超过硅酸盐水泥。n n2 2）、粉煤灰内比表面积较小，吸附水的能力小，）、粉煤灰内比表面积较小，吸附水的能力小，因而这种水泥干缩性小，抗裂性较强。因而这种水泥干缩性小，抗裂性较强。n n3 3）、粉煤灰水泥泌水较快，易引起失水裂缝，在）、粉煤灰水泥泌水较快，易引起失水裂缝，在硬化早期应加强养护，并采取一定的工艺措施。硬化早期应加强养护，并采取一定的工艺措施。n n课后小结：混合水泥是在硅酸盐水泥熟料中加入一定的混合材料，从而达到降低成本，改善性能，扩

63、大水泥的目的。本次课的重点内容是各种混合水泥的特性及工程适用情况。n n课题课题: 稳定土稳定土 教具用品教具用品: 无无 n n教学目的教学目的:了解稳定土的组成材料的种类及了解稳定土的组成材料的种类及技术性质与组成设计技术性质与组成设计n n重点难点重点难点:稳定土的强度试验方法及结合料稳定土的强度试验方法及结合料剂量确定方法剂量确定方法23 稳定土材料稳定土材料n n一、概述一、概述n n1 1、定义：稳定土是在粉碎的或原来松散的土中，掺入足、定义：稳定土是在粉碎的或原来松散的土中，掺入足量的石灰、水泥、工业废渣、沥青及其它材料后，经拌合、量的石灰、水泥、工业废渣、沥青及其它材料后，经拌

64、合、压实及养生后，得到的具有较高后期强度，整体性和水稳压实及养生后，得到的具有较高后期强度，整体性和水稳定性均较好的一种材料。定性均较好的一种材料。n n2 2、适用范围：、适用范围：n n适用于路面的基层及底基层，不适用于路面的面层。适用于路面的基层及底基层，不适用于路面的面层。n n3 3、分类：按所用结合料可分为以下几种：、分类：按所用结合料可分为以下几种：n n 1 1）、石灰稳定土；）、石灰稳定土；n n 2 2）、水泥稳定土；）、水泥稳定土；n n 3 3）、沥青稳定土；）、沥青稳定土；n n 4 4）、石灰稳定工业废渣；）、石灰稳定工业废渣；n n 5 5）、综合稳定土等）、综合

65、稳定土等n n二、稳定土材料的组成二、稳定土材料的组成n n（一）稳定土的基本材料（一）稳定土的基本材料n n组成稳定土的基本材料是土，一般规定土的液限组成稳定土的基本材料是土，一般规定土的液限不大于不大于40%40%，塑性指数不大于，塑性指数不大于20%20%，且级配良好。，且级配良好。n n（二）稳定土的外掺材料（二）稳定土的外掺材料n n1 1、石灰、石灰n n各种化学组成的石灰均可用于稳定土，石灰的最各种化学组成的石灰均可用于稳定土，石灰的最佳剂量，对粘性土和粉性土为干佳剂量，对粘性土和粉性土为干n n土重的土重的8%16%8%16%，对砂性土为干土重的，对砂性土为干土重的10%18%

66、10%18%。n n石灰的稳定效果：可使土粒胶结成整体，密实性石灰的稳定效果：可使土粒胶结成整体，密实性提高，水稳定性提高，强度提高。提高，水稳定性提高，强度提高。n n2 2、水泥、水泥n n各种水泥均可都可用于稳定土，通常情况下硅酸盐水泥比各种水泥均可都可用于稳定土，通常情况下硅酸盐水泥比铝酸盐水泥的稳定效果好。在保证质量的前提下，应尽可铝酸盐水泥的稳定效果好。在保证质量的前提下，应尽可能降低水泥的用量。能降低水泥的用量。n n3 3、粉煤灰、粉煤灰n n粉煤灰加入土中既能起填充的作用，又能与石灰反应，生粉煤灰加入土中既能起填充的作用，又能与石灰反应，生成起胶结作用的产物，从而达到改善稳定

67、土的水稳定性、成起胶结作用的产物，从而达到改善稳定土的水稳定性、提高强度与密实度的目的。提高强度与密实度的目的。n n4 4、沥青、沥青n n各种沥青，包括：石油沥青、煤沥青、乳化沥青、沥青膏各种沥青，包括：石油沥青、煤沥青、乳化沥青、沥青膏浆等均可用于拌合稳定土。一般情况下多用液体沥青。浆等均可用于拌合稳定土。一般情况下多用液体沥青。n n沥青加入土或集料中，可分两种类型：沥青加入土或集料中，可分两种类型：n n结构沥青：有利于提高沥青稳定土的水稳定与强度。结构沥青：有利于提高沥青稳定土的水稳定与强度。n n自由沥青：在稳定土压实时起润滑和填充的作用。自由沥青：在稳定土压实时起润滑和填充的作

68、用。三、稳定土的性质n n（一）、强度（一）、强度n n1 1、强度形成原理、强度形成原理n n（1 1）、离子交换作用）、离子交换作用n n所谓离子交换作用是指稳定剂中高价阳离子在一所谓离子交换作用是指稳定剂中高价阳离子在一定的条件下替换土中某些低价金属离子等的作用。定的条件下替换土中某些低价金属离子等的作用。通过离子交换，使土粒凝聚而增强了粘聚力，并通过离子交换，使土粒凝聚而增强了粘聚力，并使其水稳定性提高。能发生离子交换作用的稳定使其水稳定性提高。能发生离子交换作用的稳定剂有石灰、水泥等。剂有石灰、水泥等。n n 土土+Na+Na+、K+K+ +Ca2+Ca2+土土+ Ca2+ Ca2+

69、 + Na+ Na+（或或K+K+）n n（2 2）、碳酸化作用）、碳酸化作用n n碳酸化指消解石灰或水泥产物碳酸化指消解石灰或水泥产物Ca(OH)2Ca(OH)2吸咐空气吸咐空气中的中的CO2CO2气体，生成碳酸钙的过程，其化学反应气体，生成碳酸钙的过程，其化学反应式如下：式如下：n nCa(OH)2+CO2+nH2OCaCO3.+ (n+1)H2OCa(OH)2+CO2+nH2OCaCO3.+ (n+1)H2On n（3 3）、结晶作用）、结晶作用n n当土中当土中Ca(OH)2Ca(OH)2浓度达到一定程度时，浓度达到一定程度时，Ca(OH)2Ca(OH)2即即会由饱和溶液转变成过饱和溶

70、液，形成晶体，其会由饱和溶液转变成过饱和溶液，形成晶体，其化学反应式如下：化学反应式如下：n nCa(OH)2+nH2OCa(OH)2. nH2OCa(OH)2+nH2OCa(OH)2. nH2On n由此作用，使土的密实度得以改善，强度提高，由此作用，使土的密实度得以改善，强度提高，水稳定性也因晶体水稳定性也因晶体Ca(OH)2Ca(OH)2溶解度比非晶体溶解度比非晶体Ca(OH)2Ca(OH)2小而改善。小而改善。n n（4 4）、火山灰反应）、火山灰反应n n火山灰反应指活性火山灰反应指活性SiO2SiO2和和Al2O3Al2O3在在Ca(OH)2Ca(OH)2激发下产生的激发下产生的化

71、学反应，生成类似硅酸盐水泥的水化产物，即水化硅酸化学反应，生成类似硅酸盐水泥的水化产物，即水化硅酸钙和水化铝酸钙的过程，其反应式如下：钙和水化铝酸钙的过程，其反应式如下：n nmCa(OH)2+SiO2+(n-1)H2O mCaO.SiO2. nH2OmCa(OH)2+SiO2+(n-1)H2O mCaO.SiO2. nH2On nmCa(OH)2+ Al2O3+(n-1)H2O mCa(OH)2+ Al2O3+(n-1)H2O mCaOmCaO. Al2O3 nH2O. Al2O3 nH2On n（5 5）、硬凝反应）、硬凝反应n n此作用主要是水泥水化生成胶结性很强的各种物质，能够此作用主

72、要是水泥水化生成胶结性很强的各种物质，能够将松散的颗粒胶结成整体材料，提高材料的稳定性能。将松散的颗粒胶结成整体材料，提高材料的稳定性能。n n（6 6）、吸咐作用）、吸咐作用n n某些稳定剂加入土中后能吸咐于土颗粒表面，使土颗粒表某些稳定剂加入土中后能吸咐于土颗粒表面，使土颗粒表面具有憎水性或使土颗粒表面粘结性增加，如沥青材料。面具有憎水性或使土颗粒表面粘结性增加，如沥青材料。n n2 2、影响稳定土强度的因素、影响稳定土强度的因素n n（1 1）、土质）、土质n n对于石灰稳定土和石灰粉煤灰稳定土，用塑性指数为对于石灰稳定土和石灰粉煤灰稳定土，用塑性指数为10%20%10%20%的粘性土较

73、适宜，不适宜用塑性指数小于的粘性土较适宜，不适宜用塑性指数小于10%10%的低塑性土及重粘土。的低塑性土及重粘土。n n对于水泥稳定土，可用各种砂砾、粉土和粘土，但级配良对于水泥稳定土，可用各种砂砾、粉土和粘土，但级配良好的粗、中颗粒的土比单纯粘性土较适宜。好的粗、中颗粒的土比单纯粘性土较适宜。n n（2 2）、稳定剂品种及用量）、稳定剂品种及用量n n当采用石灰稳定剂时，必须测定石灰中有效氧化钙和氧化当采用石灰稳定剂时，必须测定石灰中有效氧化钙和氧化镁的含量，宜用技术等级为镁的含量，宜用技术等级为3 3级以上的石灰。级以上的石灰。n n用水泥稳定时，硅酸盐水泥比铝酸盐水泥效果好一些，不用水泥

74、稳定时，硅酸盐水泥比铝酸盐水泥效果好一些，不宜采用快硬或早强水泥。宜采用快硬或早强水泥。n n水泥稳定土的强度随水泥剂量增加而增加，石灰稳定土的水泥稳定土的强度随水泥剂量增加而增加，石灰稳定土的强度则存在一个最佳石灰剂量值，超过或低于此值，石灰强度则存在一个最佳石灰剂量值，超过或低于此值，石灰稳定土的强度则降低。稳定土的强度则降低。n n（3 3）、含水量）、含水量n n存在一个最佳含水量。存在一个最佳含水量。n n（4 4）、密实度）、密实度n n希望密实度越大越好。希望密实度越大越好。n n（5 5）、施工时间长短的影响）、施工时间长短的影响n n主要针对水泥稳定土，要求其从开始加水到完全

75、主要针对水泥稳定土，要求其从开始加水到完全压实的时间尽可能短，一般不要超过压实的时间尽可能短，一般不要超过6h6h。n n（6 6）、养生条件）、养生条件n n稳定土必须在适当的温度、湿度下养护，其强度稳定土必须在适当的温度、湿度下养护，其强度才会不断提高。才会不断提高。n n（二）、稳定土材料的变形性能（二）、稳定土材料的变形性能n n1 1、缩裂特性、缩裂特性n n干缩：随着无机结合料稳定土强度的不断形成，干缩：随着无机结合料稳定土强度的不断形成，水分逐渐消耗以及蒸发，体积发生收缩，收缩变水分逐渐消耗以及蒸发，体积发生收缩，收缩变形受到约束时，逐渐产生裂缝，即为干缩裂缝。形受到约束时，逐渐

76、产生裂缝，即为干缩裂缝。n n温缩：无机结合料稳定土具有热胀冷缩性质，随温缩：无机结合料稳定土具有热胀冷缩性质，随着气温的降低，稳定土会产生冷却收缩变形，收着气温的降低，稳定土会产生冷却收缩变形，收缩变形受到约束时，逐渐形成裂缝，即为温缩裂缩变形受到约束时，逐渐形成裂缝，即为温缩裂缝。缝。n n2 2、裂缝防治措施、裂缝防治措施n n（1 1）、改善土质：稳定土用土越粘，则缩裂越严）、改善土质：稳定土用土越粘，则缩裂越严重。重。n n（2 2）、控制含水量及压实度。）、控制含水量及压实度。n n（3 3）、掺加粗粒料。）、掺加粗粒料。n n（三）稳定土材料的疲劳特性（三）稳定土材料的疲劳特性n

77、 n石灰粉煤灰稳定材料的抗疲劳性能优于水泥砂砾，石灰粉煤灰稳定材料的抗疲劳性能优于水泥砂砾，但水泥稳定土的强度因素对提高疲劳寿命也有利。但水泥稳定土的强度因素对提高疲劳寿命也有利。n n（四）、稳定土材料水稳定性和冰冻稳定性（四）、稳定土材料水稳定性和冰冻稳定性n n可用浸水强度试验和冻融循环试验来评价。可用浸水强度试验和冻融循环试验来评价。n n影响稳定土材料水稳定性和冰冻稳定性的因素有：影响稳定土材料水稳定性和冰冻稳定性的因素有：土类、稳定剂种类及剂量、密实度及龄期。土类、稳定剂种类及剂量、密实度及龄期。四、稳定类材料组成设计n n（一）、设计标准：主要考虑强度和耐久性。（一）、设计标准：

78、主要考虑强度和耐久性。n n（二）、材料组成设计步骤（二）、材料组成设计步骤n n、原材料试验、原材料试验n n、拟定混合料配合比、拟定混合料配合比n n（）、选定不同的稳定料剂量，制备同一种土样的混合（）、选定不同的稳定料剂量，制备同一种土样的混合料试件若干个。料试件若干个。n n（）、通过击实试验确定混合料的最佳含水量和最大干（）、通过击实试验确定混合料的最佳含水量和最大干密度。密度。n n（）、按最佳含水量和计算得的干密度制备试件，进行（）、按最佳含水量和计算得的干密度制备试件，进行强度试验强度试验n n、试件的强度试验、试件的强度试验n n、选定石灰或水泥剂量。、选定石灰或水泥剂量。n

79、 n课后小结：各种类型的稳定材料是路面基层常用材料，其强度及变形受诸多因素的影响，其中最重要的是土质、稳定剂品种及数量、含水量等。课题课题:普通水泥混凝土对组成材料要求普通水泥混凝土对组成材料要求 教具用品教具用品 :无无 教学目的教学目的:了解混凝土组成材料的种类及技术了解混凝土组成材料的种类及技术要求要求重点难点重点难点:水泥品种与强度等级选用水泥品种与强度等级选用第三章第三章 水泥混凝土和砂浆水泥混凝土和砂浆定义：水泥混凝土是由水泥和水组成的水泥浆体，为粘结介质，将分散其间的不同粒径的粗、细集料胶结起来，在一定条件下，硬化成为具有一定力学性能的一种人工石材。分类：1、按表观密度分为普通混

80、凝土 轻混凝土 重混凝土 2、按强度分为低强度混凝土 中强度混凝土 高强度混凝土 2、按流动性分为塑性混凝土低流动性混凝土干硬性混凝土混凝土的优缺点优点：1、抗压强度较高，耐久性好，耐火性好，养护费用极少； 2、新拌混凝土具有良好塑性，可加工成任何形状； 3、材料来源广泛，便于就地取材，价格便宜； 4、可以根据工程要求改变材料配合比来满足需要。缺点：1、抗拉强度低； 2、由于干缩，易出现裂缝； 3、施工日期长； 4、自重较大； 5、结构拆除比较困难。31普通水泥混凝土普通水泥混凝土 一、普通水泥混凝土组成材料1、水泥2、水 此两者组成水泥浆，起流动胶结作用3、粗集料4、细集料此两者起骨架作用各

81、种材料所占比例见下表所示：混凝土组成及各组分材料绝对体积比 组成成分 水泥 水 砂 石 空气 占混凝土总体积的（%） 1015 1520 2033 3548 13 2235 6648 13 （一）水泥1、水泥品种选择：应根据工程特点、气候与环境条件选择；2、水泥强度等级：考虑混凝土抗压强度（低强度时1.5-2.0倍，高强度时,0.9-1.5倍）。（二）细集料具体要求1、有害杂质含量（1）含泥量及泥块含量d1.25mm 手捏后可破碎成小于颗粒者称为泥块（2）云母含量 2.4d平均片状颗粒：厚度d膨胀值 约3060%v（3）温度变形v2）荷载的变形：弹性变形、塑性变形、徐变形v（三）混凝土的耐久性

82、v1、抗冻性 100mmx100mmx400mm的棱柱体v-170C50C 冻融循环，测定混凝土试件所能承受的循环次数，有确定其抗冻能力：v抗冻标号等级：D25 D50 D100 D150 D200 D300v2、耐磨性v测定150mmx150mmx150mm试件，养护17d 60C烘干后，在200N负荷下磨50转，测其单位面积质量损失v3、碱集料反应v我国现行规范用最大水比灰及最水水泥来控制混凝土的耐久性，见教材表3-18所示v课后小结：硬化后的水泥混凝土的技术性质主要包括强度及变形两个方面，影响强度的因素有很多，水泥的强度等级及水灰比是最重要的因素。v课题课题:普通混凝土的组成设计普通混凝

83、土的组成设计 v教具用品教具用品: 挂图挂图v教学目的教学目的:掌握普通水泥混凝土配合比设计的掌握普通水泥混凝土配合比设计的方法、基本要求及步骤方法、基本要求及步骤v重点难点重点难点:试配强度与设计强度的关系试配强度与设计强度的关系3-1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 v三、普通水泥混凝土的组成设计： v（一）概述v混凝土各组成材料用量之比即为混凝土的配合比，混凝土配合比设计的内容，包括选料和配料两部分，本节重点讲解配料方面的内容。v1、混凝土配合比表示方法v（1）单位用量表示法：以1m3混凝土中各种材料的用量表示v水泥：水：砂：石=X：Y：Z：Av（2）相对用量表示法v以水泥质量为1，并按水

84、泥：细集料：粗集料；水灰比的顺序表示。v2、混凝土配合比设计的基本要求v1）满足结构设计强度的要求v试配强度设计强度v2)满足施工工作性的要求v3)满足环境耐久性的要求v设计配合比时，应考虑最大水灰比、最小水泥用量v4）满足经济性的要求v在满足前三项的前提下，尽量节约水泥，合理使用材料，以降低成本。v3、水泥混凝土配合比设计的三个参数：v水灰比W/Cv砂率 单位用水量（水泥浆与集料的关系）v4、混凝土配合比设计的步骤v（1）计算初步配合比 v（2）提出基准配合比 v（3）确定试验室配合比 v（4）换算工地配合比 v（二）普通混凝土配合比设计方法（以抗压强度为指标）v1、初步配合比计算v1）确定

85、试配强度 fcu,0v 式中：v2）计算水灰比v按强度计算 v式中： v 复核耐久性 v按砝码耐久性要求，复核水灰比不得大于表中的规定。v3）选定单位用水量mw0v根据粗集料品种、粒径及施工要求的混凝土稠度，查表选择。v4）计算单位水泥用水量 复核耐久性v5）选定砂率 v方法一：查表确定（坍落度、粗集料品种、最大粒径及水灰比）v方法二：对坍落度大于60mm的混凝土，查表后应作调整。v方法三：坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。v6）计算粗、细集料单位用量（mgo mso）v质量法v体积法v2、试配、调整提出基准配合比v1）试配：按初步配合比称取相应的材料作工作性及强度试验v2）校核

86、工作性，确定基准配合比v3、检验强度，确定试验室配合比v1）制作试件，检验强度v三组试件：一组为基准配合比，一组试件水灰比为 ，第三组试件的水灰比为 v2）确定试验室配合比v测定强度与湿表观密度v选择既满足强度要求，工作性又满足要求的配合比作为试验室配合比。v4、施工配合比换算v设施工现场砂、石含水率分别为a%、b%，则施工配合比中各材料单位用量为：v课后小结：水泥混凝土配合比设计共分四大步骤：初步配合比设计、基准配合比设计、试验室配合比设计及施工配合比设计。正确掌握各个步骤的实质是本节课的关键。课题课题:混凝土配合比设计混凝土配合比设计 教具用品教具用品: 无无教学目的教学目的:通过例题进一

87、步了解掌握混凝土通过例题进一步了解掌握混凝土配合比设计方法配合比设计方法重点难点重点难点:例题、试拌与调整的方法例题、试拌与调整的方法3-1 普通水泥混凝土的技术性质普通水泥混凝土的技术性质 五、混凝土配合比设计5、混凝土配合比设计例题题目 试设计钢筋混凝T型桥梁用混凝土配合比原始资料 （1）已知混凝土设计强度等级为C30，无强度历史统计资料，要求混凝土拌和物坍落度为30-50mm，桥梁所在地区属寒冷地区（2）材料组成：可供硅酸盐水泥，等级为42.5， 富裕系数 ，砂为中砂，表观密度 含水量 w=3%，碎石最大粒径为dmax=31.5mm，表观密度 ，含水量w=1%设计要求（1）按资料计算初步

88、配合比 （2）按初步配合比在试验室进行材料调整得出试验室配合比 设计步骤设计步骤 1 1、计算初步配合比、计算初步配合比1 1）确定混凝土配制强度（）确定混凝土配制强度（fm,ofm,o）2 2）计算水灰比）计算水灰比w/cw/c计算水泥实际强度计算水泥实际强度 计算水灰比计算水灰比2 2）按耐久性复核水灰比）按耐久性复核水灰比查表查表P84 P84 表表3-18 3-18 允许最大水灰比允许最大水灰比0.550.55故取故取w/cw/c=0.54=0.543)3)确定单位用水量（确定单位用水量（mwomwo）查表查表3-20 P85 3-20 P85 mwomwo=185=1854）计算单位

89、水泥用量（mco）（1）计算 （2）复核耐久性 查表3-18 最小水泥用量=280kg/m3，则mco=343kg/m35）选定砂率( )查表3-21 P84取6）计算砂石用量(1)(1)采用质量法采用质量法设设则则 即即 解方程得解方程得 (2)采用体积法解方程得 mso=615 mgo=12482、调整工作性，提出基准配合比1）计算试拌材料用量拌合混合料各材料用量（设试拌拌合混合料各材料用量（设试拌15L15L混凝土混合料）混凝土混合料）水泥：水泥： 3430.015=5.15kg3430.015=5.15kg水：水： 1850.015=2.78kg1850.015=2.78kg砂：砂：

90、6150.015=9.25kg6150.015=9.25kg碎石：碎石： 12480.015=18.72kg12480.015=18.72kg2 2）调整工作性）调整工作性将上述各材料拌和后，测定工作性，按以下几种情况调整：将上述各材料拌和后，测定工作性，按以下几种情况调整：测得坍落度值符合设计要求，其它各项性能良好，则该测得坍落度值符合设计要求，其它各项性能良好，则该盘混凝土用来浇制检验强度或其它指标的试块盘混凝土用来浇制检验强度或其它指标的试块坍落度值符合要求，其它性能不要求，则应加大砂率，坍落度值符合要求，其它性能不要求，则应加大砂率，重新称料，搅拌检测重新称料，搅拌检测坍落度低于设计要

91、求，可把所有拌和物收集，保持水灰坍落度低于设计要求，可把所有拌和物收集，保持水灰比不变，增加水泥浆用量，重新搅拌后再检验其坍落度，比不变，增加水泥浆用量，重新搅拌后再检验其坍落度，若一次添料后即能满足要求，则此调整后的配合比即为基若一次添料后即能满足要求，则此调整后的配合比即为基准配合比，如果一次添料不能满足要求，则该盘混凝土作准配合比，如果一次添料不能满足要求，则该盘混凝土作废，重新称料调整，直至符合要求为止废，重新称料调整，直至符合要求为止如坍落度大于设计要求，则该盘混凝土作废，保持水灰如坍落度大于设计要求，则该盘混凝土作废，保持水灰比不变，减少水泥浆用量，称料拌合进行测定。比不变，减少水

92、泥浆用量，称料拌合进行测定。3 3）提出基准配合比）提出基准配合比3 3、检验强度，测定试验室配合比、检验强度，测定试验室配合比1 1）检验强度）检验强度三组试件，水灰比分别为三组试件，水灰比分别为A A：0.49 0.49 水泥用量：水泥用量：2.92/0.49=5.962.92/0.49=5.96B B：0.54 0.54 水泥用量：水泥用量：2.92/0.65=5.412.92/0.65=5.41C C：0.59 0.59 水泥用量：水泥用量：2.92/0.59=4.952.92/0.59=4.95作图找出标准水灰比作图找出标准水灰比经作图，混凝土的标准水灰比为经作图，混凝土的标准水灰比

93、为0.550.55。2 2）确定试验室配合比）确定试验室配合比用水量用水量 体积法：体积法：解得 密度核实计算湿表观密度 实测湿表观密度4、换算工地配合比已知砂的含水量为5%，碎石的含水量为1%，则该混凝土的施工配合比为L水泥用量 砂用量 碎石用量 课后小结：工作性调整及试验室配合比确定是正确理解例题的关键。 课题课题:路面混凝土配合比设计路面混凝土配合比设计 教具用品教具用品: 无无教学目的教学目的:了解掌握路面混凝土配合比设计方了解掌握路面混凝土配合比设计方法法重点难点重点难点:水灰比及单位用水量计算公式水灰比及单位用水量计算公式3-1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 三、普通混凝土配合比设

94、计方法（三）路面水泥混凝土配合比设计方法（以抗弯拉强度为指标的设计方法）基本要求：施工工作性、抗弯拉强度、耐久性（包括耐磨性）、经济合理性1、计算初步配合比（1）确定配制强度k为系数，施工水平较高者取1.10，一般者取1.15（2）计算水灰比（w/c）对碎石混凝土对于卵石混凝土规范规定，路面混凝土水灰比一般不小于0.40，不大于0.50（3）计算单位用水量（ ）对于碎石混凝土对于卵石混凝土确定砂率 查表3-25 P94(4)计算单位水泥用量规范规定：路面混凝土单位水泥用量一般不小于300kg/m3，不大于360kg/m3（5）计算砂石材料单位用量( ， )，用绝对体积法2、试拌调整，提出基准配

95、合比（1）试拌 一般拌制30L混合料（2）测工作性（3）调整配合比流动性不合格：增减水泥浆用量保水性、粘聚性不合格：应调整砂率（4）提出基准配合比3、强度测定，确定试验室配合比三组试件，水灰比相差0.03测定强度，养护28d后，测定混凝土的抗折强度。选定既符合强度要求，且最经济的配合比4、换算工地配合比根据施工现场材料性质，砂石材料颗粒表面含水率，对理论配合比进行换算，最后得出施工配合比。换算时注意，试验室配合比是以砂石材料饱和面干含水率为准课后小结：路面混凝土配合比设计相对于普通混凝土有较大的区别，且集料均以饱和面干状态作为标准状态进行计算，因此，在换算施工配合比时，不能算错。v课题课题:混

96、凝土的质量控制混凝土的质量控制 v教具用品教具用品: 无无v教学目的教学目的:了解混凝土质量的影响因素及质量了解混凝土质量的影响因素及质量控制方法控制方法v重点难点重点难点:混凝土抗压强度的质量评定方法混凝土抗压强度的质量评定方法3-1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 v四、普通水泥混凝土的质量控制v（一）混凝土质量的波动v影响混凝土质量的因素有：v1、原材料的质量和配合比v原材料中对质量影响最大的是水泥v配合比：现场含水率变化时，应及时调整施工配合比v 防止杂质混入v 配合比应得到正确、准确地执行v 称料容许误差：水、水泥为1%v 砂、石2%v2、施工工艺v拌合方式：人工、机械v运输时间：应考

97、虑水泥的水化反应速度对运输时间的限制。v浇灌或振捣情况v养护时间、湿度v3、养护方法v保湿：覆盖、洒水v保温：保证水泥能在正常的温度范围内水化。v4、试验条件v取样方法：试件成型，养护条件等v浇注一般体积的结构物（如基础，墩石等）时每一单元结构物应制取2组试件v连续浇注大体积结构时，每80200m3或第一工作班应制取2组v上部结构，主要构件长16m以下应制取1组，1630m制取2组，3150m制取3组，50m以上者不少于5组，小型构件批或第工作班至少应制取2组v每根钻孔桩至少应制取2组，桩长20m以上者不少于3组，桩径大、浇注时间长时，不少于4组，如换班工作时，每工作班应制取2组v构筑物（小桥

98、涵、挡土墙）每座，每处或每工作班制取不少于2组v另取n组作为施工阶段的强度依据v（二）混凝土质量评定方法v混凝土质量评定一般以抗压强度作为评定指标v1、统计方法（已知标准差方法）v当强度等级C20时，尚应满足v2、统计方法（未知标准差方法） n=10组v v 为验收系数，见P99 表3-28v vSfm必须=0.6fm,kv3、非统计方法：n10组时，vn20时，允许有一组R0.85RS2 但不得小于0.75RS2，高速、一级路均不得小于0.85RS2vN=20 k 0.75 0.70 0.65 v课后小结：水泥混凝土质量控制于许多因素，且在有关质量统计时，具体方法随试样数量的不同而异。 课题

99、课题:建筑砂浆建筑砂浆 教具用品教具用品: 分层度分层度仪仪教学目的教学目的:了解建筑砂浆的材料组成及技术性了解建筑砂浆的材料组成及技术性质、技术标准质、技术标准重点难点重点难点:分层度、沉入度分层度、沉入度建筑砂浆建筑砂浆 定义：砂浆是由胶结料、细集料、掺合料和水配制而成的建定义：砂浆是由胶结料、细集料、掺合料和水配制而成的建筑工程材料。筑工程材料。 作用：在工程起粘结、衬垫和传递应力的作用作用：在工程起粘结、衬垫和传递应力的作用 用途：用于砌筑挡土墙、桥涵或隧道等圬工砌体及砌体表面用途：用于砌筑挡土墙、桥涵或隧道等圬工砌体及砌体表面的抹面的抹面 分类：按用途分为砌筑砂浆和抹面砂浆分类：按用

100、途分为砌筑砂浆和抹面砂浆 一、砌筑砂浆一、砌筑砂浆 常见类别：常见类别：1 1、水泥砂浆、水泥砂浆 2 2、水泥混合料砂浆、水泥混合料砂浆 （一）组成材料（一）组成材料 1 1、水泥：宜与砂浆强度等级相对应，一般不宜用较高强度、水泥：宜与砂浆强度等级相对应，一般不宜用较高强度等级的水泥。等级的水泥。 2 2、掺合料：石灰、粘土、粉煤灰等、掺合料：石灰、粘土、粉煤灰等3、砂：一般用中砂 与混凝土相比在最大粒径D及含泥量两个方面有所不同：最大粒径要求：不应超过灰缝的1/41/5对于砖砌体：D=2.5mm对于石砌体：D=5.0mm含泥量较混凝土有所放宽。4、水：要求同混凝土5、外加剂：适当加入外加剂

101、可改善砂浆的使用性能。（二）技术性质（二）技术性质1 1、新拌砂浆的和易性、新拌砂浆的和易性1 1）流动性：是指新拌砂浆在自重或外力作用下，易）流动性：是指新拌砂浆在自重或外力作用下，易于产生流动的性质，用稠度表示于产生流动的性质，用稠度表示测定指标沉入度测定指标沉入度cmcm砌筑砂浆的稠度选用见表砌筑砂浆的稠度选用见表3-46 P1243-46 P1242)2)保水性保水性用分层度表示用分层度表示将新拌砂浆装入内径将新拌砂浆装入内径15cm15cm、高、高30cm30cm的圆桶内静置的圆桶内静置30min30min后，分别对上部及底部各后，分别对上部及底部各1/31/3的砂浆测稠度，的砂浆测

102、稠度，计算其差值计算其差值要求：分层度不得大于要求：分层度不得大于30mm30mm2 2、硬化后砂浆强度、硬化后砂浆强度制成制成70.7X70.7X70.7mm70.7X70.7X70.7mm的正立方体，养护的正立方体，养护28d28d，测，测抗压强度抗压强度6 6个试件作为一组，取平均值，若最大值或最水值与个试件作为一组，取平均值，若最大值或最水值与平均值相差平均值相差20%20%，则取中间的四个作为测定结果。，则取中间的四个作为测定结果。3 3、粘结力、粘结力与强度关系密切，一般认为强度越高，粘结力越大与强度关系密切，一般认为强度越高，粘结力越大4 4、耐久性：考虑其抗渗、抗冻、抗侵蚀等性

103、能，主、耐久性：考虑其抗渗、抗冻、抗侵蚀等性能，主要提高其密实度要提高其密实度（三）配合比设计1、配合比计算1）计算设计试配强度2）水泥用量计算3)掺合料用量4 4）每立方砂浆中的砂子用量）每立方砂浆中的砂子用量 以干燥状态为准以干燥状态为准5 5）用水量）用水量 根据稠度选根据稠度选 240310kg240310kg2 2、水泥砂浆配合比选用、水泥砂浆配合比选用 见表见表3-483-483 3、配合比试配、调整与确定、配合比试配、调整与确定1 1）试拌，测沉入度、分层度，调整至符合要求为止，）试拌，测沉入度、分层度，调整至符合要求为止，得实际基准配合比得实际基准配合比2 2）试配）试配三个不

104、同的配合比三个不同的配合比水泥用量水泥用量-10%-10%基准配合比基准配合比水泥用量水泥用量+10%+10%3)3)测抗压强度，选符合要求的，且水泥用量最低的测抗压强度，选符合要求的，且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比配合比作为砂浆配合比课后小结：建筑砂浆的技术性质主要包括和易性与力学性质两个方面，分别用沉入度、分层度及抗压强度来表示。n课题课题:沥青材料的概述及组分沥青材料的概述及组分 教具用品教具用品: 无无n教学目的教学目的:了解沥青材料的主要类别及石油沥了解沥青材料的主要类别及石油沥青的结构与组分青的结构与组分n重点难点重点难点:石油沥青的化学组分及结构类型石油沥青的化学组分及结构

105、类型第四章第四章 沥青材料沥青材料n定义：沥青材料是一种有机胶凝材料，其内部组成是一些十分复杂的碳氢化合物及其非金属衍生物的混合物。n分类：n1、地沥青：包括天然沥青和石油沥青n2、焦油沥青：包括煤沥青、页岩沥青和木沥青4-1 石油沥青石油沥青 n一、石油沥青的生产和分类n（一）石油沥青生产工艺概述n原油提炼成汽油、煤油、柴油和润清油，然后再加工成沥青材料n（二）石油沥青的分类n1、按原油成分分类n石蜡基沥青n环烷基沥青n中间基沥青n2、按加工方法分类n直馏沥青：常压基馏减压蒸馏或深拔装置n氧化沥青：吹入250300空气，数小时产生氧化反应n溶剂沥青：用溶剂提取一部分石蜡n3、按沥青在常温下的

106、稠度分类n针入度300，液体沥青n针入度=300，粘稠沥青，n又分为固体沥青（40）和半固体沥青(40-300)n二、石油沥青的组成和结构n（一）元素组成 Cn。H n+aObScNd n其中C占8087%，H占10%-15%n（二）石油沥青的化学组分n1、三组分分析法n将沥青分为油分、树脂、沥青质三个组分n2、四组分分析法n将沥青分为沥青质、饱和分、环烷芳香分和酸性芳香分（胶质）n化学组分对路用性能的影响n油分：使沥青具有流动性n树脂：使沥青具有塑性n酸性树脂：是一种表面活性物质，能增强沥青与砂质材料表面的粘附性n沥青质：能提高沥青的粘结性和热稳定性n3、含蜡量n高温时，石蜡变软，导致沥青路

107、面的高温稳定性降低，出现车辙，另一方面，低会使沥青变脆硬，导致路面低温抗裂性降低，出现裂缝，且蜡会使石料与沥青之间的粘附性降低，使路面石子与沥青产生剥落，石蜡的存在还会降低沥青路面的抗滑性能n（三）石油沥青的结构n1、胶体理论n沥青是分散相，油分和是分散介质沥青质吸附胶质形成胶团后分散于芳香分和饱和分中n2、胶体的结构类型n（1）溶胶结构：n沥青质含量少，油和树脂多。这种结构的特点是粘滞性小，流动性大，塑性好，温度稳定性差，是液体沥青特有的结构类型。n（2）溶凝胶结构：n沥青质适中，油和树脂亦适中。在常温下，这种结构的沥青处于溶胶型结构与凝胶型结构之间，其性质亦介于两者之间。n（3）凝胶结构：

108、n沥青质较多，油分和树脂料少。这种结构的特点是弹性和粘性较高，温度敏感性较小，流动性、塑性低。n3、胶体结构类型的判定n胶体结构类型与沥青路用性能之间有密切的关系，一般工程中用针入度指数PI划分沥青的胶体结构：n 当PI+2 凝胶型n 当-2PI+2 溶凝胶型n课后小结：石油沥青是建筑工程中应用广泛的建筑材料，其化学组分包括：油分、树脂、沥青质及石腊（国产沥青含量较高），沥青的结构有三种类型，溶凝胶型结构是一种理想结构。uu课题课题:石油沥青的技术性质石油沥青的技术性质 uu教具用品教具用品: 试验仪器试验仪器uu教学目的教学目的:了解石油沥青的各种技术性质，了解石油沥青的各种技术性质，掌握其

109、测定方法掌握其测定方法uu重点难点重点难点:针入度、延度、转化点针入度、延度、转化点4-1 石油沥青石油沥青 uu三、石油沥青的技术性质三、石油沥青的技术性质uu（一）粘滞性（粘性）（一）粘滞性（粘性）uu指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，其大小取指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，其大小取决于沥青的化学组分及温度决于沥青的化学组分及温度uu1 1、沥青的绝对粘度（亦称动力粘度）、沥青的绝对粘度（亦称动力粘度）uu由于绝对粘度测定较复杂，故一般工程上，多测由于绝对粘度测定较复杂，故一般工程上，多测定沥青的相对粘度定沥青的相对粘度uu2 2、沥青的相对粘度（亦称条件粘度）、沥青的相对粘度（亦称条件

110、粘度）uu（1 1）针入度）针入度 PT,m,tPT,m,t 量纲量纲0.1mm0.1mmuu式中：式中：T T 是试验温度，是试验温度，m m 是荷重是荷重 t t是贯入时间是贯入时间uu仪器设备：针入度仪，标准针（仪器设备：针入度仪，标准针（2.5g2.5g），盛样皿；），盛样皿；uu盛样皿按针入度的大小不同分为三种类型：盛样皿按针入度的大小不同分为三种类型：uu当针入度当针入度200200时，用高时，用高h=35mmh=35mm，直径为，直径为D=55mmD=55mm的小盛样皿；的小盛样皿； uu当针入度为当针入度为=200350=200350时，用高为时，用高为h=45mmh=45mm

111、，直径为直径为D=70mmD=70mm的大盛样皿；的大盛样皿；uu当针入度当针入度350350时，用高时，用高 60mm60mm，体积，体积 125ml125ml的特殊盛样皿。的特殊盛样皿。uu恒温水槽：不少于恒温水槽：不少于10L10L，温控的准确度为，温控的准确度为0.10.1uu平底玻璃皿：不少于平底玻璃皿：不少于1L1Luu温度计（温度计（050050，分度为，分度为0.10.1）、秒表）、秒表 等。等。uu试样准备：试验温度试样准备：试验温度2525（或（或1515、3030、5 5）uu按规定将试样装入试杯，并冷却；按规定将试样装入试杯，并冷却；uu调整仪器；调整仪器；uu试验步骤

112、：将试样移入平底玻璃皿中，测定针入试验步骤：将试样移入平底玻璃皿中，测定针入度，同一试样进行度，同一试样进行3 3次平行试验；次平行试验；沥青针入度仪uu误差要求误差要求uu针入度（针入度（0.1mm0.1mm） 允许误差（允许误差（0.1mm0.1mm）uu049 2049 2uu50149 450149 4uu150149 12150149 12uu250500 20250500 20uu（2 2）粘度（液体沥青）粘度（液体沥青） CT,dCT,d (s) (s)uuT T为试验温度为试验温度 d d为流孔直径为流孔直径uu标准条件：标准条件：C60,5C60,5，即试验温度为，即试验温度

113、为6060，试验孔，试验孔径为径为5mm5mm。uu( (二二) )塑性塑性uu指沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力指沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力uu与沥青的化学组分及温度有关与沥青的化学组分及温度有关uu塑性用延度表示，用延度仪测定塑性用延度表示，用延度仪测定uu仪器、延度仪仪器、延度仪uu试模：试模：8 8字模字模uu 隔离剂：（甘油与滑石粉的质量比隔离剂：（甘油与滑石粉的质量比2 2：1 1）uu步骤：试模（涂隔离剂，注模、冷却步骤：试模（涂隔离剂，注模、冷却30-30-40min40min）恒温）恒温30min 30min 取出刮平，再恒温取出刮平，再恒温11.5h11.

114、5h沥青延度仪uu拉伸：水面距试件表面不小于拉伸：水面距试件表面不小于25mm25mmuu水流：不循环流动，沥青丝不得浮于水面或沉于水流：不循环流动，沥青丝不得浮于水面或沉于槽府槽府uu记录：长度（记录：长度（cmcm）并记录断口情况）并记录断口情况uu误差：做三次平行试验，取平均误差：做三次平行试验，取平均uu 测定结果均大于测定结果均大于100cm100cm时，记作大于时，记作大于100100即即可，可， uu结果小于结果小于100cm100cm时，重复性误差时，重复性误差20%20%，复现性，复现性30%30%uu（三）温度稳定性（感温性）（三）温度稳定性（感温性）uu指沥青粘结性和塑性

115、随温度升降而变化的性能指沥青粘结性和塑性随温度升降而变化的性能uu高温稳定性，用软化点表示，环与球法高温稳定性，用软化点表示，环与球法uu低温抗裂性用脆点表示低温抗裂性用脆点表示沥青软化点仪uu课后小结：石油沥青的各项技术指标中，针入度、延度、软化点合称为三大指标。w课题课题:石油沥青的技术性质及标准石油沥青的技术性质及标准 w教具用品教具用品: 相关仪器相关仪器w教学目的教学目的:了解石油沥青的加热稳定性及技术了解石油沥青的加热稳定性及技术标准标准w重点难点重点难点:石油沥青的技术标准及标号划分石油沥青的技术标准及标号划分三、石油沥青的技术性质三、石油沥青的技术性质w（四）加热稳定性w1、中

116、、轻交通量：蒸发损失试验w1630C 5h 情况下测质量损失 、针入度比w2、重交通量：薄膜加热试验w3、液体沥青：蒸馏试验wRTFOT薄膜加热试验：163 5h 形成3.2mm厚的薄膜w测定1、质量损失百分率 RTFOT旋转加热w 2、针入度比w 3、延度（25）(cm)w 4、延度（15）(cm)w（五）安全性w闪点：指加热沥青挥发出可燃气体与空气组成的混合气体在规定条件下与火接触，产生闪光时的沥青温度（）w燃点：指沥青加热产生的混合气体与火接触，持续燃烧5s以上时的沥青温度，一般与闪点相差10w测定方法：利天兰开口杯式闪点测定仪w（六）溶解度w指石油沥青在三氯乙烯中溶解的百分率，一般来说

117、，不溶物为一些有害物质w（七）含水量w含水危害：1、影响施工速度w 2、加热时“溢锅”易引起火灾w 3、造成材料损失w（八）非常规的其它性能w1、针入度指数w则wA称为感温系数，A越大，则材料越感温w针入度指数w与感湿性之间的关系：越大则材料温度稳定性越好w利用可判断石油沥青胶体结构之间的关系w当p.I+2 凝胶型结构wp.I =-2+2 溶凝胶型结构w2、劲度横量w根据沥青材料的针入度指数、软化点、路面温度及荷载作用时间等因素，查表4-14获得沥青的劲度模量。w3、粘附性w与沥青及集料性质有关，一般应优先使用碱性集料w测定方法：1、水浸法 DO13.2mmw 2、水煮法 D13.2mmw水煮

118、法：取13.219mm颗粒5个，烘干，加热，置于热沥青中，冷却5min，水煮微沸，3min后观察沥表剥落情况，评价等级，51级，5级最好，1级最差w4、老化w沥青在自然因素作用下，产和不可逆的化学变化，导致路用性能劣化，称之为老化。w沥青老化后，在物理力学性质方面，表现为针入度减少，延度降低，软化点升高，绝对粘度提高，脆点降低等。在化学组分含量方面，表现为饱和分变化较少，芳香分明显转变为胶质（速度较慢），而胶质又转变为沥青质（速度较快），由于芳香分转变为胶质，不足以补偿胶质转变为沥青质，所以最终是胶质明显减少，而沥青质显著增加。w四、石油沥青的技术标准w（一）粘稠石油沥青的技术标准w1、重交通

119、量见教材表4-3所示w根据针入度分为AH-50，AH-70，AH-90，AH-110，AH-130五个标号。w2、中、轻交通量见教材表4-4所示w根据针入度为A-60甲，A-60乙，A-100甲，A-100乙，A-140甲，A-180，A-200七个标号。w（二）液体沥青见教材表4-5所示w课后小结：沥青的老化问题是影响沥青使用的一个重要因素。石油沥青按照其稠度的大小划分为若干个标号等级。n n课题课题:沥青混合料特点沥青混合料特点 教具用品教具用品:无无n n教学目的教学目的:了解沥青混合料的类型、特点及了解沥青混合料的类型、特点及其组成结构和强度理论其组成结构和强度理论n n重点难点重点难

120、点:结构沥青与自由沥青结构沥青与自由沥青第五章第五章 沥青混合料沥青混合料n n一、定义一、定义n n沥青混合料是经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适沥青混合料是经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量沥青材料，在一定温度下经拌和而成的高等级路面材料。量沥青材料，在一定温度下经拌和而成的高等级路面材料。n n沥青混凝土混合料（沥青混凝土混合料（Asphalt concrete mixtureAsphalt concrete mixture）：）： 粗集粗集料料+ +细集料细集料+ +填料填料+ +沥青沥青 简称简称ACACn n沥青碎石混合料（沥青碎石混合料（Asphalt Asphalt

121、macadanmacadan mixture mixture） 粗集料粗集料+ +细集料细集料+ +填料填料+ +沥青沥青 简称简称AMAMn n二、沥青混合料的特点二、沥青混合料的特点n n1 1、良好的力学性能：弹塑性，无需设置施工缝、伸缩缝，、良好的力学性能：弹塑性，无需设置施工缝、伸缩缝，路面平整且有弹性路面平整且有弹性n n2 2、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，、良好的抗滑性能：平整且有一定的粗糙度，不反光，行车安全行车安全n n3 3、施工方便，速度快、施工方便，速度快n n4 4、可分期改造和再生利用、可分期改造和再生利用n n5 5、晴天无尘，雨天不泞，便于汽车

122、高速行驶、晴天无尘，雨天不泞，便于汽车高速行驶n n缺点：缺点：1 1、老化、老化 表层产生松散表层产生松散n n 2 2、温度稳定性差：高温软化，产生过分变形；、温度稳定性差：高温软化，产生过分变形；低温脆化，产生裂缝低温脆化，产生裂缝n n三、沥青混合料分类三、沥青混合料分类n n1 1、按胶凝材料种类、按胶凝材料种类n n（1 1）石油沥青混合料）石油沥青混合料n n（2 2）煤沥青混合料）煤沥青混合料n n2 2、按砂料最大粒径可分为以下几种、按砂料最大粒径可分为以下几种n n（1 1）特粗式）特粗式 D=37.5mmD=37.5mmn n（2 2）粗粒式）粗粒式 D=31.5/26.

123、5mm D=31.5/26.5mm 用于基层、下面用于基层、下面层层n n（3 3）中粒式）中粒式 D=19/16mm D=19/16mm 面层或下面层面层或下面层n n（4 4）细粒式）细粒式 D=13.2/9.5mm D=13.2/9.5mm 面层面层n n（5 5）砂粒式）砂粒式 D=4.75mm D=4.75mm 磨耗层磨耗层n n3 3、按砂质混合料级配类型分类、按砂质混合料级配类型分类n n（1 1）连续级配）连续级配 如沥青混凝土混合料如沥青混凝土混合料n n（2 2）间断级配）间断级配 如如SMA stone mastic Asphalt SMA stone mastic As

124、phalt n n4 4、按连续级配密实度分、按连续级配密实度分n n（1 1）密级配沥青混合料）密级配沥青混合料 AC VV10% AC VV10% AMVV10% AMn n（3 3）开级配沥青混合料）开级配沥青混合料 VV15% AKVV15% AKn n5 5、按施工温度分、按施工温度分n n（1 1）热拌热铺沥青混合料）热拌热铺沥青混合料n n（2 2）热拌冷铺沥青混合料）热拌冷铺沥青混合料n n（3 3）冷拌冷铺沥青混合料）冷拌冷铺沥青混合料n n课后小结：沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉及沥青混合而成的混合材料。具有良好的力学性能及路用性能。w课题课题:沥青混合料结构沥青混合料

125、结构 教具用品教具用品 :无无w教学目的教学目的:了解沥青混合料的结构、类型、强了解沥青混合料的结构、类型、强度理论度理论w重点难点重点难点:最佳沥青用量及砂粉最佳沥青用量及砂粉 5-2 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 w定义：热拌沥青混合料是经人工组配的矿质混合料与粘稠沥青在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具运送至施工现场，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，通称：热拌热铺沥青混合料，简称：热拌沥青混合料w热拌沥青混合料是目前路面材料中最典型的品种，故本文着重介绍该品种。w一、沥青混合料的组成结构和强度理论w（一）沥青混合料组成结构w1、结论理论w1）表面理论：矿料形成矿质骨架，沥青胶结料分

126、布在矿料表面起粘聚作用w2）胶浆理论 多级网络分散体系w粗分散系：以粗集为为分散相，分散在沥青砂浆的介质中w细分散系：以细集料为分散相，分散在沥青胶浆中w微分散系：矿填料分散相，分散在高稠度的沥青介质中w2、沥青混合料组成结构类型w1）悬浮密实结构：由连续级配形成，粗集料较少w特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温性差，是AC特有的结构w2）骨架空隙结构（AK）：w属于连续开级配，粗集料多，细集料少w特点：空隙率大，耐久性差，沥青与矿料间的粘聚力差，但热稳定性好，内摩阻力大w3）骨架密实结构（SMA）：w是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高

127、的内摩阻角w（二）沥青混合料的强度理论w要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强度和抵抗变形的能力，一般采用库伦理论w（三）影响沥青混合料抗剪强度的因素w1、沥青粘度的影响 w通常沥青的粘度越高，沥青混合料的抗剪强度越高。wC随着沥青粘度升高而升高，略有上升w2、沥青与矿料之间的吸附作用w物理吸附w与沥青表面活性物质含量有关，另外，碎石干燥时才产生物理吸附w化学吸附w受化学吸附力影响的沥青叫做结构沥青，不受化学吸附力影响的沥青叫做自由沥青。w3、沥青与矿粉用量比例w沥青用量过少：不足以包裹矿料表面w增加沥青，逐渐形成结构沥青w沥青用量过多：形成自由沥青w故存在着最佳沥青用量这个概念。见下图

128、所示：w4、矿料级配类型及表面状态的影响w密级配：C大， 小w开级配：C小， 大w间断配：C大， 大w5、加荷速度对沥青混合料抗剪强度影响w温度升高：C 降变形升w温度降低：C 升 升变形能力降w加荷频率高，产生不可生永久变形w课后小结：热拌沥青混合料的强度有很多方面，目前重点研究其在高温时的抗剪强度。混合料中结构沥青的比例是影响强度的最重要的因素，对过控制沥青用量及矿粉用量等手段来实现。课题课题:沥青混合料技术性质和技术标准沥青混合料技术性质和技术标准 教具用品教具用品: 相关仪器相关仪器教学目的教学目的:了解沥青混合料各项技术性质和了解沥青混合料各项技术性质和内容、测定方法及规范要求内容、

129、测定方法及规范要求重点难点重点难点:混合料的高温稳定性及马歇尔试混合料的高温稳定性及马歇尔试验指标验指标5-2 热拌热铺沥青混合料热拌热铺沥青混合料 （一）沥青混合料的技术性质1、高温稳定性指混合料在高温（通常为600C）条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能评价方法：马歇尔稳定度试验及动稳定度试验即抗车辙试验1）马歇尔试验稳定度：指标准尺寸试件在规定温度下和加荷速度下，在马歇尔试验仪中最大的破坏荷载（KN）流值：达到最大破坏荷重时，试件的垂直变形，以0.1mm计马歇尓模数车辙试验300G300G50mm的试件，在60的温度条件下，以一定的荷重的轮子在同一轨迹上作一定时

130、间的反复行走，形成一定的车辙深度，然后计算试件变形1mm所需车轮行驶次数，即为动稳定度规定：高速公路，不宜小于800次/mm 一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm影响混合料高温稳定性的因素：沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状2、低温抗裂性混合料随温度降低，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引起原因：混合料低温脆化、低温缩裂、温度疲劳引起措施：设计时选择沥青要稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强3、耐久性指在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态而不出现剥落和松散等损坏的能力影响因素：沥青的化学性质、矿料的矿物成分、混合料的组成

131、结构、混合料的空隙率控制指标：空隙率、饱和度（沥青填隙率）、残留稳定度4、抗滑性：矿质集料的微表面性质、混合料级配、沥青用量、含蜡量5、施工和易性指混合料在施工过程中是否容易拌的、摊铺和压实的性能影响因素：砂料级配、沥青品种及用量、施工环境条件等（二）热拌沥青混合料的技术标准分为三个等级：高速公路、一级公路、城市快速路、主干道其它等级公路和城市道路行人道路见表5-1 P161课后小结:沥青混合料有几项技术性质，且相互间既有联系又有矛盾，目前作重考虑其高温时的稳定性。通过马歇尔试验测定稳定度、流值等指标来控制。 v课题课题:马歇尓试验马歇尓试验 v教具用品教具用品: 相关仪器相关仪器v教学目的教

132、学目的:马歇尓试验方法马歇尓试验方法v重点难点重点难点:成型、物理、力学指标测定及计成型、物理、力学指标测定及计算算沥青混合料试验沥青混合料试验v1 沥青混合料试件制作方法（击实法）v一、仪器v1、击实筒v小：10.16mm+-0.02mm，高87cm底座和套筒v大： 高 115mmv2、击实锤v标准： 98.5mm，锤重4536E9gv落高 457.2+-1.5mmv大： 149.5mm 457.2+-1.5mm落高 锤质量 10210+-10gv3、试件：当D=26.5mm时，做标准试件v当D=75% I型 MS0 = 50% II型6）抗辙能力检验OAC OAC1 OAC2三组作车辙试验

133、课后小结：沥青混合料的配合比设计包括矿料配比设计及最佳沥青用量设计两个方面。矿料配比设计一般用图解法，最佳沥青用量一般用马歇尔试验法。uu课题课题:建筑钢材建筑钢材 uu教具用品教具用品: 无无uu教学目的教学目的:了解建筑钢材的技术性质和技术了解建筑钢材的技术性质和技术标准，通过学习掌握钢材的基本性质、选标准，通过学习掌握钢材的基本性质、选用及检测方法用及检测方法uu重点难点重点难点:钢材的主要技术性质及技术标准、钢材的主要技术性质及技术标准、钢材的选用及质量检测钢材的选用及质量检测uu作业布置：作业布置：1、钢有哪些分类方法，钢号表、钢有哪些分类方法，钢号表示的含意是什么？示的含意是什么？

134、uu2、桥梁常用哪些钢，为什么？有什么特殊、桥梁常用哪些钢，为什么？有什么特殊要求？要求？uu课后小结：钢材由于具有较高强度和硬率，课后小结：钢材由于具有较高强度和硬率，有一定的塑性和韧性，并能进行焊拉、铆有一定的塑性和韧性，并能进行焊拉、铆接及切割，因而被广泛地应用于各项工程接及切割，因而被广泛地应用于各项工程建设中。建设中。第六章第六章 建筑钢材建筑钢材6-1 钢材钢材一、钢材分类（一）按化学成分1、碳素钢低碳钢 0.6% 2、合金钢低合金钢 10%（二）按用途分（三）按冶炼时脱氧程度分1、沸腾钢2、镇静钢3、半镇静钢（四）钢号的含义15Mn 其中15是平均含碳量（万分数），n是主加合金元

135、素，含量少于1.5%时不标明二、建筑钢材的主要技术性质（一）机械性能1、抗拉强度A点：弹性极限B下：屈服点 屈服强度万能材料试验机C点： 抗拉强度屈服比 对工程设计有较大意义2、塑性（1）伸长率 （2）断面收缩率 3、冷弯性能4、冲击韧性 5、硬度 HB（二）化学成分对性能的影响1、碳2、锰：0.8%时，提高强度、硬度及耐磨性，降低冲击韧性3、硅：0.15%无影响4、硫：热脆，规定要求0.055%5、磷：冷脆，规定要求0.045%三、建筑钢材的技术标准（一）钢结构用钢1、碳素结构钢（1）牌号：Q235AF 其中Q为屈服强度；A为等级；F为脱氧方法F：沸腾钢b：半镇定钢Z：镇定钢TZ：半镇定钢（2）碳素结构钢性能化学成分及力学性能均有详细要求（3）桥梁用钢：16桥，甲3桥，16q，A3q2、低合金钢16Mn 15 MnV 15 MnVN（二）钢筋混凝土用钢材