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2砂石材料-土木工程材料讲课教案
ai
mi 100% m
2020/7/15
2.2 集料
• (2)累计筛余百分率
A i a 1 a 2 a i
• (3)通过百分率
Pi 100Ai
• 分计筛余、累计筛余和通过率的关系参见表 2.3
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2.2 集料
• (4)细集料的粗细程度 • 细集料的粗细程度用细度模数指标来评价。
通的开口孔隙和不与外界连通的闭口孔隙) 所组成。如图2.1。
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2.1 石料
• ①真实密度 • ②表观密度 • ③孔隙率 • (2)吸水性 • 吸水率 • 饱水率
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2.1 石料
• (3)耐候性 • ①抗冻性 • 直接冻融法。该方法是将石料加工为规则的
块状试样,在常温下(20℃±5℃)条件下, 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,然后在常温条件下融解4h,如此循环, 观察其外观破坏情况并加以记录。 • a.抗冻质量损失率 • b.耐冻系数
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2.3 矿质混合料的组成设计
• (1)最大密度曲线公式
p2 kd
• 式中:d-矿质混合料各级颗粒粒径 (mm);
• p-各级颗粒粒径集料的通过量(%); • k-常数。
s
• 式中:m1-磨耗前试样的质量,g; • m2-磨耗后试样的质量,g; • ρs-集料的表干密度,g/cm3。
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2.2 集料
• 三、岩石集料的技术要求 • 1、粗集料的技术要求 • 表2.5 • 2、细集料的技术要求 • 表2.6
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2.3 矿质混合料的组成设计
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2.1 石料
• ②坚固性
• 采用硫酸钠侵蚀法来测定。该法是将烘干并 以称量过的试件,浸入饱和的硫酸钠溶液中 经20h后,取出置于105℃±5℃的烘箱中烘 4h,取出冷却至室温,这样一循环。然后再 浸入饱和的硫酸钠溶液中4h,取出置于 105℃±5℃的烘箱中烘4h,如此循环。最后 用蒸馏水沸煮洗净,烘干称量,计算其质量 损失率。
冲击韧性。 • 采用集料冲击值(AIV)表示。
AIV m1 100% m2
• 式中:m1-原试样质量,g; • m2-冲击试验后,通过2.36mm筛的石屑质量,g。
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2.2 集料
• 4、集料道瑞磨耗值 • 磨耗值(AAV)用于确定石料抵抗表面磨损的能力,
适用于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮磨耗能力的 评定。 AAV3(m1m2)
ห้องสมุดไป่ตู้
2.1 石料
• (5)砂岩 • 主要矿物是石英、有时含有少量长石、方解
石、白云石及云母。 • 硅质砂岩 • 钙质砂岩 • 铁质砂岩 • 粘土质砂岩
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2.1 石料
• (6)辉绿岩 • 高强混凝土的集料、道路路面的抗滑表层。 • (7)火山灰、浮石 • 火山灰是颗粒粒径小于5mm的粉状火山岩,
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2.2 集料
• 2、磨光值 • 作为路面用的集料,在车辆轮胎作用下,不
仅要求具有高的抗磨耗性,而且要求具有主 的抗磨光性。 • 采用石料磨光值(PSV)来表示。 • 典型集料磨光值如表2.4
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2.2 集料
• 3、集料冲击值 • 集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的性质,称为抗
• 一、矿质混合料的级配理论 • 1、级配曲线 • 各种不同粒径的集料,按照一定比例搭
配起来,以达到较高的密实度(和/或 较大摩擦力),可以采用下列两种级配 组成。
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2.3 矿质混合料的组成设计
• (1)连续级配是某一矿质混合料在标准筛孔 配成的套筛中进行筛析时,所得的级配曲线 平顺圆滑,具有连续的(不间断的)性质, 相邻粒径的粒料之间,有一定的比例关系 (按质量计)。这种由大到小,逐级粒径均 有,并按比例互相搭配组成的矿质混合料, 称为连续级配矿质混合料。
石粉含量是指人工砂中小于0.075mm的颗粒含量。 • 采用砂当量试验或甲基蓝MB值试验
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2.2 集料
• (2)泥块含量 • 泥块含量是指粗集料中原尺寸大于4.75mm
(细集料中1.18mm),但经水浸洗、手捏后 小于2.36mm(细集料中0.6mm)的颗粒含量。 • 4、坚固性 • 坚固性试验采用硫酸钠侵蚀法。 • 5、级配 • 集料中各组成颗粒的分级和搭配称为级配。
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2.2 集料
• Mx=3.7~3.1 粗砂 • Mx=3.0~2.3 中砂 • Mx=2.2~1.6 细砂 • (5)级配曲线 • 集料级配可以用级配曲线直观地表示出来。
见图2.3
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2.2 集料
• 二、粗集料的力学性质 • 1、粗集料的压碎值 • 粗集料压碎值是粗集料在连续增加的荷 载作
2.1 石料
• (2)玄武岩 • 由斜长石、辉石和橄榄石组成。 • 玄武岩体积密度大、硬度高、脆性大、耐久
性好、加工困难,一般用作筑路石材或混凝 土集料。 • (3)石灰岩 • 主要化学成分CaCO3,主要矿物成分是方解石。 • 石灰岩来源广,硬度低、易劈裂、便于开采, 具有一定强度和耐久性。
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20mm。 • (5)细料石 • 表面凹凸不大于5mm。砌缝宽度小于15mm。
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2.1 石料
• (6)镶面石 • (7)碎石 • (8)石屑 • (9)矿粉 • (10)砾石 • (11)砂 • (12)砂砾
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2.1 石料
• 二、石料的技术性质 • 物理性质、力学性质和化学性质 • 1、物理性质 • (1)物理常数 • 石料主要由矿物实体和孔隙(包括与外界连
用下抵抗压碎的能力。
• 用以评价公路路面和基层用集料的质量。
Qc
m1 m0
100%
• 式中:m0-加压试验前的试样质量,g; • m1-加压试验后通过2.36mm筛的试样质量,g。
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2.2 集料
• 《水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)规定的压碎值是以原T0315试验 方法为基准的,所以上述方法得到的压碎值 换算成原T0315方法得到的压碎值Q原。 Q 原0.81Q c65
• 3、化学性质
• (1)石料的酸碱性
• SiO2含量 >65%
酸性石料
• SiO2含量 65%~52% 中性石料
• SiO2含量 <52%
碱性石料
• (2)石料与沥青的粘附性
• (3)评价方法
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2.1 石料
• 沥青与粗集料粘附性试验方法有水煮法和水 浸法。
• 水煮法:选取粒径为13.2~19mm,形态接近 立方体的规则集料5个,经沥青裹覆后,在蒸 馏水中沸煮3min,按沥青膜剥落的情况分为 五个等级来评价沥青与集料的粘附性。
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2.2 集料
• 集料的最大粒径分为集料最大粒径和集料公 称最大粒径。
• (1)集料最大粒径指集料100%都要求通过 的最小标准筛筛孔尺寸。
• (2)集料公称最大粒径指集料可能全部通过 或允许有少量筛余(筛余量不超过10%)的 最小标准筛筛孔尺寸。
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2.2 集料
• 一、集料的物理性质 • 1、物理常数 • 集料的体积和质量的关系如图2.2 • (1)表观密度 • (2)堆积密度 • (3)空隙率
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2.2 集料
• (4)粗集料骨架间隙率VCA • 粗集料骨架间隙率通常指4.75mm以上粗集料颗粒间的空隙体积
的百分含量。 • 粗集料骨架间隙率的大小用于确定沥青混合料中的细集料和沥
青结合料的数量,并评价集料的骨架结构。
VCA(1f )10% 0 b
• 式中:ρf-粗集料的装填密度,在沥青混合料中采用捣实密度, g/cm3;
有火山灰活性,可作为水泥的混合材及混凝 土的掺合料。 • 浮石中粒径大于5mm,并具有多孔构造的火 山岩,可作轻质混凝土的集料。
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2.1 石料
• (8)片麻岩 • 用作碎石、块石及人行道石板。
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2.1 石料
• 2、工程上常用的石料制品 • (1)片石 • (2)块石 • (3)方块石 • (4)粗料石 • 表面凹凸相差不大于10mm。砌缝宽度小于
Mx A2.36A1.181A00.60A A40..735A0.155A4.75水泥混凝土 Mx A0.15A0.3A0.610A1.018A2.36A4.75沥青混合料
• 式中:Mx-砂的细度模数; • A0.15、A0.3、…、A4.75-分别为0.15mm、0.3mm、…、
4.75mm各号筛的累计筛余百分率,%。
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2.1 石料
• 一、工程常用的岩石及其制品 • 1、工程常用的岩石 • (1)花岗岩 • 主要矿物组成为石英、长石及少量暗色矿物
和云母。 • 体积密度大、抗压强度高、吸水率小、耐磨
性好、耐久性相当高,且外观稳重大方。 • 适用于基础、柱子、地面,也是高档装修材
料。
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2.1 石料
• 2、力学性质 • (1)单轴抗压强度 • 50mm×50mm×50mm立方体试件 • 或直径和高度为50mm的圆柱体。吸水饱和
48h后的强度。 • (2)磨耗性 • 采用洛杉矶磨耗试验 • 石料磨耗率以通过2.36mm筛孔的质量百分率
来表示。
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2.1 石料
• 水浸法:选取料径9.5~13.2mm的集料80g, 与5.5g的沥青在规定温度条件下拌和成混合 料,冷却后浸入80℃的蒸馏水中保持30min, 然后评价。