用途
花岗岩 岩浆岩 辉率岩
玄武岩
表观密度25002800Kg/m^3、抗压强度 120-250MPa、孔隙率小、 吸水率低、耐磨性好、耐久 性高、呈灰白色
表观密度29003300Kg/m^3、抗压强度 200-350MPa、有较高的耐 酸性、韧性、抗风化性好、 呈绿色
表观密度29003300Kg/m^3、抗压强度 250-500MPa、结构细密、 强度高、硬度大、颜色较深
系数。
Mo＞1表示碱性氧化物多于酸性氧化物，该矿渣称之为：碱性矿渣； Mo=1表示碱性氧化物等于酸性氧化物，该矿渣称之为：中性矿渣； Mo＜1表示碱性氧化物少于酸性氧化物，该矿渣称之为：酸性矿渣
用化学成分分析来评定矿渣的质量是评定矿渣的主要方法.我国国家标准 （GB/T203）规定高炉矿渣质量系数K如下：
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（2）材料的孔隙率
孔隙率
开口孔隙和 闭口孔隙
碎石、块石、人行道 石板
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3、石料的主要化学组成
（1）岩石的化学组成通常以氧化物的形式给出。
（氧化硅、氧化钙、氧化铁、氧化铝、氧化镁等）
（2）石料的酸碱性
根据SiO2含量分为：
酸性石料
SiO2 > 65%
中性石料 52%< SiO2 <65%
碱性石料
SiO2<52%
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3.2 冶金矿渣材料
1.矿渣的主要化学成分及活性
高炉矿渣中主要化学成分： 酸性氧化物（SiO2、Fe2O3等） 碱性氧化物（CaO、MgO等） 中性氧化物（Al2O3） 硫化物（CaS等）
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1.矿渣的主要化学成分及活性
矿渣的活性——其与水、某碱性溶液或硫酸盐溶液发生化学反应的性质。
碱性系数Mo——矿渣化学成分中碱性氧化物与酸性氧化物之比值Mo，称之为碱性
ρt =ms/Vs
式中：ρt——石料的真实密度（g/cm3）；
ms——石料矿质实体的质量（g）；
Vs——石料矿质实体的体积（cm3）。
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b、表观密度（视密度）
矿质实体体积+闭 口孔隙体积
指在规定条件下，烘干石料单位表观体积的质量，
V mV a
s
s
n
或
a (msmsm1)w
式中：ρa——石料的表观密度，ｇ／ｃｍ３； ｍs、Ｖs——意义同前；m1试样在水中的质量 Ｖn——石料闭口孔隙的体积，ｃｍ３。
物理常数
可以预测岩石的有关物理和力学性质。 在混合料组成设计计算时，是重要的 原始资料
（1）密度
在规定条件下，烘干石料矿质实体单位体积的质 量。
真实密度、表观密度、毛体积密度
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a. 真实密度ρt
不含孔隙的矿 质实体的体积
指石料在规定的条件（105℃±5℃下烘干至恒重，冷
却至20℃）下，单位真实体积的质量。
第三章 石料与集料
本章主要内容
石料的物理、力学性质、技术标准及评价方法 集料的物理、力学性质、技术标准及评价方法 矿质混合料的级配理论、配合比设计方法
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本章内容要求
理解石料与集料主要技术性能及主要评价方法 与评价指标
了解集料的级配概念和相关理论 掌握矿质混合料的配合比设计方法
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3.1 天然砂石材料概论
1.造岩矿物
矿物具有一定化学成分和结构特征的天然化合物或单质。 主要的造岩矿物： 石 英：结晶的二氧化硅,最坚硬的矿物之一 长 石：结晶的铝硅酸盐，易风化成高岭土 云 母：结晶的、片状的含水铝硅酸盐 角闪石、辉岩、橄榄石：结晶的铁、镁硅酸盐 方解石：结晶的碳酸钙 白云石：结晶的碳酸钙镁复盐 黄铁矿：结晶的二硫化铁
沉积岩 砂岩
由直径0.1-0.2mm砂 粒经天然胶结而成，
性能波动大、抗压强 度5-200MPa，有灰 黄褐色、白色
建筑物基础、勒脚、 墙身、衬面、踏步
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大理岩
表观密度26002700Kg/m^3，抗压强度 100-310MPa，质地致密 而硬度大，容易加工，有
雪白、灰、绿、黑、玫瑰、 粉红、黄、红色
地面、墙面、柱面、 柜台、栏杆、踏步
变质岩 石英岩
由硅质砂岩变质而成，结构
均匀致密，抗压强度250400MPa,耐久性能好，硬 度高、加工困难
建筑物基础、勒脚、
栏杆、踏步，可作 耐酸材料、耐火材 料和玻璃的原料
片麻岩
由花岗岩变质而成，垂直于
片理的抗压强度为120250MPa，沿片理易于开 采和加工，易风化
建筑物基础、闸坝、 台阶、勒脚、路 面、混凝土骨料、 设备衬里
饰面材料、混凝土 骨料、化工设备 衬里
高强混凝土骨料、 道路路面
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石灰岩
表观密度26002800Kg/m^3、抗 压强度80-160MPa、 孔隙率和吸水率大，
耐久性差、呈灰白色
砌筑基础、桥墩、墙
身、阶石及路面、 混凝土骨料、生产 石灰和水泥原料
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2、岩石的分类（根据生成条件，按地质分类法）
(1)岩浆岩（又称火成岩 ） ①深成岩 如：花岗岩、正长岩、辉长岩 ②喷出岩 如：玄武岩、安山岩、辉绿岩
(2)沉积岩 ①碎屑岩 ②粘土岩 ③化学沉积岩 ④生物沉积岩
(3)变质岩 如：片麻岩（由花岗岩变质而成）
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岩石 种类 常用岩石
特点
b)铁和锰分解
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3.3 砂石材料的技术性质和技术标准
1、砂石材料的技术性质
物理性质 力学性质 化学性质
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1、砂石材料的技术性质 物理性质（物理常数、吸水性、抗冻性开口孔隙
m0
Vi
V0
M
闭口孔隙
Vn
ms 矿质实体 Vs
V
2石021料结构的质量与体积关系示意图 14
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c.毛体积密度ρh
表观体积+开口孔隙体积
指石料在规定的条件下，单位毛体积的质量。
h
Vs
mS Vn
Vi
式中： ρh ——石料的毛体积密度（g/cm3）；
ms——石料矿质实体的质量（g）；
Vs——石料矿质实体的体积（cm3）;
Vi——石料开口孔隙的体积（cm3）;
Vn——石料闭口孔隙的体积（cm3）。
式中：各氧化物表示其质量百分数含量。
质量系数K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系，质量 系数K值越大，矿渣活性越高。
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2.矿渣集料的技术特性
１）物理力学特性 受冷却加工方式的影响
２）化学稳定性 主要是矿渣中的某些成分与水发生化学反应，导致体积变化 a)游离的氧化钙（f-Cao）的消解 通常f-Cao含量小于３％时方可应用于路面结构中。