土质与公路建筑材料-岩石与集料.pptVIP

土质与公路 主讲教师 建筑材料 2012年2月 四川省交通运输职业学校 建筑材料 了解 建筑材料的发展历史 随生产力发展而发展原始时代 天然材料 木材 岩石 竹 粘土 石器 铁器时代 18世纪中叶 钢材 水泥 1824 19世纪 钢筋混凝土 1890 中国 1898 20世纪 预应力混凝土 高分子材料21世纪 轻质 高强 节能 高性能绿色建材 建筑材料 了解 建筑材料的定义 建筑材料是用于土木建筑结构物的所有材料的总称 化学成分材料分类 材料来源 建筑功能 使用部位分类 单元二岩石与集料 五 本章教学目的 五 掌握岩石的分类 常见的岩石有哪些 掌握岩石的技术性质 物理性质 力学性质 掌握细集料 粗集料的合理级配 常见岩石 安山岩 石灰岩 花岗岩 玄武岩 白云岩石粉 2 1 1岩石的分类 定义 在建筑结构工程中 所使用的石料通常指由天然岩石经机械加工制成的 或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品 2 1 2岩石的技术性质 岩石性质分为三类 物理性质 力学性质 化学性质 2 1 2岩石的技术性质 吸水性 吸水率 饱水率 质量损失 冻融后强度变化 2 1 2岩石的技术性质 力学性质 石料在工程应用中 所表现出的抗压 抗剪 抗弯拉强度的能力 以及抵抗荷载冲击 剪切和摩擦作用的能力 实践中石料的这一性质常用抗压强度和磨耗率两项指标来表示 思考与练习 1 岩石的物理性质有哪些 石料应具备哪些力学性质 P48页练习1题 课题二细集料 集料 笼统的说集料就是粒状石质材料 常见的有 自然砂 人工砂 卵石 碎石 另有工业冶金矿渣 集料 细集料 粗集料 水泥混凝土4 75mm 沥青混凝土2 36mm 大于或等于该尺寸的颗粒为粗集料 余为细集料 2 2 1细集料的物理性质 细集料物理性质 表观密度 堆积密度和紧装密度 含水率 空隙率 有害杂质的含量 表观密度是单位体积物质颗粒的干质量 应大于2500kg m3 堆积密度是单位体积物质颗粒的干质量 有干 湿堆积密度之分 与紧装密度概念相同 紧装密度一般为160 2500kg m3 空隙率指细集料之间空隙体积占细集料总体积的百分率 孔隙率一般为35 45 kg m3 特细可达50 含水率指细集料中所含水的质量占干细集料质量的百分率 细集料中有害杂质主要 泥土 云母 轻物质 硫酸盐 硫化物和有机质 2 2 2细集料的颗粒级配 细集料的颗粒级配 指细集料中各种粒径颗粒大小的搭配比例或分布情况 级配对水泥混凝土及沥青混合料的强度 稳定性及施工和易性有着显著的影响 级配设计也是水泥混凝土和沥青混合料配合比设计的重要组成部分 细集料颗粒级配示意图 2 2 3粗度 粗度是指 不同粒径的砂搭配后总体的粗度粗度 它是评价砂粗度的一种指标 常用细度模数指标来表示 根据累计筛余百分率计算细度模数 计算式 根据 公路工程桥涵施工规范 JTJ041 2000 规范 砂按其细度模数分为粗砂3 7 3 1 中砂3 0 2 3 细砂2 2 1 6三大类 思考与练习 P68页练习1 5题 课题三粗集料 粗集料的密度 由于材料状态及测定条件的不同 便可以衍生如下几种密度 2 3 1粗集料的物理性质 2 粗集料的送方密度包括堆积状态 振实状态 捣实状态下的松方密度 3 孔隙率 是集料颗粒之间的空隙体积占集料总体积的百分率 与细集料相同 4 含水率 是指粗集料中所含水分的质量占干燥质量的百分率 与细集料相同 5 级配 是粗集料中各组成颗粒的分级搭配 级配又分连续级配和间断级配 图示2 13 6 含泥量 粗集料的含泥量指卵石 碎石中小于0 075mm的颗粒含量 7 针 片状颗粒含 指集料中细长的针片状颗粒与扁平的片状颗粒 2 3 1粗集料的物理性质 8 坚固性 指在气候 环境变化或其它物理因素作用下 粗集料抵抗破碎的能力 级配曲线图2 13 2 3 2粗集料的力学性质 1 压碎值指按规定的方法测得石料抵抗压碎的能力 也是集料强度的相对指标 用以鉴定集料品质 压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷 测试石料被压碎后 标准筛上筛余质量的百分率 2 磨光值 PSV 反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标 该值越大 表明集料的抗磨光性能越好 采用加速磨光机磨光石料 并用摆式磨擦系数测定仪浊得的磨光后集料的磨擦系数 2 3 2粗集料的力学性质 3 冲击值 LSV 反映石料抵抗冲击荷载的能力 该值越小 表明集料的抗冲击性能越好 由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用 这一指标对道路表层用集料非常重要 4 磨耗值 AAV 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值 该值越小 表明集料的抗磨耗能力越好 思考与练习 P80页练习1题 课题四矿质混合料的配合比设计 矿质混合料 就是能够满足级配要求的各种粒径材料的集合体 简称矿料 确定几种集料混合时各自比例的过程就是矿料的组成设计 矿质混合料组成设计方法常用的是矩形图解法 修正平衡面积法 一 设计条件 1 混合各集料的筛分结果 筛分试验测定 设计配合参数 2 确定矿质混合料的级配范围 查规范或理论计算 二 设计步骤 1 绘制曲线级配 2 确定各种集料的用量比例 3 校核 是否符合要求 本章小结 本章介绍了石料的岩石学特征 阐述石