《道路施工建设培训》ppt课件

1、道路建筑资料道路建筑资料云南交通职业技术学院云南交通职业技术学院建筑资料：是用于建筑物各个部位的各种构建筑资料：是用于建筑物各个部位的各种构件和构造体并最终构成建筑物的资料。件和构造体并最终构成建筑物的资料。道路建筑资料：是用于路桥建筑物各个部位道路建筑资料：是用于路桥建筑物各个部位的各种构件和构造体并最终构成路桥的资料。的各种构件和构造体并最终构成路桥的资料。一、课程性质一、课程性质是道路与桥梁工程的一门专是道路与桥梁工程的一门专业技术根底课，是研讨道路与桥梁用资料组成、业技术根底课，是研讨道路与桥梁用资料组成、性能和运用的一门课程。性能和运用的一门课程。二、课程构造二、课程构造、组成：实际

2、课实验课、组成：实际课实验课 课程设计：水泥砼配合比设计课程设计：水泥砼配合比设计 沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计、内容、内容石料与集料石料与集料砂石资料是公路桥梁工程中用量最大的一种砂石资料是公路桥梁工程中用量最大的一种建筑资料建筑资料砂石资料砂石资料经过人工开采的岩石或轧制碎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资石以及地壳岩层岩石经天然风化而得到的松散资料。料。用途：用途： 直接用于铺道路或各种桥梁构造物直接用于铺道路或各种桥梁构造物 作为集料来配制水泥砼和沥青混合料作为集料来配制水泥砼和沥青混合料无机结合料及制品无机结合料及制品石灰、水泥、水泥砼是

3、桥梁建筑中钢筋砼和石灰、水泥、水泥砼是桥梁建筑中钢筋砼和预应力砼构造的主要资料预应力砼构造的主要资料有机结合料及其混合料有机结合料及其混合料沥青、沥青混合料沥青、沥青混合料土土高聚物资料高聚物资料钢材和木材钢材和木材资料的组成资料的组成性能性能目的目的实验实验运用运用贮贮 存、运输存、运输力学性质物理性质力学性质物理性质化学性质工艺性质化学性质工艺性质三、资料的技术性质三、资料的技术性质、检验方法、检验方法常用的检验方法有三种：常用的检验方法有三种：实验室原始资料性能检测实验室原始资料性能检测实验室内模拟机构检验测定实验室内模拟机构检验测定现场修筑实验性机构物测定现场修筑实验性机构物测定、技术

4、规范见教材、技术规范见教材3 3四、检验方法与技术规范四、检验方法与技术规范四项技术性质四项技术性质第一章第一章 砂石资料砂石资料 第一节第一节 砂石资料的技术性质砂石资料的技术性质 砂石资料砂石资料: :集料粒料集料粒料+ +石料岩石石料岩石 一、岩石的技术性质物理、力学、化学一、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、无裂痕和良好耐久石质均匀、不易风化、无裂痕和良好耐久性能的岩石。性能的岩石。 物理常数物理常数各种密度和孔隙性各种密度和孔隙性 石料物理性质石料物理性质 吸水性吸水性含水量的含水量的程度程

5、度 耐候性耐候性抗风化性、抗冻性等抗风化性、抗冻性等物理性质物理性质 不包括孔隙开、闭不包括孔隙开、闭 丈量方法：密度瓶法。丈量方法：密度瓶法。 体积测定：石料磨粉体积测定：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。真实密度：石料在规定条件下，单位真实体积的质量。公式公式: :3单位:g/cm1 1物理常数物理常数一块砌体一块砌体ssstVMVm空气中称量空气中称量m0=0m0=0 毛体积密度：毛体积密度：定义：在规定条件下，烘干岩石单位体积的质量。定义：在规定条件下，烘干岩石单位体积的质量。包括孔隙体积包括孔隙体积 shsinmMVVVV体积测定：体积测定：量积法量积法吸水饱和

6、吸水饱和2424小时，称其质量体小时，称其质量体积，积， 蜡封法蜡封法测毛体积。测毛体积。单 位 ：单 位 ： g / c m 3g / c m 3 、kg/m3 kg/m3 。一块砌体一块砌体公式：公式： 孔隙率：孔隙率：定义：石料孔隙体积占总体积的百分率。定义：石料孔隙体积占总体积的百分率。01100htVPVp 问题：孔隙率和空隙率不同点？问题：孔隙率和空隙率不同点？ 能否孔隙率大吸水率就大？构造有关能否孔隙率大吸水率就大？构造有关% %2 2吸水性吸水性石料的吸水性是石料在规定的条件下吸水的才干。采用吸石料的吸水性是石料在规定的条件下吸水的才干。采用吸水率和饱和吸水率两项目的来表征石料

7、的吸水性。水率和饱和吸水率两项目的来表征石料的吸水性。1 1吸水率吸水率 在规定条件下室内常温在规定条件下室内常温202和大气压条件和大气压条件下，岩石试样最大的吸水质量与烘干岩石试件质量之比，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。以百分率表示。吸水率公式吸水率公式wawa岩石吸水率岩石吸水率( % )( % ) m m烘至恒重时的试件质量烘至恒重时的试件质量( g )( g )1001mmma m1 m1吸水至恒重时的试件质量吸水至恒重时的试件质量( g )( g )2 2饱和吸水率饱和吸水率 在室内常温在室内常温202022和真空抽气抽至真空度和真空抽气抽至真空度

8、为残压为残压2.67Kpa2.67Kpa后的条件下，石料最大吸水的质量占烘后的条件下，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。沸法测定。饱和吸水率公式饱和吸水率公式wsawsa岩石饱和吸水率岩石饱和吸水率( % )( % ) m m烘至恒重时的试件质量烘至恒重时的试件质量( g )( g )1002mmmsa m2 m2试件经强迫饱和后的质量试件经强迫饱和后的质量( g )( g ) 饱和吸水率大于吸水率吸水率、饱和吸水率能有效饱和吸水率大于吸水率吸水率、饱和吸水率能有效地反映岩石微裂隙的发育程度，可用

9、来判别岩石的抗冻性地反映岩石微裂隙的发育程度，可用来判别岩石的抗冻性和抗风化等性能和抗风化等性能3水对岩石工程性能的影响水对岩石工程性能的影响A、石料饱水系数、石料饱水系数Kb Kb =Wa / WSa Kb1，石料抗冻性能差，石料抗冻性能差，Kb0.85冰冷地冰冷地域不用。域不用。B、石料软化系数、石料软化系数Kr Kr = Rb / Rg Rb同种石料吸水饱和时抗压强度；同种石料吸水饱和时抗压强度；Rg同种同种石料枯燥时抗压强度石料枯燥时抗压强度 Kr 1，石料耐水性好，石料强度受水影，石料耐水性好，石料强度受水影响小，响小， Kr0.6不用，不用，Kr0.75不用于重要不用于重要工程。工

10、程。3 3抗冻性抗冻性 抗冻性是指石料在饱水形状下，能抵抗多次冻结和抗冻性是指石料在饱水形状下，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。融化作用而不破坏，强度不严重降低的性能。 我国现行抗冻性的实验方法是采用直接冻融法，该方法是我国现行抗冻性的实验方法是采用直接冻融法，该方法是将石料加工为规那么的块状试样，在常温条件下将石料加工为规那么的块状试样，在常温条件下202055，采用逐渐浸水的方法，使开口孔隙吸饱水分，然后置于负，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温通常采用-15-15的冰箱中冻结的冰箱中冻结4h4h，最后在常温，最后在常温202055的水中

11、融解的水中融解4h4h，如此为一冻融循环。经过，如此为一冻融循环。经过1010、1515、2525或或5050次次循环后，循环后，D15D15、D20 D20 为岩石的抗冻标号，其中为岩石的抗冻标号，其中1515、2020表示的表示的是冻融循环次数察看其外观破坏情况并加以记录。采用经过是冻融循环次数察看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。规定冻融循环后的质量损失百分率表征其抗冻性。 定义：R = P/A 抵抗撞击、边缘剪力和摩擦结协作用的性能 磨耗率 Q=m1-m2/m1 1002.力学性质力学性质1 1单轴抗压强度单轴抗压强度2 2磨耗性磨耗性 3.

12、化学性质 1)1)、化学成分对化学性质影响、化学成分对化学性质影响2)2)、矿物成分对化学性质影响、矿物成分对化学性质影响3)3)、岩石酸碱性石灰岩为碱性岩石，岩浆岩为酸性岩、岩石酸碱性石灰岩为碱性岩石，岩浆岩为酸性岩石石 岩浆岩的酸性根据岩浆岩的酸性根据SiO2SiO2的含量，岩浆岩石可分为：的含量，岩浆岩石可分为： 酸性岩石大于酸性岩石大于65%65% 中性岩石中性岩石52%52%65%65% 基性、超基性岩石小于基性、超基性岩石小于52%52% 道路路面建筑用岩石制品道路路面建筑用岩石制品 高级铺砌用整齐块石高级铺砌用整齐块石 路面铺砌用半整齐块石路面铺砌用半整齐块石 铺砌用不半整齐块石

13、铺砌用不半整齐块石 锥形块石锥形块石 桥梁建筑用主要岩石制品桥梁建筑用主要岩石制品 片石片石 块石块石 方块石方块石 粗料石粗料石 细料石细料石 镶面石镶面石 二、道路和桥涵用岩石制品二、道路和桥涵用岩石制品三、集料的技术性质三、集料的技术性质 集料集料: :为在混合料中起骨架或填充作用的粒料。分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；天然碎石；天然风化而成风化而成卵砾石。沥青混合料中粗集料粒径大于卵砾石。沥青混合料

14、中粗集料粒径大于2.36mm2.36mm，水泥混凝土粗，水泥混凝土粗集料粒径大于集料粒径大于4.75mm4.75mm。粗集料的技术性质粗集料的技术性质物理性质物理性质 1 1物理常数物理常数表观密度：单位表观体积的质量。表观密度：单位表观体积的质量。 Vs VsVnVn闭口闭口sasamMVV nV公式：公式：( g / 3)表观体积测定：表观体积测定：网蓝法。网蓝法。称量完全枯燥称量完全枯燥道路运用的集料规定：密实道路运用的集料规定：密实不包括开口孔隙。不包括开口孔隙。实验：实验：毛体积密度：毛体积密度： 定义：粗集料在规定条件下，单位毛体积的质量。定义：粗集料在规定条件下，单位毛体积的质量

15、。 公式：测定方法：浸测定方法：浸24h24h饱水后，用湿毛巾擦干后而求得饱和面干质饱水后，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。量。然后用排水法求得水中的质量。饱和面干饱和面干shsnimVVV 堆积密度：集料装填于容器中包括集料空隙和孔隙在内堆积密度：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。单位体积的质量。 体积确定：容积升自然堆积密度体积确定：容积升自然堆积密度松方密度：松方密度： 公式：公式：振动堆积密度振动堆积密度0sssVfmmmVVVVV细集料堆积密度及紧装密度实验细集料堆积密度及紧装密度实验空隙率：集料在自然堆集时的空隙占总体积的百分率。空

16、隙率：集料在自然堆集时的空隙占总体积的百分率。 空隙率空隙率 公式：公式： 01001100VaVVnV问题：空隙率和孔隙率有什么不同？问题：空隙率和孔隙率有什么不同？2 2级配级配 规范筛为方孔筛，筛孔孔径为规范筛为方孔筛，筛孔孔径为70mm70mm、63mm63mm、53mm53mm、37.5mm37.5mm、31.5mm31.5mm、26.5mm26.5mm、19mm19mm、16mm16mm、13.2mm13.2mm、9.5mm9.5mm、4.75mm4.75mm、2.36mm2.36mm、1.18mm1.18mm、0.6mm0.6mm、0.3mm0.3mm、0.15mm0.15mm、

17、0.075mm0.075mm。其他性质同细集料。其他性质同细集料3巩固性巩固性 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展干湿循环实验。经液进展干湿循环实验。经5 5次循环后，察看其外表破坏情况，次循环后，察看其外表破坏情况，用质量损失百分率计算其巩固性。用质量损失百分率计算其巩固性。2 2、力学性质、力学性质力学性质力学性质压碎值压碎值磨光值磨光值冲击值冲击值磨耗值磨耗值1压碎值压碎值定义：定义：讨论与分析：讨论与分析：集料在逐渐添加的荷载下，抵抗压碎的才干。集料在逐渐添加的荷载下，抵抗压碎的才干。 将将9.5-13.2mm9.5-

18、13.2mm集料试样集料试样3Kg3Kg装入压碎值测定仪的钢制圆装入压碎值测定仪的钢制圆筒内，放在压力机上，在筒内，放在压力机上，在10min10min左右时间内均匀的加荷载至左右时间内均匀的加荷载至400KN400KN，稳压，稳压5s5s，立刻卸载，称其经过，立刻卸载，称其经过2.36mm2.36mm的筛余质量。的筛余质量。按下式计算按下式计算1001mmQoa实验前试样质量实验前试样质量g g 实验后经过实验后经过2.36mm2.36mm筛孔筛孔的细料质量的细料质量g g 石料压碎值石料压碎值% % 2磨光值磨光值PSV讨论与分析：讨论与分析： 表示集料抵抗车轮磨光作用的才干，是保证路面特

19、别是表示集料抵抗车轮磨光作用的才干，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，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。表示其抗滑性越好。 3冲击值冲击值AIV定义：定义：讨论与分析：讨论与分析：集料在逐渐添加的荷载下，抵抗压碎的才干。集料在逐渐添加的荷载下，抵抗压碎的才干。1001mmAIV试样总质量试样总质量g g 冲击破碎后经过冲击破碎后经过2.36mm2.36mm的试样质量的试样质量g g 集料冲击值集料冲击值% % 4磨

20、耗值磨耗值AAV定义：定义：讨论与分析：讨论与分析：集料在逐渐添加的荷载下，抵抗压碎的才干。集料在逐渐添加的荷载下，抵抗压碎的才干。smmAAV213集料表干密度集料表干密度g/cm3g/cm3 磨耗前试件的质量磨耗前试件的质量g g 集料道瑞磨耗值集料道瑞磨耗值% % 磨耗后试件的质量磨耗后试件的质量g g 一细集料的技术性质一细集料的技术性质 概述：产源：概述：产源： 天然砂天然砂山砂、河砂、山砂、河砂、 人工砂人工砂提高粘结力提高粘结力 废废 料料废模型砂废模型砂 砂砂细碎如砂的物质，砂砾细碎如砂的物质，砂砾 沙沙极细碎的石砾，沙漠、风沙极细碎的石砾，沙漠、风沙主要起填充主要起填充作用作

21、用思索：产源、思索：产源、粒径、物理、粒径、物理、酸碱性、级配酸碱性、级配 总结：沥青混合料中的细集料是指粒径总结：沥青混合料中的细集料是指粒径小于小于2.36mm;2.36mm; 水泥混凝土中的细集料是指粒径水泥混凝土中的细集料是指粒径小于小于4.75mm4.75mm。 物理常数同粗集料物理常数同粗集料 分析：与粗集料不同点分析：与粗集料不同点粒径小、粒径小、 量少；量少； 要求要求干净的含泥量、杂质量、干净的含泥量、杂质量、有机质有机质级配：是砂各级粒径颗粒的分配情况。级配：是砂各级粒径颗粒的分配情况。 方法：采用筛析法方孔筛方法：采用筛析法方孔筛一套规范筛一套规范筛 分析：级配分析：级配

22、目的：提高密实耐久性好目的：提高密实耐久性好 细度模数细度模数目的：控制抗折强度、节目的：控制抗折强度、节约水泥约水泥 总结：砂子的级配两方面控制。同时满足要求。总结：砂子的级配两方面控制。同时满足要求。旧筛方孔旧筛方孔5.0 mm4.75mm 5.0 mm4.75mm 新新 2.5 mm 2.36mm 2.5 mm 2.36mm 1.25 mm1.18mm 1.25 mm1.18mm 0.63 mm0.6mm 0.63 mm0.6mm 控制粒径控制粒径 0.315 mm0.3mm 0.315 mm0.3mm 0.16 mm0.15mm 0.16 mm0.15mm 级配级配总称量总称量500g

23、500g筛析法：一套规范筛。筛析法：一套规范筛。0.6mm 0.6mm 粒径的含量粒径的含量决议它的区间。决议它的区间。有关级配的重要参数有关级配的重要参数 存留量存留量 ：mimi； 总量：总量：M=500gM=500g分计筛余百分率分计筛余百分率 iima =100=100M筛 上 的 存 留 量总 量累计筛百分率累计筛百分率126iAaaa 经过百分率经过百分率1 0 0iipA目的：求目的：求100g100g砂中各砂中各筛上存留量筛上存留量. . 粗度：粗度是评价砂粗细的一种目的。用细度模粗度：粗度是评价砂粗细的一种目的。用细度模数表示，是各号筛的累计筛余百分率之和除以数表示，是各号筛

24、的累计筛余百分率之和除以100100之之商。商。公式：公式：23456115100 xAAAAAAMA规定：砂的细度模数分为三级。规定：砂的细度模数分为三级。 MX =3.7 MX =3.73.1 3.1 粗砂粗砂 MX =3.0 MX =3.02.3 2.3 中砂中砂 MX =2.2 MX =2.21.6 1.6 细砂细砂“%不代入计不代入计算算A1A1：不是砂子：不是砂子细度模数细度模数水泥裹覆着集料平均粒径组成水泥裹覆着集料平均粒径组成; ; 分析：分析： 粒径差太大，拌合困难；粒径差太大，拌合困难； 粒径差太小，细小颗粒多受力易断裂；粒径差太小，细小颗粒多受力易断裂； 细级料粒径过小外

25、表积大，浪费水泥；细级料粒径过小外表积大，浪费水泥； 完全是一种颗粒的砂，密实度不够。完全是一种颗粒的砂，密实度不够。 还必需思索颗粒的级配。还必需思索颗粒的级配。总结总结1 1：问题：粗、中、细砂如何确定？问题：粗、中、细砂如何确定？砂的粗细程度确定的目的有哪两项？砂的粗细程度确定的目的有哪两项？ 颗粒级配：颗粒级配： 级配好级配好密实密实耐久性好耐久性好强度高。混凝土用强度高。混凝土用砂的级配按砂的级配按 GB/T 146842001GB/T 146842001的规定的规定划分为划分为 3 3个级配区有：粗砂、中砂、细砂。完全粗的不行，个级配区有：粗砂、中砂、细砂。完全粗的不行，小颗粒的也

26、需求。要符合小颗粒的也需求。要符合3-33-3规定。规定。 从级配来说，就是填满骨架的空隙。从级配来说，就是填满骨架的空隙。 详见砂的分区及级配范围表详见砂的分区及级配范围表3-33-3：总结总结2 2：级配区级配区 筛孔尺寸（筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15累计筛余（累计筛余（%）（粗）（粗）010035565358571958010090（中）（中）010025050107041927010090（细）（细）01001502504016855510090 砂的分区及级配范围砂的分区及级配范围 表表3-33-3阐明：阐明：区砂属于粗砂区砂属于粗砂采用较采用较

27、区大的砂率不易区大的砂率不易捣实；捣实；区砂属于中砂区砂属于中砂由中砂和一部分偏粗砂的细由中砂和一部分偏粗砂的细砂组成；砂组成；区砂属于细砂区砂属于细砂采用较采用较区小的砂率易捣区小的砂率易捣实。实。砂子标准级配图区砂子标准级配图区01020304050607080901000.150.30.61.182.364.759.5筛孔尺寸（mm）筛孔尺寸（mm）通过百分率（%）通过百分率（%）上限下限试样0102030405060708090100累累计计筛筛余余百百分分率率(%)上限上限下限下限P62控制粒径偏粗偏粗偏细偏细中砂区砂样砂子标准级配图(细砂)砂子标准级配图(细砂)0102030405

28、0607080901000.150.30.61.182.364.759.5筛孔直径（mm）通过百分率（%）上限下限试样累累计计筛筛余余百百分分率率(%)(%)0 0101020203030404050506060707080809090粗砂粗砂区区细砂细砂区区砂子标准级配图区01020304050607080901000.150.30.6 1.18 2.36 4.759.5筛孔尺寸(mm)通过百分率(%)上限下限试样0102030405060708090100累 累计 计筛 筛余 余百 百分 分率 率% %规定：必需同时规定：必需同时 满足满足级配和级配和MxMx两项目的。两项目的。砂样砂样留

29、意： 砂样的曲线完全在规范区间之内，且砂样的曲线完全在规范区间之内，且MxMx符合规定二者一符合规定二者一致，如：都属于二区，该项砂是中砂；致，如：都属于二区，该项砂是中砂； 除除5.0mm5.0mm和和6.0mm6.0mm筛孔外筛孔外, ,允许超出分界限，但其总量不应允许超出分界限，但其总量不应大于大于5%5%； 如何选择细集料属于哪个级配区？如何选择细集料属于哪个级配区？ 先计算细度模数，但超出量符合规定，来确定。先计算细度模数，但超出量符合规定，来确定。 假设有一方面不符合规定，该集料不符合要求。假设有一方面不符合规定，该集料不符合要求。 假设给定的集料不符合规定，可取用二种以上集料组合

30、假设给定的集料不符合规定，可取用二种以上集料组合级配，直到符合要求为止。级配，直到符合要求为止。 集料一定要干净，符合有害杂质含量的规定。集料一定要干净，符合有害杂质含量的规定。 砂子类别确定的设计步骤砂子类别确定的设计步骤 例：知砂子筛分的存留量例：知砂子筛分的存留量 设计步骤：设计步骤： 计算分计筛余量计算分计筛余量 计算重要参数：计算重要参数： 计算累计筛余量计算累计筛余量 计算经过百分率计算经过百分率 计算细度模数结果计算细度模数结果 用规范级配确定砂子的级配范围结果用规范级配确定砂子的级配范围结果 结论根据细度模数和级配范围。结论根据细度模数和级配范围。 四、冶金矿渣集料四、冶金矿渣

31、集料 指黑色金属冶金矿渣集料指黑色金属冶金矿渣集料 高炉重矿渣、钢渣高炉重矿渣、钢渣 在空气中冷却构成巩固的资料在空气中冷却构成巩固的资料路用、集料路用、集料 冶金矿渣的化学成分冶金矿渣的化学成分酸、中、碱酸、中、碱 矿渣物理性质矿渣物理性质相对密度相对密度2.972.973.32g/cm3.32g/cm (2.67 (2.672.7g/cm)2.7g/cm) 堆积密度约堆积密度约900900/m3/m3 力学性质力学性质强度较高相当于花岗岩强度较高相当于花岗岩 压碎值压碎值 磨光值磨光值 磨耗值符合要求磨耗值符合要求 运用：稳定的矿渣集料可运用于各种路面的运用：稳定的矿渣集料可运用于各种路面

32、的基层和垫层。基层和垫层。 类宜用于强度等级大于类宜用于强度等级大于C60C60的混凝土；的混凝土； 类宜用于强度等级类宜用于强度等级C30-C60C30-C60及抗冻、抗渗或其它要求及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；的混凝土； 类宜用于强度等级小于类宜用于强度等级小于C30C30的混凝土和建筑砂浆。的混凝土和建筑砂浆。砂子的用途砂子的用途第二节第二节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计 道路与桥梁用砂石资料，大我数是以矿质混合料的方式与各种结合料如水泥或沥青等组成混合料运用。然而在矿质混合料中各档集料是相互搭配运用的，欲使混合料具备优良的性能，除各种矿质集料的技术性质应符合技术要求外，矿

33、质混合料还必需满足最小空隙率和最大摩擦力的根本要求。 1、矿质混合料级配优良的规范： (1)、最大密实度、空隙率最小； (2)、充分发扬粗矿料骨架支撑作用、构成最大磨擦力； (3)、矿料外表积不太大，结合料胶结资料省。 2 、矿质混合料进展组成设计，其主要内容包括： (1)级配实际和级配范围确实定； (2)根本组成的设计方法。一、矿质混合料的级配实际一、矿质混合料的级配实际一级配类型一级配类型 典型级配：延续级配和延续级配。典型级配：延续级配和延续级配。1.1.延续级配：筛孔尺寸由大到小，逐级粒径均有，按比例相延续级配：筛孔尺寸由大到小，逐级粒径均有，按比例相互搭配组成的矿质混合料。互搭配组成

34、的矿质混合料。2.2.延续级配：在矿质混合料中剔除其一个或几个分级而构成延续级配：在矿质混合料中剔除其一个或几个分级而构成一种不延续的混合料。一种不延续的混合料。二级配实际二级配实际1.1.富勒富勒W.B.FullerW.B.Fuller实际：实际： P2=kd P=100(d/D)0.5 P2=kd P=100(d/D)0.5 式中：式中：PP欲计算的某级粒径欲计算的某级粒径d dmmmm的经过百分率的经过百分率% %； d d欲计算的某级粒径欲计算的某级粒径d dmmmm； D D矿质混合料的最大粒径矿质混合料的最大粒径mmmm。2.2.泰波泰波A.N.TalbalA.N.Talbal实际

35、：实际：P=100(d/D)nP=100(d/D)n式中：式中：PP欲计算的某级粒径欲计算的某级粒径d dmmmm的经过百分率的经过百分率% %； nn实验指数；实验指数；dd欲计算的某级粒径欲计算的某级粒径d d mmmm； D D矿质矿质混合料的最大粒径混合料的最大粒径mmmm 。DDDdDDDtaoao1131313.3.魏茅斯魏茅斯(C.A.G.Weymouth)(C.A.G.Weymouth)粒子干涉实际粒子干涉实际 魏矛斯提出的粒子干涉实际，以为颗粒之间的空魏矛斯提出的粒子干涉实际，以为颗粒之间的空隙，应由次小一级颗粒所填充；其所余空隙又由再次小颗隙，应由次小一级颗粒所填充；其所余

36、空隙又由再次小颗粒所填充，但填隙的颗粒不得大于其间隙之间隔，否那么粒所填充，但填隙的颗粒不得大于其间隙之间隔，否那么大小颗粒粒子之间势必发生干涉景象。为防止干涉起见，大小颗粒粒子之间势必发生干涉景象。为防止干涉起见，大小粒子之间应按一定数量分配，并从临界干涉的情况下大小粒子之间应按一定数量分配，并从临界干涉的情况下可导出前分级粒度的间距计算公式：可导出前分级粒度的间距计算公式：二、级配曲线范围的绘制二、级配曲线范围的绘制 实际级配曲线：以级配实际公式计算出的经过百分率%为纵坐标，以粒径mm为横坐标绘制而成的曲线。 级配曲线范围：由于矿料在轧制过程中的不均匀性，以及混合料配制时的误差等，所配制的

37、混合料必需在一定的范围内动摇。假设为常坐标，级配曲线明显呵斥前密后疏，不便绘制和查阅，所以普通采用半对数坐标进展绘制。这种方法是用半对数坐标绘制级配曲线。半对数坐标就是以对数坐标为横坐标，以常坐标为纵坐标所绘制的坐标网。 建立半对数坐标的普通方法如下： 1、先计算出各颗粒粒径的对数lgdi 2、求出各颗粒粒径间的对数间距，即lgdi-lgdi-1准确到0.01，并计算出各颗粒粒径对数间距的总和，即lgdi-lgdi-1 3、按下式求出各颗粒粒径的间距系数K：11lglglglgiiiiddddK应校核颗粒间距系数总和，调整使应校核颗粒间距系数总和，调整使K=1.00K=1.004 4、选定横坐

38、标长度、选定横坐标长度L L，各颗粒粒径间距，各颗粒粒径间距li=KLli=KL5 5、计算出各颗粒粒径在横坐标上的位置即距原点的、计算出各颗粒粒径在横坐标上的位置即距原点的间隔间隔6 6、根据各颗粒粒径在横坐标上的位置确定横坐标，以、根据各颗粒粒径在横坐标上的位置确定横坐标，以经过百分率为纵坐标，即为半对数坐标。经过百分率为纵坐标，即为半对数坐标。 建立好坐标网后建立好坐标网后, ,将按泰波实验指数将按泰波实验指数n1n1和和n2n2计算所得的各颗粒粒径计算所得的各颗粒粒径didi的的经过百分率经过百分率pipi绘于坐标图上，再将各点衔接为光绘于坐标图上，再将各点衔接为光滑的曲线，两条级配曲

39、线之滑的曲线，两条级配曲线之间所包括的范围通常用阴影部分表示，即为级配曲线间所包括的范围通常用阴影部分表示，即为级配曲线范围。范围。三、矿质混合料的组成设计方法三、矿质混合料的组成设计方法 在消费中，天然的或人工轧制的单一集料的级配普通很难完全符合某一适宜级配范围的要求。其中天然的集料往往是经过多种天然集料搭配使集料级配符合规范级要求，如在级配碎石中往往是砾石和砂相掺配而到达要求。而人工轧制的碎石那么往往是经过将碎石加工成几种不同规格粒度后再进展搭配，使其混合级配符合规范要求。 相对应的，我们对不同规格的集料用不同的名字。通俗的叫法有：寸半子、寸子、瓜子片、石屑。 正式的文件称号用该集料的最大

40、公称粒径与最小颗粒直径表示，如：“10mm31.5mm碎石是指这种集料的最大公称粒径为31.5mm，最小颗粒粒径为10mm的碎石。 矿质混合料的设计方法主要采用试算法和图解法。在运用设计方法时应具备以下两项条件： 1各种集料的筛析结果 2按技术规范或实际级配要求矿质混合料的级配范围一试算法一试算法数解法设计步骤数解法设计步骤 1、建立根本计算方程、建立根本计算方程 设有设有A 、B 、C 三种集料在某一筛孔上的分三种集料在某一筛孔上的分计筛余百分率分别为计筛余百分率分别为A() 、B() 、 C() ，计划配制矿质混合料计划配制矿质混合料M ，混合料，混合料M在相应筛孔上的在相应筛孔上的分计筛

41、余百分率为分计筛余百分率为M() 。设。设 A 、B 、C三种集料三种集料在混合料中的比例分别是在混合料中的比例分别是 X、Y 、Z ，那么得到下，那么得到下面两式：面两式： X+Y +Z=100 123 A() .X +B() . Y + C() . Z = M() 124 2、根本假设、根本假设 在矿质混合料中，假定混合料中某一级粒径的在矿质混合料中，假定混合料中某一级粒径的颗粒仅由三种集料中的一种集料来提供，而其它两颗粒仅由三种集料中的一种集料来提供，而其它两种集料中不含有这一粒径的颗粒，此时这两种集料种集料中不含有这一粒径的颗粒，此时这两种集料相应的分计筛余百分率为相应的分计筛余百分率

42、为0。例如设在。例如设在 粒级上仅粒级上仅 集集料在此粒级上存在分计筛余，其它两个集料料在此粒级上存在分计筛余，其它两个集料 和和 的的分计筛余全部是分计筛余全部是0，从而简化计算过程。，从而简化计算过程。3、计算、计算1计算A集料在混合料中所占的比例 根据上述假设，124式成为： A() .X = M() 那么A集料在混合料中所占的比例为： X = M() / A() 1252计算C集料在混合料中所占的比例 同理，按此假设在计算 集料在混合料中的比例时，在 粒级上其它两种那么C集料 和 在该粒径上的分计筛余百分率也是0，那么有： C(j) .X = M(j) 即C集料在混合料中比例是： Z

43、= M(j) / C(j) 1263最后计算B集料在混合料中的比例： Y=100 (X+Z ) 1274、校核调整 对以上计算得到的各集料的比例即配合比进展验算，如得到的合成级配不在所要求的级配范围，应调整初步配合比重新验算，直到满足级配要求为止。如经数次调整仍不能到达要求，可掺加单粒级集料或互换其它集料。1.1.试算法：试算法： 例题例题1-2P251-2P25材料名称材料名称 配合比配合比 13.213.24.754.752.362.361.181.180.600.600.300.300.150.150.0750.0750.070.075 5原原材材料料筛筛分分碎石碎石100%100%0.

44、80.860.060.023.523.514.414.41.31.30 00 00 00 0砂砂100%100%0 00 010.510.522.122.119.419.436.036.07.07.03.03.02.02.0矿粉矿粉100%100%0 00 00 00 04.04.04.04.05.55.53.23.283.383.3级级配配情情况况碎石碎石49%49%0.40.429.429.411.511.57.17.10.60.60 00 00 00 0砂砂30%30%0 00 03.23.26.66.65.85.810.810.82.12.10.90.90.60.6矿粉矿粉21%21%

45、0 00 00 00 00.80.80.80.81.21.20.70.717.517.5合合成成级级配配a ai i(%)(%)100%100%0.40.429.429.414.714.713.713.77.27.211.611.63.33.31.61.618.118.1A Ai i(%)(%)100%100%0.40.429.829.844.544.558.258.265.465.477.077.080.380.381.981.9100100P Pi i(%)(%)100%100%99.699.670.270.255.555.541.841.834.634.623.023.019.719.7

46、18.118.10 0标标准准级级配配范围范围100%100%100100637863784063406330533053224522451531535 512301230102510250 0中值中值100%100%10010070.570.551.551.541.541.533.533.52525212117.517.50 0二图解法设计步骤二图解法设计步骤1、预备任务、预备任务 (1)对所用的各集料筛分，并计算出各自的经过量百分对所用的各集料筛分，并计算出各自的经过量百分率。率。 (2)明确设计规范级配要求的级配范围。明确设计规范级配要求的级配范围。 (3)并计算出该要求规范级配范围的中

47、值。并计算出该要求规范级配范围的中值。2、绘制框图、绘制框图1绘制一矩形框图：通常纵横边各为绘制一矩形框图：通常纵横边各为100mm和和150mm，从左下向右上引对角线，从左下向右上引对角线 作为合成级配的中值。作为合成级配的中值。图图1-8。2标纵坐标：按算数坐标标经过量百分率刻度标纵坐标：按算数坐标标经过量百分率刻度%。3标横坐标：表示筛孔位置单位标横坐标：表示筛孔位置单位mm，方法各筛，方法各筛孔的详细位置那么根据合成级配要求的经过量百分率中孔的详细位置那么根据合成级配要求的经过量百分率中值，在纵坐标上找出该值的位置，然后从纵坐标引平行值，在纵坐标上找出该值的位置，然后从纵坐标引平行线与

48、对角线相交，再从交点处向下作垂线，垂线与横坐线与对角线相交，再从交点处向下作垂线，垂线与横坐标的相交点即为各筛孔相应位置。标的相交点即为各筛孔相应位置。 绘制框图坐标体系图绘制框图坐标体系图1-8 3、绘制各集料级配曲线图、绘制各集料级配曲线图1-9 将参与级配合成的各集料经过量绘制在框图中，用折线的方式连成级配曲线。将参与级配合成的各集料经过量绘制在框图中，用折线的方式连成级配曲线。 4、确定各集料的用量比例、确定各集料的用量比例 根据框图中相邻两条曲线关系，确定各集料在混合料中的掺配比例，有三种根据框图中相邻两条曲线关系，确定各集料在混合料中的掺配比例，有三种情况：情况：1重叠关系：相邻两

49、条曲线相互重叠，图重叠关系：相邻两条曲线相互重叠，图18中集料中集料 的级配曲线下部与集料的级配曲线下部与集料 的级配曲线上部搭接。在两条级配曲线之间引一条垂线的级配曲线上部搭接。在两条级配曲线之间引一条垂线 ，要求该垂线与集料，要求该垂线与集料 、 的级配曲线截距相等，即的级配曲线截距相等，即 。此时垂线。此时垂线 与对角线与对角线 相交于点相交于点 ，再经过点，再经过点 作一程度作一程度线与纵坐标交于线与纵坐标交于 点，点， 线段的几何长度以线段的几何长度以mm计就是集料计就是集料 的用量比例的用量比例%。2相接关系：相邻两条曲线首尾相接，图相接关系：相邻两条曲线首尾相接，图42中集料中集

50、料 的末端与集料的末端与集料 的首端正的首端正好相接。此时只需从好相接。此时只需从 集料的首端向集料的首端向 集料的末端引垂线集料的末端引垂线 ，该垂线与对角线，该垂线与对角线 相交于相交于点点 ，过点，过点 作程度线与纵坐标交于点作程度线与纵坐标交于点 ，那么，那么 线段的几何长度就是线段的几何长度就是 集料的用量集料的用量%。3分别关系：相邻两条曲线分别，图分别关系：相邻两条曲线分别，图42中集料中集料 的级配曲线与集料的级配曲线与集料 的级配曲的级配曲线在程度方向彼此分别。此时作一条垂线线在程度方向彼此分别。此时作一条垂线 平分这段程度间隔，要求平分这段程度间隔，要求 。垂线。垂线 与对

51、与对角线角线 交于点交于点 ，经过该点作一程度线与纵坐标交于点，经过该点作一程度线与纵坐标交于点 ，那么，那么 线段的几何长度就代线段的几何长度就代表集料表集料 的用量的用量%。剩余的。剩余的 即为集料即为集料 的用量。的用量。 可以说，框图中相邻集料级配曲线的关系只能够是这三种情况，但实践操作可以说，框图中相邻集料级配曲线的关系只能够是这三种情况，但实践操作过程中以第一种关系即重叠关系为最常见。过程中以第一种关系即重叠关系为最常见。5、校核与调整、校核与调整 根据图解求得的各集料用量比例，计算出合成级配的结果，合成级配超出根据图解求得的各集料用量比例，计算出合成级配的结果，合成级配超出级配范

52、围时，要调整各集料的用量，直到满足设计级配的要求为止。如经数次调级配范围时，要调整各集料的用量，直到满足设计级配的要求为止。如经数次调整仍不能到达要求，可掺加单粒级集料或互换其它集料。整仍不能到达要求，可掺加单粒级集料或互换其它集料。 确定各集料的用量比例图确定各集料的用量比例图1-92.2.图解法图解法材料名称材料名称 配合比配合比 通过下列筛孔通过下列筛孔(mm)(mm)的百分率（的百分率（% %）16.016.013.213.29.59.54.754.752.362.361.181.180.600.600.300.300.150.150.0750.075原原材材料料筛筛分分碎石碎石100

53、%100%1001009595636328288 82 21 10 0砂砂100%100%10010010010010010010010010010090906060353510101 1矿粉矿粉100%100%10010010010010010010010010010010010010010010010097978888级级配配情情况况碎石碎石61%61%616157.957.938.438.417.117.14.94.91.21.20.60.60 0砂砂29%29%2929292929292929292926.126.117.417.410.210.22.92.90.20.2矿粉矿粉10%

54、10%101010101010101010101010101010109.79.78.88.8碎石碎石63%63%636359.959.939.739.715.815.85.05.01.31.30.60.60 0砂砂30%30%3030303030303030303027.027.018.018.010.510.53.03.00.30.3矿粉矿粉7%7%7 77 77 77 77 77 77 77 76.86.86.26.2合成级配合成级配100%100%10010097.097.077.477.456.156.143.943.937.337.328.028.020.220.212.612.6

55、9.19.1100%100%10010096.996.976.776.753.653.642.042.035.335.325.625.617.517.59.89.86.56.5标标准准级级配配范围范围100%100%10010095100951007088708848684868365336532441244118301830122212228168164848中值中值100%100%10010097.597.57979585844.544.532.532.52424171712126 6第二章第二章 石灰和水泥石灰和水泥思索:什么是石灰? 石灰在工程中有什么用途？ 工程用石灰怎样选择？工地现

56、场石灰堆放工地现场石灰堆放工地现场石灰过筛工地现场石灰过筛内容提要及知识要点内容提要及知识要点本章论述了石灰的消化、硬化过程和质量检验评定目的；本章论述了石灰的消化、硬化过程和质量检验评定目的；经过学习，要求学生可以：经过学习，要求学生可以：具有石灰消化与硬化、硅酸盐水泥熟料各矿物成分特性具有石灰消化与硬化、硅酸盐水泥熟料各矿物成分特性方面的知识；方面的知识；具有石灰、技术性质的知识，并能进展检验；具有石灰、技术性质的知识，并能进展检验；能根据工程情况合理选用石灰。能根据工程情况合理选用石灰。胶凝材料胶凝材料有机胶凝材料 无机胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料 胶凝资料：在建筑工程中，能以本

57、身的物理化学作用将松胶凝资料：在建筑工程中，能以本身的物理化学作用将松散资料散资料( (如砂、石如砂、石) )胶结合成为具有一定强度的整体构造的材胶结合成为具有一定强度的整体构造的材料，统称为胶凝资料。料，统称为胶凝资料。 前往前页前往前页 气硬性胶凝资料：如石灰、石膏、菱苦土的水玻璃等只气硬性胶凝资料：如石灰、石膏、菱苦土的水玻璃等只能在空气中硬化、坚持或继续提高强度的胶凝资料。能在空气中硬化、坚持或继续提高强度的胶凝资料。前往前页前往前页 水硬性胶凝资料如各种水泥，那么不仅能在空气中硬水硬性胶凝资料如各种水泥，那么不仅能在空气中硬化、化、而且能更好的在水中硬化，且可在水中或适宜的环境中坚而

58、且能更好的在水中硬化，且可在水中或适宜的环境中坚持持并继续提高速度。并继续提高速度。前往前页前往前页第一节第一节 石灰石灰1.石灰：为石灰石经高温煅烧而获得的产品。石灰：为石灰石经高温煅烧而获得的产品。2.石灰根本类型：钙石灰：石灰根本类型：钙石灰： MgO 5% 镁石灰：镁石灰： MgO 5%3.石灰类型石灰类型1生石灰：生石灰：1块状生石灰块状生石灰2生石灰粉生石灰粉2消石灰：消石灰：1消生石灰粉消生石灰粉 2石灰浆石灰膏石灰乳石灰浆石灰膏石灰乳 石灰根据化学成分的不同分为生石灰和熟石灰。石灰的主要石灰根据化学成分的不同分为生石灰和熟石灰。石灰的主要化学成分是化学成分是CaOCaO，熟石灰

59、的主要成分是，熟石灰的主要成分是Ca(OH)2Ca(OH)2。根据废品加工。根据废品加工方法的不同，可分为块状生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰方法的不同，可分为块状生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰浆、石灰乳。浆、石灰乳。一、石灰的消费工艺概述一、石灰的消费工艺概述 石灰是由富含碳酸钙的岩石(如石灰石、白云石、白垩等)为主，亦可运用含有氧化钙和部分氧化镁的岩石经过煅烧，逸出二氧化碳气体后得到的块状资料。煅烧过程中，碳酸钙的分解需求吸收热量，通常需加热至900以上，其化学反响可表示如下：CaCO3 CaO+CO2CaCO3 CaO+CO2178kJ/mol178kJ/mol900178kJ/mol

60、1 1、优质的石灰：色质洁白或带灰色，多孔，质量较轻。石灰在烧制过程中，往、优质的石灰：色质洁白或带灰色，多孔，质量较轻。石灰在烧制过程中，往2 2、欠火石灰：未烧透石灰，质量大，色显白、硬度大、欠火石灰：未烧透石灰，质量大，色显白、硬度大 。3 3、过火石灰：烧制的温度过高或时间过长，石灰外表出现玻璃状的外壳，体积、过火石灰：烧制的温度过高或时间过长，石灰外表出现玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，块体密度大，消化缓慢收缩明显，颜色呈灰黑色，块体密度大，消化缓慢1414天。天。4 4、过火石灰危害及防治：用于建筑构造物中仍能继续消化，以致引起成型的构、过火石灰危害及防治：用于建筑构造物