2019年砂石材料1复习

1、第一章砂石材料一、填空题1. 将地壳上层岩石用 或方法加工，或不经加工而获得的各种 或岩石，统称为天然岩石。2. 由大块岩石经机械或人工加工而成的不同 和的岩石，称为块状岩3块状岩石主要包括片石、 、条石、锥形块石、 和料石等。4集料包括岩石经而形成的、砂等；以及岩石经而成的各种尺寸的、等。5. 岩石的物理性质在公路与桥梁工程中最常用的是 、等。6在工程上常用的岩石与水有关的物理性质是 、和等。7.岩石的抗压强度是以标准试件在 状态下，单轴受压时的 来表示的。&岩石饱水率与吸水率的主要区别是 不同，前者是岩石在 状态下测得的，后者是岩石在 及状态下测得的。9. 岩石吸水率和饱水率能有效

2、地反映岩石 的发育程度，可用来判断岩石的和等性能。10. 抗冻性指标是指岩石块状试件经在低于的条件下，按规定要求冻融循环次数后的质量损失百分率不大于 ,同时强度降低值不大于 则认为抗冻性合格。11. 岩石试件经冻融试验后的 与冻融试验前的抗压强度的 称为耐冻系数。12磨耗率是指岩石抵抗 、和等综合作用的性能。13.磨耗率的试验按我国标准规定，应采用 方法。14 .集料分为细集料和粗集料两类，在水泥混凝土中凡粒径小于 者称为细集料，大于者称为粗集料。15. 砂的物理性质主要包括 、和。16. 砂中所含水的质量，以占 的百分数表示。17 砂从干到湿，有四种含水状态，即 、和、。18在施工现场按体积

3、计量砂的用量时，因含水量的变化，砂的 亦随之变化，而通常配合比计算时，是按 时的体积计算的。因此，必须将现场含水砂的体积进行。19砂的颗粒级配是指砂的 颗粒的情况。20. 细集料的粗细程度可以用模数和粒径来表示。21. 粗集料主要包括人工轧制的和天然风化而成的22. 粗集料的一般物理性质包括表观密度、堆积密度、空隙率、及抗冻性及坚固性。23. 粗集料中不同粒径的粒料互相搭配的关系称为颗粒级配。一个良好的级配，要求最小，也不大。前者的目的是要使骨料本身最为 ;后者的目的是要使掺加料量最为。24. 粗集料含水率有下列两种含意：自然含水率和 吸水率。在水泥混凝土配合比计算时，粗集料的用量是以 状态时

4、的质量为标准的。、判断题（正确者打“ ,错误者打“X” ）1岩石饱水性系数愈大.抗冻性愈差。（）2. 岩石软化系数愈大，耐水性愈差。（）3矿质混合料的组成设计是以除各种矿质集料的技术性质应符合技术要求外，混合料还必 须满足最小空隙率和最大摩擦力的基本要求。（）4. 岩石的饱水率 >吸水率，吸水率含水率。（）5岩石的孔隙率是指开口空隙体积占岩石总体积的百分率（）6岩石抗压强度是以标准试件在干燥状态下单轴受压时的极限抗压强度表示的。7.一个良好的集料级配，要求空隙率最小，总表面积也不大。（）&岩石的孔隙率愈大，吸水率也愈大，抗冻性亦愈差。（）9岩石的密度是指岩石在规定条件下单位实体体

5、积的质量。（）10. 砂的三个级配区的划分是以4.75mm为控制粒径。（）11. 集料的表观密度是干燥集料质量与矿质实体体积质量的比值。（）12集料含水率是指集料试样中水的质量占集料试样质量的百分率。（）13. 第二级配区的砂一定是中砂。（）14岩石在松散（或紧密）排列时，空隙体积的体积百分率称之为岩的孔隙率。（）15.吸水率与饱水率之比可表征耐冻性，比值愈接近1，其耐冻性愈好。（）16细度模数是划分砂子粗细程度的唯一方法。（）17、 岩石技术性质主要从物理性质力学性质和化学性质三方面来进行评价。（）18、 毛体积密度表示在规定条件下岩石烘干岩石（包括孔隙在内）的单位体积的质量。（）19、吸水

6、量是在规定条件下岩石试样最大吸水质量与烘干岩石试件质量之比。（）20、 岩石在直接冻融法中一次冻融循环表示岩石加工成规则的块状试样在常温条件下（20 ±5C ）逐渐浸水饱和然后放置-15 C的冰箱中冻结 4h最后在常温下融解如此为一次冻融循 环。（）21、坚固性是评定岩石试样经饱和硫酸纳溶液多次浸泡与烘干循环后不发生显著性破坏或强度降低的性能。（）22、 根据试验研究的结果按SiO2的含量多少将岩石划分为酸性碱性。（）23、 细集料的筛分用标准筛分别是9.5mm, 4.75mm, 2.36mm, 1.18mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15 mm 0.075mmt（ ）24、

7、 筛分法主要是求三个参数：分计筛余百分率a累计筛余百分率 A通过百分率Pio（）25、在集料中只对细集料求细度模数（）26、甲基蓝MB值用于判别人工砂粒径 <0.075mm,颗粒含量，主要泥土还是与被加工母岩石化学成分相同的石粉。（）27、压碎值试验是将 9.5-13.2mm集料试样约3kg装入压碎值侧定仪内，放在压力机上，在 10min内左右的时间均匀加载 400KN稳压5s卸载，称其通过 2.36mm的筛余质量。（）三、名词解释1. 片石2块石4. 料石5. 石屑6. 粒料7 .集料（骨料）&矿料9. 矿粉10. 砂11 .砾石12. 砂砾13. 卵石14. 碎石15. 颗粒

8、组成16. 细度模数17. 级配18. 最佳级配19. 岩石磨光值20. 硬度21 .压碎值22. 同粒径集料23. 空隙率24. 孔隙比25 .筛分四、问答题I. 块状岩石有哪些主要制品 ？各有何用途？2 .某岩石的抗冻强度是 M25，试解释其含义？在什么情况下须测定岩石的抗冻强度3. 何谓岩石的密度？毛体积密度？并说明它们的共同点及其区别。4. 试述测定岩石密度(李氏比重瓶法)的目的与步骤。5. 写出岩石孔隙率的计算公式。6. 写出集料孔隙率的计算公式。7. 岩石的饱水率和吸水率有何区别？&砂的颗粒级配通过什么方法测定？如何测定？9. 何谓连续级配？何谓间断级配？怎样评定集料级配是

9、否优良 ？10. 岩石的饱水率和吸水率有何区别？II. 冶金矿渣在应用时应注意什么？12. 试述级配与粗度的区别与联系？计算题1. 某砂筛分试验结果如下表1-1，试计算其累计筛余及细度模数，并画出级配曲线。表1-1筛孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.600.300.15底盘筛余量(g)010204510013515535分计筛余(%)累计筛余(%)2. 经试验测得某岩石试样在空气中重80g ,封蜡后空气中重 86g, 封蜡后水中重 48g,试计算该试样的毛体积密度是多少？(蜡的密度0.93g/cm3，水的温度修正系数不考虑)3. 从工地取回的砂样，烘干至恒重，其筛分结果见表1-2

10、和表1-3,试判断该砂属于何区？是否符合标准级配要求 ？为什么？并绘出级配曲线图。表1-2筛孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.600.300.15<0.15筛余量(g)04011080155101005分计筛余()累计筛余(%)表1-3筛孔尺寸(mm)级配区I区n区川区累计师余(按质量计)(%)9.50004.751001001002.363552501501.18653550102500.68571704140160.39580927085550.151009010090100904. 取500g干砂做筛分试验，结果如表1-4，试计算各累计筛余。表1-4筛孔尺寸(mm)4

11、.752.361.180.600.300.15<0.15筛余量(g)5451151329376645.已知某材料密度为2.7g/cm3,浸水饱和状态下的毛体积密度为2462kg/m3，经烘干至恒重，知道质量损失100 kg/m3,试求此材料干燥状态下的毛体积密度和孔隙率。6现将碎石磨细后烘干，称取 50g，用李氏比重瓶测定其体积为 18.9cm3。另外将碎 石直接烘干后称取 1000g，将其浸入水中饱和后用湿布擦干，再用1000ml的量筒，盛水500m1，然后将碎石装入，水面升高至 884ml，试问该碎石的密度和视密度各为多少 ？7有一岩石试样，干燥状态下的质量250g。把它浸入装满水的

12、桶里吸水饱和，排出的水为100cm3，然后把试件取出，擦干表面第二次放人盛满水的桶中，排出水量为125cm3,求此岩石的干密度、质量吸水率、体积吸水率、湿密度。&有一份残缺的砂子筛分记录如表1-5，根据现有的材料补全。表1-5筛孔尺寸(mm)4.752.361.180.600.300.15分计筛余(%)2020累计筛余(%)519通过(%)452229用加权平均值法计算砂参数。砂筛分试验，取500g砂，进行试验，得以下各筛余量(如表1-6)。试计算各个累计筛余量。表1-6筛孔(mm)4.752.361.180.600.300.15<0.15筛余量(g)54511513293763

13、2分计筛余(%)累计筛余(%)调整后筛余量10.已知某碎石的视密度p 'f=2. 65g/cm3,堆积密度p f=1. 50g/cm3，求该碎石的空隙率？11. 从某工地取回砂样，经烘至恒量后，取500g砂样，进行筛分试验，筛分结果如表1-7。求：(1)该砂样的分计筛余百分率，累计筛余百分率和通过量百分率；(2) 计算细度模数，确定砂的类型。表1-7筛孔尺寸(mm)9.54.752.361.180.600.300.15<0.15各筛筛余量(g)0153080160125652512 .某砂样筛分试验结果计算如表1-8，试判断该砂样属于哪一类砂。表1-8筛孔尺寸(mm)9.54.7

14、52.361.180.600.300.15<0.15通过百分率p(%)100908872421550参考答案一、填空题I .机械人工块状或粒状2. 尺寸形状3. 块石铺砌拳石4. 自然风化砾石(卵石)机械轧制碎石 石屑5. 密度 毛体积密度 孔隙率6. 吸水性饱水性抗冻性7. 饱水极限抗压强度&试验条件常温真空抽气常温常压9. 微裂隙抗冻抗风化10. 吸水饱和一150C50 % 25%II .抗压强度比值12. 撞击剪切摩擦13. 搁板式14. 4.75mm4.75mm15. 表观密度堆积密度 空隙率 含水率16. 干砂质量17.全干状态（烘干砂）气干状态（风干砂）饱和面干状态（

15、饱和面干砂）含水湿润状态（湿砂）18.体积饱和面干折算19.大小搭配20.细度平均21 .碎石砾石22.含水率颗粒级配针、片状颗粒含量23.空隙率总表面积紧密节约24.饱和面十 饱和面十二、判断题1.V；2.X；3.V； 4.x； 5.x；6.7. V；8 .V；9. x10.x； 11.X；12.V； 13.x；14.x；15.x；16 . x；17 .V；18 . V；19.V； 20.V；21.V； 22. x； 23.V； 24.25.V； 26 .V；27 .V。三、名词解释1. 片石是指符合工程要求的岩石，经开采选择所得的形状不规则的，边长一般不小于 15cm的石块。2. 块石是指

16、符合工程要求的岩石，经开采并加工而成的形状大致方正的石块。3. 锥形块石是指底面大、顶面小，形状似截头锥体的石块。4. 料石是指按规定要求经凿琢加工而成的形状规则的石块。5. 石屑是轧制并筛分碎石所得的粒径为2.10mm的粒料。6. 粒料是呈颗粒状的松散材料。7. 集料（骨料）是指在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、石屑、砂 等。&矿料是指包括矿粉在内的集料。9. 矿粉是指符合工程要求的石粉及其代用品的统称。10. 砂是岩石经风化或轧制而成的粒径为0.0742mm的粒料（另一定义为：粒径小于 5mm的粒料）。11. 砾石是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为2 60mm的无

17、棱角的天然粒料。12. 砂砾是砂和砾石的混合物。13. 卵石是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为60200mm的无棱角的天然粒料； 大于200mm者称为漂石。14. 符合工程要求的岩石，经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料，称为碎石。15. 在集料中，各种不同粒径范围的颗粒质量占总质量的百分率，称为颗粒组成。16. 砂的粒径的粗细程度，为砂在规定各筛孔的累积筛余百分率之和除以100的商，称为细度模数。17. 级配是矿料的各种粒径范围颗粒质量的分配比例。按各种粒径范围的连续或中断， 分为连续级配和间断级配；按混合料成型后空隙率的大小，分为开级配和密级配。18 .最佳级配是能使矿料的颗粒组成满

18、足工程技术要求的级配。19. 按规定试验方法测得的岩石抵抗轮胎磨光作用能力的数值，以百分率表示，称为岩 石磨光值。20. 硬度是材料抵抗其它物体刻划或压人其表面的能力。测定方法有压人、弹性回跳法、刻痕法等。21. 按规定试验方法测得的被压碎碎屑的质量与试样质量之比，以百分率表示，称为压 碎值。22. 粒径基本接近同一尺寸的集料，称同粒径集料。23 空隙率是材料的颗粒之间空隙体积占总体积的百分比。24.孔隙比是材料的孔隙体积与其固体体积的比值。25 按规定试验方法用标准筛对矿料进行颗粒组成分析，称为筛分。四、问答题1. 答：块状岩石的主要制品：(1) 片石，用于砌筑挡土墙、桥梁护坡、基础片石混凝

19、土工程等；(2) 块石，用于砌筑桥梁基础；(3) 条石，铺砌高级路面面层和过水路面等；(4) 锥形块石，铺砌公路路面基层；(5) 铺砌拳石，用于公路路面，桥梁涵洞及其它加固工程的铺砌；料石，砌筑拱桥的拱圈。2. 答：岩石在标准试验条件下经受冻融循环25次后，无明显的缺损，强度降低值不超过25%,质量损失值不大于 5%,以此检验合格的冻融循环次数为抗冻强度，用W E巧表示。在寒冷地区及经常遭受冻融的地段，地下建筑物的材料需要做冻融检验。3. 答：岩石的密度：在规定条件下，测得岩石矿质单位体积(不包括孔隙和空隙体积)的质量。岩石的毛体积密度：在规定条件下，测得岩石单位体积(包括岩石的孔隙体积)的质

20、量。二者的共同点：均为矿料的物理常数，都是针对矿料的单位体积的质量而言。二者的区别：由于矿料的结构状态不同，并且矿料除有本身的实体外还有孔隙或空隙占有部分体积，因此分为密度、毛体积密度。4. 答：测定岩石的目的：在于通过了解岩石的密度可以侧面地了解岩石的矿物成份，并在了解密度、毛体积密度的基础上，可以计算出岩石的孔隙率，作为初步判断结构密实性、强度、抵抗水的侵入能力等项的依据。试验步骤： 将岩石粉碎为0.25m的石粉； 石粉放人烘箱中烘干(105 C110C )后放在干燥器中冷却至室温。 称出10g石粉待用； 将烘干的李氏比重瓶内注人煤油，使煤油至零点刻度线，然后放入恒温水槽中0.5h后再读煤

21、油在瓶内的体积； 将装有煤油的李氏比重瓶拿出恒温水槽外，用已称好的100g石粉小心仔细地装入比重瓶内，使液面上升至瓶颈，可读出刻度外； 称剩余石粉的质量； 将粘附在瓶壁上的石粉用瓶内的煤油小心地洗刷到瓶底，然后略倾斜地旋动比重瓶。使煤油内的空气泡排出； 再放人恒温水槽内，在与原读数相同的温度下读出液面的体积； 计算E沁V1 I?Pf5. 答：岩石孔隙率 n =(1-) 100%式中：n 岩石孔隙率，;36岩石毛体积密度。g / cm;：1 石粉的密度，g/ cm3。I Pf6答：集料孔隙率 n '=（1-r） 100%Pt式中：n'集料的空隙率，;f集料的堆积密度，g/ cm3

22、;:t集料的视密度，g / cm3。7答：岩石的饱水率和吸水率同属一物理现象，只是试验条件不同，饱水率试验条件 是常温（20± 2C）和真空抽气（抽到真空度为20mm水银柱）的条件，因此在稀薄空气条件下， 水分很快进入开口孔隙中，因而水分几乎填满开口孔隙的全部体积，吸水率试验条件是常温常压的条件下，岩石开口孔隙的部分体积仍为空气所占据，水分仍能充满孔隙的部分体积， 饱水率大于吸水率。&答：砂的颗粒级配通过砂的筛析试验测定。砂的筛析试验是将砂烘干到恒量，取500g,一套标准筛（孔径为9.5、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm）进行筛分，求出存留在各筛

23、上的 筛余量，然后按下述公式计算级配参数。分计筛余百分率：maiL 100%M累计筛余百分率：Ai=a1+a2+ +ai式中：mi某号筛上的筛余量，g;M 试样总量，即 500g ;Ai 某号筛上的累计筛余，;a?、ai从4.75、2.36至计算的某号筛的分计筛余，。9答：连续级配是将集料的颗粒尺寸由太到小连续分级，而每一级骨料占适当的比例 配合。间断级配是将集料的分级不完全按颗粒直径由大到小的连续分级，而剔除一个分级或几个分级形成不连续的级配。凡能达到集料的最大密度，又符合级配规范中规定的级配范围 之中值为最优良，在级配规范的范围内为级配合格。10. 答：饱水率是在强制条件下（煮沸或真空抽气

24、）岩石试件最大质量与烘干质量之比。吸水 率是在规定条件下（常温常压下）吸水饱和质量与烘干条件下的质量之比。11. 答、冶金矿渣在应用时主要注意矿渣的化学成分和矿物成分的稳定性，硅酸盐，石灰质铁镁分解反应成分没有充分完成应用在结构物中将产生很大的内应力。引起矿渣裂解或破碎影响结构的强度和稳定性，同时矿渣的物理力学性质均按满足集料的物理力学要求才能 使用。12答、级配是反映集料颗粒大小的搭配情况，粗度是反映细集料整体粗细和程度。联系：粗度模数是通过级配中的累计筛余得到。相同细度模数的集料可有不同的颗粒级配。要全面反映细集料的颗粒性质必须同时使用这两个指标。五、计算题1 解：（1）计算分计筛余如表

25、1-9表1-9筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15底盘筛余量（g）010204510013515535分计筛余（%）02492027317累计筛余（%）02615356293100（2）级配曲线如图1-15 0 60 18筛孔尺寸（）累 计 筛 余（%（3）细度模数A2.36A1.18A0.6A0.3A0.154.75100 - A4.75(615356293) - 5210022.05该试样的毛体积密度为2.54g/cm32.解:根据公式:已知：m0 = 80 g.m1S = 0.93( g / cm3)m。_ m - m0一 S二 86 g.m代入上式得：S8

26、086 - 4886 - 8032.54( g / cm )10.93该度样的毛体积密度为2.54 g / cm33 计算分计筛余（%）和累计筛余（%）如表1-10表 1-10筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15<0.15筛余量（g）04011080155101005分计筛余（%）082216312201累计筛余（%）083046777999100（2）该砂属I区，因0.6筛余为77%, I区在0.6mm三个范围85%71% , 77%在其间（3）该砂级配符合标准级配要求，因5； 0.6； 0.15mm三个筛的累计筛余没有超出标准级配范围，唯有0.3mm （

27、累计筛余79%）超出其不意1% （标准级配范围为 80%95%），规范 规定允许超出，但不允许大于5%（4）级配曲线见图1-2J f累 计 筛 余（%./Jxzf ” */f Jr./ /一_一""1_ 5 - 0 .-60 1.18 _、 . . 筛孔尺寸(1 1 )图1- 24.解：分计筛余。累计筛余计算，见表1-11表 1-11筛孔尺寸（mm）4.752.361.180.60.30.15<0.15总量筛余量（g）545115132937634500分计筛余（%）19232619157累计筛余（%）110335978931005. 解：(1)干密度 2462-10

28、0=2362kg/m3=2.362g/cm3P2 362(2) 孔隙率 n =(1 - ?) 100%=(1- 27 ) 100% =13%故干密度为2.362g/cm3，孔隙率为13%6. (1)计算密度， t根据Vst 502.65 g / cm318.9（2）计算视密度Vs Vc式中Vs+Vc的体积应放入岩石后排水体积，即884-500=384cm3代入得 y 工1000 =2.60g/cm338故该碎石的密度为 2.65 g/cm3视密度为2.60g/cm37. （1）干密度250125=2.00g / cm3湿密度字 = 250 = 2.00g/cm3125(3) 重量吸水率 m吸 =-水 100% J25 一10