第二章《建筑材料》

1、湖南省2016年度市政公用工程专业技术职务任职资格考试专业知识主讲： 黄美燕第二章 建筑材料第一节 石料与集料一、石料1.1 石料的岩石学特性岩石的定义：是指在各种地质作用下按一定方式组合而成的矿物集合体，是组成地壳及地幔的主要物质。 岩石的分类根据成岩条件将岩石分成三类:岩浆岩深成岩、喷出岩、火山岩沉积岩-碎屑岩、粘土岩、化学及生物化学岩变质岩-片理状岩、块状岩常见岩石种类 根据石料组成中二氧化硅成分含量的多少，将岩石分成不同酸碱性石料。 亲水系数表明石料对水亲和力的大小。亲水系数越大，说明石料与水的结合程度越高，相对应与沥青的结合力就越弱，所以石料的酸碱性直接影响到石料和沥青构成的混合料的

2、性质。1.2 石料的物理性质物理常数 吸水性 抗冻性1.2.1 物理常数 图2-1 石料体积组成示意图意义：表征石料的内部组成结构，并间接反映其物理力学特 性，也是混合料组成设计计算时的重要原始资料。 指标：真实密度、毛体积密度和孔隙率 （1）真实密度 （真实体积 vs 矿物实体体积）测试方法：量积法、水中称量法和蜡封法（2）毛体积密度 (毛体积 vs +vn+vi闭口与 开口孔隙)（3）孔隙率：测试方法：煮沸法或真空抽气法图2-1石料体积组成示意图1.2.2 吸水性（1）吸水率定义：是指在规定条件下，试件最大吸水质量与烘干石料试件质量 之比。测试方法：将已知质量的干燥规则试件逐层加水至浸没，

3、用自由吸水法测定其吸水后质量。 （2）饱和吸水率定义：是指在强制条件下，石料试件的最大吸水质量与烘干试件质量之比。 测试方法：将已知质量的干燥规则试件用煮沸法或真空抽气法强制饱水，测定其饱水后的质量。（3）饱水系数定义：岩石吸水率与饱和吸水率之比意义：一般来说，石料的饱水系数越大，常压下吸水后留余的空间就越少，岩石越容易被冻胀破坏，其抗冻性就越差。 1.2.3 抗冻性抗冻性是指石料在饱水状态下,能够经受反复冻结和融化而不破坏,并不严重降低强度的能力。抗冻性试验是指试件在浸水条件下，经多次冻结与融化作用后测定试件的质量损失以及单轴饱水抗压强度的变化。岩石的抗冻性用两个直接指标表示，一个为冻融系数

4、，另一个为质量损失率。 冻融系数：是冻融试验后试件饱水抗压强度与冻融试验前试件饱水抗压强度之比。 质量损失率：冻融试验前后的干试件质量差与冻融前干试件质量的比值。一般认为冻融系数大于75，质量损失率小于2时，为抗冻性好的岩石。吸水率小于0.5，软化系数大于0.75以及饱水系数小于0.8的岩石，具有足够的抗冻性。对于一般道路工程，往往根据上述标准来确定是否需要进行岩石的抗冻性试验。1.3 石料的力学性质技术指标：单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗剪强度、点荷载强度和抗折强度，以及抗压碎、抗冲击、抗磨光、抗磨耗等性能。关键指标：单轴抗压强度和抗磨耗性1.3.1 单轴抗压强度意义：单轴抗压强度

5、是反映石料力学性质的重要指标。 影响因素：石料的组成结构 矿物组成、岩石的结构、孔隙构造、裂隙分布等试验条件:试件几何尺寸、温度、加载速率、湿度等测试方法：将石料制备成规定标准试件，饱水处理后采用万能试验机（或压力试验机），使试件在按规定加载条件下单轴受压，直至达到极限破坏时的单位承压面积。1.3.2 磨耗率砂石材料磨耗率是指其抵抗撞击、边缘剪力和摩擦等联合作用的能力。石料的磨耗率常采用洛杉矶磨耗试验进行测定。经过规定的搁板式磨耗机试验后，石料的磨耗率采用下式来计算： 1.4 石料的技术标准根据石料所属岩石类型，将石料分成四大类：岩浆岩、石灰岩、砂岩或片麻岩以及砾岩；再依据石料的抗压强度的高低

6、和磨耗率的大小将每种类型岩石划分成四个等级。二、二、集料2.1 集料的分类定义：集料是由不同粒径矿质颗粒组成，并在混合料中起 骨架和填充作用的粒料。分类：按成因及加工方式分 砾石 碎石 天然砂 人工砂 石屑 工业冶金矿渣 按粒径范围分 粗集料 细集料 矿粉2.2 集料的物理性质2.2.1 物理常数（1）密度集料组成质量与体积关系示意图集料是矿质颗粒的散状混合物，不仅包括矿物及矿物间的开口孔隙和闭口孔隙，还包括矿质颗粒间的空隙。集料的体积和质量的关系如图所示。集料组成质量与体积关系示意图表观密度、毛体积密度堆积密度堆积密度是指单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积）物质颗

7、粒的质量，分为自然堆积密度、振实堆积密度与捣实堆积密度。（2） 空隙率空隙率反映了集料的颗粒间相互填充的致密程度，是指集料在某种堆积状态下的空隙体积（含开口孔隙）占堆积体积的百分率。在松装和紧装状态下，粗集料的空隙率分别为43%-48%和37%-42%，细集料空隙率分别为35%-50%和30%-40%。（3）粗集料骨架间隙率骨架间隙率通常指4.75mm 以上粗集料在捣实状态下颗粒间空隙体积的百分含量。粗集料骨架间隙率的大小用于确定混合料中细集料和结合料的数量，并评价集料的骨架结构。（4）细集料的棱角性 危害：细集料棱角性不符合要求对沥青混合料的抗 流动变形能力及 水泥混凝土的和 易性有显著不利

8、 影响。 测试方法：间隙率法、 流动时间法 2.2.2 集料的级配指集料中不同尺寸颗粒的比例。反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配情况。砾石受压2.2.3 集料的颗粒形状与表面特征 颗粒形状：蛋圆形、棱角形、针状、片状碎石受压针状：长度大于其平均粒径2.4倍的颗粒片状：厚度小于其平均粒径0.4倍的颗粒 表面特征：表面的粗糙程度及孔隙特征等碎石受压针片状颗粒的定义：最大长度与厚度之比大于3的颗粒。2.2.4 含泥量和泥块含量定义：泥是指砂中粒径小于0.075mm的颗粒，泥块是指粗集料原尺寸大于4.75mm（或细集料大于1.18mm），但经水浸洗、手捏后小于2.36mm（细集料小于0.6mm）的

9、颗粒含量。意义：反映集料的洁净程度测试方法：砂当量试验，亚甲蓝试验 2.3 集料的力学特性 主要指压碎值、磨光值、冲击值和磨耗值等。2.3.1 压碎值 意义：衡量集料强度的相对指标，以鉴定集料品质。测试方法：将标准石料试样在规定条件下加荷，测试石料被压碎后，2.36mm标准筛上通过质量的百分率。2.3.2 磨光值 意义：反映集料抵抗轮胎磨光作用的能力。测试方法：将9.5mm13.2mm并剔除针片状颗粒的集料制成试件，加速磨光后采用摆式摩擦系数测定仪测定磨光后集料的摩擦系数PSVra。 2.3.3 冲击值 意义：反映了集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的能力。 测试方法：按规定方法称取9.513.

10、2mm试样质量，捣实后用13.75kg的冲击锤沿导杆自规定高度自由下落按规定连续锤击集料，测试试验后2.36 mm标准筛上通过质量百分率。 2.3.4 磨耗值磨耗值反映了集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力，一般磨耗损失小的集料坚硬、耐磨并且耐久性好。沥青混合料和基层所用集料的磨耗值一般采用洛杉矶试验，沥青混合料抗滑表层所用集料的磨耗值通常采用道瑞试验。洛杉矶磨耗试验又称搁板式磨耗试验，是将按规定级配组成的集料与一定数目的钢球同时加入洛杉矶磨耗试验机的磨耗鼓中，磨耗鼓在规定条件下旋转摩擦500 次后取出集料试样，测试试验后集料1.17mm 标准筛上通过质量百分率。道瑞磨耗试验是将粒径为9.5-13.2

11、mm 的洁净干燥集料试样单层紧排于两个试模内，然后排砂并用环氧树脂砂浆填充密实，经24h 养护后拆模清砂取出试件并称其质量m1，再将试件固定于道瑞磨耗机上，在规定条件下旋转摩擦500 圈后，取出试件，清砂后称取质量m2，可按下式计算。2.4 岩石集料的技术要求 2.4.1 粗集料的技术要求2.4.2 细集料的技术要求2.5 工业冶金矿渣集料的技术特性2.5.1 工业冶金矿渣集料分类钢渣、高炉渣、煤渣、粉煤灰等。2.5.2 矿渣的物理力学性质矿渣的密度与矿物成分有关，在2.973.32g/cm3。矿渣的堆积密度在1900kg/m3以上，空隙率大多在35%以下，耐冻性（或坚固性）一般均能符合路用要

12、求。矿渣的力学强度一般均较高，其强度与空隙率有关。通常其极限抗压强度在50MPa以上，高者可达150MPa，相当于石灰岩至花岗岩的强度。三、矿质混合料组合设计3.1 矿质混合料的级配级配曲线连续级配连续级配是由大到小、逐级粒径均有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料。级配曲线间断级配间断级配是在矿质混合料中剔除一个或几个分级，形成一种不连续的混合料。级配理论最大密度曲线理论 富勒公式：矿质混合料的颗粒级配曲线越接近抛物线，则其 密度越大 ，即：泰波公式：认为富勒曲线细料可能偏少，矿质混合 料中的级配最好在一定范围波动，即：级配理论粒子干涉理论： 为达到最大密度，前一级颗粒间的空隙，应由次一级颗粒

13、填充；其所余空隙由再次小颗粒填充，但填隙的颗粒粒径不得大于其间隙间距，否则大小颗粒粒子之间会发生干涉现象，为避免干涉发生，大小粒子间应按一定数量分配，并从临界干涉的情况下导出前一级颗粒间的距离。 3.2 矿质混合料的配合比设计3.2.1 数解法3.2.2 图解法（用例题讲述）（1）级配曲线坐标图的绘制（2）各种集料用量的确定（3）校核 组成集料级配曲线和要求合成级配曲线图4. 石料与集料的工程应用4.1 道路用石料制品（1）高级铺砌用整齐块石：经精凿加工而成。（2）路面铺砌用整齐块石：粗凿成的方块石或条石。（3）铺砌用不整齐块石：又称拳石，要求顶面为一平面，底面与顶面基本平行。（4）锥形块石：

14、又称大块石，用于路面底基层，是由片石进一步加工而得的粗打石料。4.2 桥梁建筑用主要石料制品（1）片石：粗打石料，其形状不限制，但薄片者不得使用。（2）块石：有两个较大的平行面（3）方块石：在块石中选择形状比较整齐者稍加修整。（4）粗料石：表面凹凸不大于10mm，砌缝宽度小于20mm。（5）细料石：表面凹凸不大于5mm，砌缝宽度小于15mm。（6）镶面石：一般应选用较好的石料。第二节 沥青材料一、石油沥青的组成1.1 元素和组成沥青分子通式是： CnH2n+aObScNd，通常在石油沥青中碳含量为80%-87%，氢为10%-15%，氧、硫、和氮的含量少于3%。由于石油沥青化学组成结构的复杂性，

15、工程上常将沥青所含烃类化合物中化学性质相近的成分归类分析，从而划分为若干组，即用组分进行分析。 油分：使沥青具有流动性树脂：提高沥青的塑性和粘附性酸性树脂：是一种表面活性物质，能增强沥青与砂质材料表面的粘附性 。沥青质：提高沥青的粘性、耐热性，但能降低沥青的塑性1.1.1 三组分分析法 油分、树脂、沥青质1.1.2 四组分分析法 沥青质、饱和分、芳香分、胶质1.2 沥青的胶体结构1.2.1 胶体理论沥青的胶体结构是以沥青质为胶核，胶质被吸附其表面，并逐渐向外扩散形成胶团，胶团再分散于芳香分和饱和分中。1.2.2 胶体结构类型（三种） a、溶胶型结构 b、溶凝胶型结构 c、凝胶型结构溶胶结构：沥

16、青质含量少，饱和分和芳香分、胶质多。凝胶结构：沥青质含量较多，并有相应数量的胶质形成 胶团，使得胶团的相互移动较困难。溶-凝胶结构：适中（理想结构）。1.2.3 胶体结构的评价方法针入度指数（PI）二、石油沥青的技术性质2.1 沥青的物理性质2.1.1 黏滞性：指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，其大小取 决于沥青的化学组分及温度。用黏度表示。 沥青的绝对黏度 （动力黏度）沥青的相对黏度 （条件黏度） 技术指标：针入度 、黏度 沥青绝对黏度概念图（1） 针入度 penetration 针入度试验适用于测定黏稠石油沥青稠度，针入度划分沥青技术等级的重要指标。定义：在规定的温度和时间内，附加一定质量

17、的标准针垂直贯入试样的深度，以0.1mm表示。 表示方法： 沥青针入度试验示意图（2） 粘度 viscosity 定义：液态沥青在规定温度条件下，通过规定的流孔直径，流出50ml体积所需要的时间。（适用于测定液体石油沥青、煤沥青和乳化沥青等的粘度）试验方法：标准粘度计法表示方法：结论：相同的温度和流孔条件下，流出时间越长，表示沥青黏度越大。2.1.2 塑性1）定义:沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力。2）影响因素：沥青的组分及温度3）衡量指标：延度 4）试验：延度仪测定结论：沥青延度越大，塑性越好，柔性和抗断裂性能越好。延度试件2.1.3 温度稳定性（1）定义：指沥青的黏结性和塑性随温度升

18、降而变化的性能。 （2）高温敏感性（用软化点表示，单位： ）测定方法：环球法软化点仪；以沥青由固化点到滴落点的温度间隔的87.21%为软化点。软化点越高，表明沥青的耐热性越好，即温度稳定性愈好。（3）低温抗裂性（用脆点表示）脆点的表示：沥青材料由黏塑状态转变为固体状态达到条件脆裂时的温度。测定方法：弗拉斯脆点仪要求沥青具有较高的软化点和较低的脆点。2.1.4 加热稳定性对于道路石油沥青（黏稠沥青）：沥青的薄膜加热试验对于液体石油沥青：液体石油沥青蒸馏试验2.2 沥青的路用性能沥青的抗疲劳性能、沥青的老化性能、沥青与集料的粘附性2.2 道路石油沥青技术要求1.道路石油沥青的技术标准2.道路液体石

19、油沥青的技术标准（1）分级：A、B、C三级（2）标号：根据针入度划分七个标号。随着牌号增加，沥青的稠度减小（针入度增加），塑性增加（延度增大），而温度敏感性增大（软化点降低）。按其凝结速度分快凝、中凝、慢凝三个等级三、改性沥青3.1 改性沥青的分类与技术要求（1）定义为了提高沥青混合料的路用性能，掺加某些高分子化合物或其他填料等外掺剂，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青的性能得以改善而制成的沥青结合料。（2）分类树脂类； 橡胶类； 热塑性弹性体（3）技术要求 3.2 常用聚合物改性沥青热塑性橡胶类改性沥青（如SBS）、橡胶类改性沥青、热塑性树脂类改性沥青、掺加天然沥青的改性沥青、热固性树脂

20、类改性沥青四、乳化沥青4.1 乳化沥青的组成材料乳化沥青 = 沥青 + 乳化剂 + 稳定剂 + 水 4.2 乳化沥青的形成、分裂机理与生产工艺（1）沥青能均匀稳定地分散在乳化剂水溶液中，主要原因有：乳化剂降低界面能的作用增强界面膜的保护作用界面电荷稳定作用乳化剂在沥青微滴表面形成界面膜（2）分裂：从乳液中分裂出来的沥青微滴在集料表面凝结成一层连续的沥青薄膜 。4.3 乳化沥青的技术性质与技术要求乳化沥青在使用过程中，与砂石集料拌和成型后，在空气中逐渐脱水，水膜变薄，使沥青微粒靠拢，将乳化剂薄膜挤裂而凝成连续的沥青黏结膜层。成膜后的乳化沥青具有一定的耐热性、黏结性、抗裂性、韧性及防水性。4.4

21、改性乳化沥青 五、煤沥青5.1 煤沥青的化学组成与结构特点（1）煤沥青的组成主要是芬香族碳氢化合物及其氧、硫和氮的衍生物的混合物，其元素组成主要为CHOSN。（2）与石油沥青相类似，也是复杂的胶体分散系。5.2 煤沥青的技术性质与技术要求（1）煤沥青的技术性质与石油沥青相比有下列差异：温度稳定性差；气候稳定性差塑性较差；与矿质材料表面黏附性能好防腐性能好第三节 沥青混合料一、沥青混合料的技术性质1.1 沥青混合料的类型与组成结构（1）沥青混合料的类型按胶凝材料的种类石油沥青混合料煤沥青混合料。按矿料公称最大粒径分类特粗式沥青混合料：公称最大粒径等于或大于31.5mm；粗粒式沥青混合料：公称最大

22、粒径等于26.5mm；中粒式沥青混合料：公称最大粒径为16mm或19mm；细粒式沥青混合料：公称最大粒径为9.5mm或13.2mm；砂粒式沥青混合料：公称最大粒径小于9.5mm。3.按矿质材料的级配类型分：连续级配和沥青混合料；间断级配沥青混合料。4. 连续级配和沥青混合料按其密度分：密级配沥青混合料；半开级配沥青混合料；开级配沥青混合料。5.按沥青混合料施工温度分：热拌热铺沥青混合料;热拌冷铺沥青混合料; 冷拌热铺沥青混合料。（2）沥青混合料的组成结构 1.2 沥青混合料的结构强度及其影响因素要求沥青混合料在高温时，必须具备一定的抗剪强度和抵抗变形的能力，称为高温强度和稳定性。一般采用库伦理

23、论进行分析。其抗剪强度主要取决于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的黏聚力，以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产生的内摩阻角。影响沥青混合料抗剪强度的因素：主要是材料的组成材料的技术性质以及外界因素，如车辆荷载环境温度、环境条件等。 1.3 沥青混合料的路用性能高温稳定性抗滑性低温抗裂性水稳定性施工和易性抗疲劳性二、普通热拌沥青混合料的组成设计1.1 沥青路面使用性能的气候分区沥青路面分区：高低温指标。每个气候分区用3个数字表示，第一个数字表示高温分区；第二个数字表示低温分区；第三个数字表示雨量分区。 1.2 沥青混合料组成材料的技术要求（1）沥青材料在选择沥青材料的时候，要考虑到交

24、通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源等各种情况。较热的气候区应采用稠度较高的沥青，反之，应采用稠度较低的沥青。（2）粗集料通常采用碎石、卵石及冶金钢渣等。沥青混合料的粗集料要求干净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性，形状要接近立方体，针片状颗粒的含量低，且要求表面粗糙，有一定的棱角。（3）细集料热拌沥青混合料的细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可以用石屑代替。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，质地坚硬、有棱角，并且与沥青具有良好粘结力。（4）填料（矿粉）矿粉应采用缄性石料磨制的石粉，如石灰石、白云石等，也可以由石灰、水泥、粉煤灰代替，但用这些物质作填

25、料时，其用量不宜超过矿料总量的2%，其中粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%。矿粉应具足够的细度，故小于0.075的石粉应大于80%，并要求石粉干净、疏松、不结团、含水量和亲水系数小于1。1.3 热拌沥青混合料配合比设计马歇尔设计法、Superpave法、GTM法三、间断级配SMA混合料1.1 SMA混合料技术特性抗车辙能力高、优良的抗裂性、良好的耐久性、较好的抗滑性、摊铺和压实性能好、能见度好、降低噪音。 1.2 SMA混合料技术特性的组成材料及其技术要求（1）沥青：SMA混合料采用的沥青较粘稠，以适应其高沥青含量的低流畅性。一般使用针入度等级在AH-90以下的道路石油沥青。（2）集料：粗集

26、料应是高质量的轧制碎石，该碎石为不吸水的硬质石料，表面粗糙。细集料最好选用机制砂。填料必须采用石灰石等碱性岩石磨细的矿粉。（3）稳定剂纤维：稳定剂在SMA中的作用，一是稳定沥青，二是改善低温路面性质抗滑性。纤维的用量一般为集料质量的0.3%0.6%。SMA配合比设计分为五个阶段进行：（1）SMA材料选择；（2）确定具有良好嵌挤的粗集料的级配；（3）确定所选择级配的最小VMA及最小沥青用量；（4）选择最佳沥青用量OAC，确认混合料空隙率；（5）评价SMA的水稳定性析漏情况。1.3 SMA混合料的配合比设计四、常温沥青混合料1.1 乳化沥青混合料乳化沥青混合料是采用乳化沥青与矿料混合料在常温状态下

27、拌合的，经铺筑与压实成型后形成沥青路面，根据矿料的级配类型分为乳化沥青碎石混合料与乳化沥青混凝土混合料。1.2 沥青稀浆封层混合料乳化沥青稀浆封层混合料是用适当级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与乳化沥青、外加剂和水，按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。五、其他沥青混合料沥青混合料还可以用于桥面铺装材料以及水泥混凝土路面接缝材料。其中水泥混凝土路面接缝材料有沥青橡胶类、沥青玛蹄脂类、改性沥青类。第四节 水泥与石灰一、硅酸盐水泥1.1 硅酸盐水泥的矿物组成与化学成分1.2 硅酸盐水泥的技术要求和技术性质（1）细度 硅酸盐水泥比表面积应大

28、于300m2/kg。 （2）凝结时间 初凝时间不得早于45min,终凝时间不迟于6.5h。（3）体积安定性 水泥的体积安定性是指水泥凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性质。体积安定性不合格的水泥禁止用于工程中。（4）强度 根据3d 和28d 龄期时的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级，硅酸盐水泥的强度等级有6个: 即42.5、42.5R 、 52.5 、 52.5R 、 62. 5、62. 5R。（5）水化热 水泥在水化过程中放出的热量，称为水泥的水化热。大体积混凝土工程中，应选择低热水泥。1.3 道路硅酸盐水泥以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙的硅酸

29、盐水泥熟料称为道路硅酸盐水泥熟料。由道路硅酸盐水泥熟料，0-10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥二、掺混合料的硅酸盐水泥2.1 水泥混合材料及其特性 混合材料按其在水泥中所起的作用，分为活性混合材料和非活性混合材料。常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。非活性混合材料不参与水泥的水化反应，仅起到提高产量、降低成本、调整水泥强度等级、降低水化热和改善新拌混凝土和易性的作用，所以也称为填充性混合材料。磨细的石灰石、石英砂、粘土、慢冷矿渣及各种废渣都属于非活性混合材料。（1）活性混合材料粒化高炉矿渣特性：具水硬性，在激化剂作用下生成水化物。火

30、山灰质混合材料特性：无水硬性，具火山灰活性，AI2O3、SiO2与水泥中Ca（OH）2反应生成稳定水化物。粉煤灰特性：活性高、具火山灰活性、自凝性、具填充性、密实。 2.2 掺混合料水泥品种及其特性（1）种类：矿渣硅酸盐水泥PS 、火山灰硅酸盐水泥PP 、粉煤灰硅酸盐水泥PF 、复合硅酸盐水泥PC 。（2）矿渣硅酸盐水泥PS 耐热性好，可用于高温车间和耐热要求高的混凝土工程，不宜用于有抗渗要求的混凝土工程。（3）火山灰硅酸盐水泥PP 具有较高的抗渗性和耐水性，可用于有抗渗要求的混凝土工程。不宜用于长期处于干燥环境和水位变化区的混凝土工程。（4）粉煤灰硅酸盐水泥PF 粉煤灰水泥所需水量比较低，干

31、缩小，抗裂性较好。尤其适合大体积水工混凝土以及地下和海港工程等2.3 掺混合料硅酸盐水泥的技术指标及其标准三、其他水泥3.1 高铝水泥3.2 快硬水泥 快硬硅酸盐水泥：凡以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成，以3d抗压强度表示强度等级的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。主要成分分为硅酸三钙、铝酸三钙。快硬硫铝酸盐水泥：由适当成分的硫铝酸水泥熟料和少量石灰石（石灰石掺加量应不大于水泥质量的15%)、适量石膏共同磨细制成的具有早期强度高的水硬性胶凝材料，代号为RSAC。凡以铝酸钙为主，氧化铝含量约50%的熟料，磨制的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥。3.3 膨胀水泥与自应力水泥膨胀水泥：硬化

32、过程中不产生收缩、而具有一定膨胀性能的水泥。通常由胶凝材料和膨胀剂混合而成。自应力水泥：这种水泥具有较强的膨胀性能，当它用于钢筋混凝土中时，由于它的膨胀性能，使钢筋收到较大的拉应力，而混凝土则受到相应的压应力。3.4 白色及彩色硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥简称白水泥，是由白色硅酸盐水泥熟料加入石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料。凡以优质白色石膏在粉磨过程中掺入彩色颜料，外加剂（防水剂、保水剂、增塑剂、促硬剂）共同粉磨而成的一种水硬性彩色胶凝材料，成为彩色硅酸盐水泥，简称彩色水泥。四、石灰4.1 石灰的化学组成及其特性1.主要成分：生石灰CaO ，熟石灰Ca(OH)2，石膏CaSO4 。2.石灰的特性保

33、水性好凝结硬化慢、强度低硬化后体积收缩较大放热量大，腐蚀性强吸湿性强、耐水性差4.2 石灰技术性质与技术标准要求1、技术要求：用于路桥工程中的石灰，应符合如下要求有效CaO和MgO的含量。石灰中产生黏性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁。它们的含量是评价石灰质量的重要指标。生石灰产浆量和未消化残渣含量。产浆量是单位质量的生石灰经消化后，所产石灰浆体的体积。浆量高，质量好；末消化残余含是指石灰消化后残余在5mm圆孔筛上的残渣质量占试样的百分率（2.36mm方孔筛）。二氧化碳（CO2）含量。即在煅烧过程中未分解的CaCO3和MgCO3的含量。导致CaO和MgO的含量低，胶结性能下降。消石灰游离水含量。

34、是指化学结合水以外的含水量，游离水可使石灰碳化，从而影响质量。细度。影响石灰黏结性及其质量，用0.6mm-0.15mm的方孔筛进行筛分试验，测定筛余量。2、石灰的技术标准：生石灰和消石灰分为三个等级，如图。第五节 水泥混凝土与砂浆一、水泥混凝土的技术性质1.1 混凝土拌合物的施工和易性指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇筑、振捣）且成型后质量均匀密实的性能。包括流动性、黏聚性和保水性三方面。1.2 硬化混凝土强度特征由于混凝土在建筑工程、道路桥梁工程中是结构的主要组成体系，将受到复杂的应力作用。因此要求混凝土材料必须具备各种力学强度，如立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强

35、度、抗弯拉强度等。 1.3 硬化混凝土变形特性硬化后水泥混凝土的变形，包括非荷载作用下的化学变形，干湿变形和温度变形，以及荷载作用下的弹-塑性变形和徐变。1.4 硬化混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在所用过程中，抵抗周围环境介质作用保持其质量和使用质量的能力，是一项综合技术指标。包括抗渗性、抗冻性、耐磨性和碱-集料反应等。二、普通水泥混凝土的组成设计2.1 普通水泥混凝土组成材料的技术要求（1）水泥水泥是混凝土的胶结材料，混凝土的性能很大程度上取决于水泥的质量和数量。（2）细集料混凝土用细集料一般应采用粒径小于4.75mm的级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂。（3）粗集料普通混凝土常用的

36、粗集料是指粒径大于4.75mm的卵石（砾石）和碎石。（4）混凝土用水混凝土拌制和养护用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。符合国家标准的饮用水可直接作为混凝土拌制和养护用水。（5）矿物掺合料作用：改善砼拌合物的施工和易性，降低水化热，调节凝结时间等。种类：粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣粉、磷渣粉、硅灰及复合掺合料等。2.2普通水泥混凝土的配合比设计沥青混凝土配合比是指在混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。混凝土配合比设计是通过一定的计算和试验方法、步骤来确定混凝土配合比的过程。混凝土配合比设计，实质是确定胶凝材料（水泥与掺和料）、水、砂和石子这四种材料用量之间的三个比例关系。混凝土配合比

37、设计的步骤：初步配合比设计的计算、试配和调整等。三、混凝土外加剂和掺合料3.1 混凝土外加剂一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。常用的几种外加剂：减水剂、引气剂、混凝剂、早强剂和防冻剂。3.2 混凝土掺合料粉煤灰粉煤灰按其排放方式分为二干排灰和湿排灰。湿排灰含水率大，活性降低较多，质量不如干排灰。按煤种不同分为F类和C类。四、路面水泥混凝土的组成设计4.1 路面普通水泥混凝土由水泥、砂、石和水按一定的比例拌和，根据需要也可加入外加剂或掺合料，硬化后表观密度在2400kg/m3左右。4.2 钢纤维混凝土以水泥混凝土为基材与不连续而分散的纤维为增

38、强材料所组成的一种复合材料。掺入的钢纤维可以改善混凝土的脆性，从而提高混凝土的抗拉强度和韧性。4.3 碾压混凝土以级配集料和较低的水泥用量与用水量以及掺合料和外加剂等组成的特干硬性水泥混凝土拌和物，使用沥青混凝土或基层摊铺机摊铺、压路机振动碾压密实而形成的一种混凝土。五、砂浆5.1 砌筑砂浆的技术性质（1）新拌砂浆的和易性（2）硬化后砂浆的强度（3）黏结力（4）耐久性5.2 砂浆的组成材料水泥、掺合料、砂、水5.3 砌筑砂浆的配合比确定砂浆配合比时，一般可查阅有关手册或资料来选择相应的配合比，在经过试配、调整后确定施工用的配合比。有时工程量较大时，为了保证质量和降低造价，应进行配合比设计，并经

39、试验调整确定。（1）现场配置砌筑砂浆的试配要求；（2）预拌砌筑砂浆的试配要求；（3）砌筑砂浆配合比试配、调整与确定第六节 无机结合料稳定类混合料一、稳定类混合料的技术性质1.1 石灰稳定土的技术性质石灰稳定土有良好的板体性，但其水稳性、抗冻性以及早期强度不如水泥稳定土。石灰土的强度随龄期的增长，并与养护温度密切相关，温度低于5时强度几乎不增长。1.2 石灰粉煤灰稳定土的技术性质二灰稳定土有良好的力学特性、板体性、水稳性和一定的抗冻性，其抗冻性能比石灰土高很多。二灰稳定土早期强度较低，随龄期增长，并与养护温度密切相关，温度低于4时强度几乎不增长。1.3 水泥稳定土的技术性质水泥稳定土有良好的板体性，其水稳性和抗冻性都比石灰稳定土好。水泥稳定土的初期强度高，其强度随龄期增长。水泥稳定土在暴露条件下容易干缩，低温时会冷缩，而导致裂缝。二、稳定类混合料的组成设计2.1 稳定类混合料组成材料的技术要求（1）被稳定材料粗集料 宜采用各种硬质岩石或砾石加工成的碎石，也可直接采用天然砾石。细集料 应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。（2）无机结合料石灰 掺加石灰可使土粒胶结成整体，密实性提高。水泥 与水反应降低土的塑性，增加土的强度和水稳定性。粉煤灰 起填充作用，与石灰反应的产物起胶结作用。 2.2 稳定类