道路建筑材料第一章

主讲教师：史瑾瑾

E-mail:shijj@道路建筑材料你知道哪些道路建筑材料？第一章石料与集料第二章水泥与石灰第三章水泥混凝土和砂浆第四章沥青材料第五章沥青混合料第六章无机结合料稳定类混合材料第七章建筑钢材第八章工程高分子聚合物材料本课程的研究内容和任务㈠内容：⒈砂石材料：块石集料工业废渣⒉无机结合料——石灰、水泥⒊有机结合料——沥青⒋无机结合料稳定类混合材料5.高聚物材料——塑料橡胶纤维等6.钢材7.复合材料——水泥砼、沥青砼绪论混凝土----砼tong高146.59m,底部232m建方，用230多万块、平均每块重2.5T的岩石砌成,大的超过15吨胡夫金字塔罗马斗兽场（70-80AC):石材、石灰砂浆意大利万神庙

穹顶直径达43.3米，顶端高度也是43.3米

万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆布达拉宫：石材、石灰砂浆福建泉州的洛阳桥建成于公元857年的木结构佛光寺大殿河北赵州桥㈡任务：⒈了解材料的性能，及检测方法；⒉理解材料的组成结构与技术性质关系；⒊初步掌握材料产源和加工工艺对其性能的影响；⒋存在问题和改善途径；⒌注意保管和运输。（三）道路材料应具备的性质：力学性质：材料抵抗车辆荷载复杂力系综合作用的性能。物理性质：温度、湿度、密度、实积率、孔隙率、空隙率。化学性质：材料抵抗各种周围环境对其化学作用的性能。工艺性质：材料适于按照一定工艺流程加工的性能。四种性质相互联系、制约（四）检验方法和技术标准实验室内原材料性能的检定标准——四个等级（国标GB、行标JT、地方、企业）第一章石料与集料概述：砂石材料按形状分类1）、块状石料：简称石料。如块石、片石等；2）、粒状石料：简称集料。集料又按大小分为：

粗集料：如碎石、卵石

细集料：如砂、石屑砂石材料按来源分类1）、天然石料2）、人工轧制的集料3）、工业冶金矿渣第一章石料与集料第一节石料一、石料的技术性质（物理、力学、化学）⒈物理性质物理常数——湿度和温度有关吸水性——含水量的程度耐候性——抗冻性⑴真实密度（密度）：是石料在规定条件下（105±5℃烘干至恒重，温度20℃），单位真实体积的质量。1）物理常数公式:不包括孔隙（开、闭）体积测定：石料磨粉后采用比重瓶法或李氏密度瓶法。一块砌体空气中称量m0=0⑵毛体积密度：●定义：在规定条件下，烘干石料单位体积的质量。（包括孔隙体积）公式：单位：g/cm3、kg/m3

。●体积测定：静水天平法——吸水饱和24小时，称其质量（体积），蜡封——测毛体积。一块砌体⑶表观密度：定义：石料孔隙体积占总体积的百分率。（4）孔隙率：定义：在规定条件下，烘干石料矿质实体包括闭口孔隙在内的单位表观体积的质量。（包括闭口孔隙体积）2）吸水性吸水性：石料在规定的条件下吸水的能力（1）吸水率：石料试样在常温、常压条件下最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。（2）饱水率：石料在常温和真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。饱水率≥吸水率3）耐候性（2）坚固性：（1）抗冻性：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。耐候性：用于道路与桥梁建筑的石料抵抗大气自然因素作用的性能称为耐候性。2力学性质1）石料的（单轴）抗压强度：2）磨耗性：石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。

洛杉矶式磨耗试验、狄法尔式磨耗试验二、石料的技术标准第二节集料集料：由不同粒径矿质颗粒组成的混合料。人工轧制——碎石天然风化而成——卵石、砂细集料、粗集料⒈物理性质

1）物理常数⑴表观密度：单位表观体积的质量。⑵毛体积密度：定义：粗集料在规定条件下，单位毛体积的质量。测定方法：浸24h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。（4）堆积密度堆积密度：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。体积确定：容积升（自然堆积密度、振实堆积密度、捣实堆积密度）（3）表干密度：（5）空隙率空隙率：集料在某种堆集状态时空隙占总体积的百分率。问题：空隙率和孔隙率有什么不同？（6）粗集料骨架间隙率（7）细集料的棱角性2)级配级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。2.路用粗集料的力学性质1）压碎值：抵抗压碎的能力。2）磨光值：反映石料的抗轮胎磨光作用能力的指标。3）冲击值：抵抗多次连续重复荷载的能力。4）磨耗值：用于评定抗滑表层的集料抵抗车轮磨耗的能力。5)磨耗率：第三节矿质混合料的组成设计道路与桥梁使用的砂石材料—多数以矿质混合料+各种结合料组成混合料使用。应满足：技术性质+最小空隙率+最大摩擦力内容包括：①级配理论（最大密度曲线图）②基本组成的设计方法（数解法、图解法）一、矿质混合料级配理论（一）级配的表示方法1、筛分试验1）标准筛：形状和尺寸符合要求的系列样品筛。级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。2）级配参数⑴分计筛余百分率

⑵累计筛百分率⑶通过百分率2、粗度：评价细集料的粗细程度的一种指标。通常用细度模数表示:当细集料中不含有大于4.75mm颗粒时，则：“%”不代入计算粗砂中砂细砂标准砂砂按照细度模数分为三级。

Mf=3.7～3.1粗砂

Mf=3.0～2.3中砂

Mf=2.2～1.6细砂检验水泥胶砂强度用

例：某工地现有水泥混凝土用砂取500g做筛分试验,筛分结果如下表所示。计算该砂样的规格。∵MX=2.05介于2.2～1.6之间，∴由细度模数判别该砂的规格为细砂。（二）、级配曲线1、级配曲线的绘制2、级配曲线的类型1）连续级配：指某一矿质混合料在标准筛孔配成的套筛中进行筛析时，所得到的级配曲线平顺圆滑，具有连续的性质，相邻粒径的粒料之间有一定的比例关系。这种由大到小，逐级粒径均有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料称为连续级配矿质混合料。2）间断级配：在矿质混合料中剔除其中一个或几个分级，形成一种不连续的混合料。这种混合料称为间断级配矿质混合料3、级配组成对矿料性能的影响4、级配理论（1）最大密度曲线理论—理想最大密实度曲线

W·B·富勒提出矿质混合料的颗粒级配曲线越接近抛物线，则其密度越大。最大密度曲线公式：最大密度理想曲线的级配组成计算公式：

（2）粒子干涉理论—前一级颗粒之间的空隙，应由次一级颗粒所填充；但填充的颗粒粒径不得大于其间隙之距离，否则大小颗粒粒子之间发生干涉现象。最大密度曲线n幂（级配曲线范围）公式：二、矿质混合料的设计方法㈠数解法某一种对该粒径占绝对优势的集料组成，而其它各种粒径在此粒级上可乎略不计。

㈡图解法平衡面积法→修正平衡面积。修正平衡面积（目的：用量比例）①绘制级配曲线坐标图方形框图——纵：取——长10㎝（通过百分率，算术）横：取——长15㎝对角线——要求级配中值。（直线）矿质混合料配合比设计（图解法）hk切萨皮克隧道大桥切萨皮克湾隧道大桥是一座又一座的大桥连接着一个又一个隧道的,并且双龙出海,比翼齐飞,远看起来就尤其壮观。世界上最长的跨海大桥--切萨皮克海湾“隧道长桥

美国切萨皮克海湾建有一条世界上最长的跨海“隧道长桥”，全长