道路工程材料 课件全套 模块0-4 绪论、岩石与集料-沥青

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绪论道路工程材料分类在道路工程建设中，建筑材料费用占总造价很大的比重，约为50%~70%，因此，要确保工程质量，首先应该合理的选择材料。道路工程桥梁工程隧道工程0.1常用道路工程材料1.砂石材料砂石材料（岩石、集料），其中集料主要包括：（1）天然的卵石、砾石、砂子。（2）人工轧制的碎石、石屑（3）各种性能稳定的工业冶金矿渣（如煤渣、高炉渣和钢渣等）块石卵石、砾石河砂碎石石屑钢渣砂石材料的主要作用：（1）尺寸较大的块石可以直接用于砌筑道路及附属结构物等。（2）河卵石、碎石等直接用于铺筑道路工程。（3）用于水泥混凝土和沥青混合料的骨料。2.无机结合料与无机混合料在道路与桥梁工程中，最常用的无机结合料是：水泥石灰粉煤灰无机结合料的主要作用：是将松散的砂石材料胶结成具有一定强度和稳定性的整体材料。（1）水泥是水泥混凝土的主要胶结料。（2）水泥、石灰等掺入碎石、土中，拌制而成无机结合料稳定材料，用于道路基层。（3）水泥、石灰砂浆用于构筑物抹面。（4）粉煤灰可以与水泥一起掺配使用。无机混合料：指以无机结合料为胶凝材料拌制的各种混合料，主要包括水泥混凝土、无机结合料稳定材料、建筑砂浆等水泥混凝土路面无机结合料稳定材料基层砂浆砌筑挡土墙3.有机结合料与有机混合料有机结合料：在道路与桥梁工程中，主要是指各类沥青类材料。有机混合料：有机混合料是指以有机结合料为胶凝材料拌制的各种混合料，如沥青混凝土。沥青沥青混凝土沥青材料的主要作用：（1）与不同粒径大小的碎石、石屑、砂、矿粉等组成沥青混合料，用于铺筑各种类型的沥青路面，是高等级道路，特别是高速公路和城市快速干道面层结构及桥梁铺装层的重要材料。（2）防水材料。沥青路面沥青灌缝防水4、土工合成材料土工合成材料：也称高分子聚合物材料，由分子量数千乃至数百万以上的组成单元相互多次重复连接而成的物质。道路工程中常见土工布、土工膜、土工格栅等，起到过滤、防渗、隔离、排水和防护等作用土工布土工格栅土工膜5.钢材建筑钢材是指在建筑工程中使用的各种钢材，主要包括：（1）钢结构中使用的各种型钢（如圆钢、角钢、工字钢、槽钢、钢管等）和板材。（2）钢筋混凝土结构中所用的钢筋、钢丝和钢绞线等。工字钢钢筋钢绞线6.土土：道路工程中主要用于填筑路基。土质路基0.2道路工程材料的技术性质1.基本物理性质主要包括：各种密度、孔隙率、吸水率、亲水性等。一般情况下，对于同一种结构材料，密度越大，强度越高，同时，材料越致密，耐久性越好岩石、集料约为：2.5~3.3g/cm3沥青约为：0.96~1.04g/cm3混凝土约为：2.3~2.5t/m32.力学性质是道路工程材料抵抗自重以及各种车辆荷载综合作用的性能。a)受拉b)抗压c)抗弯d)抗剪3.化学性质通常只做简单化合物含量或者有害物质含量的分析试验。相比力学性质，道路工程材料对于化学性质研究较少。石灰岩（碱性）花岗岩（酸性）黏附性√黏附性×4.工艺性质指道路工程材料能按一定的方法加工成所需的结构或形状的特性钢材的焊接性能混凝土的流动性5.耐久性是指道路工程材料在长期作用环境中，能够保持其原有使用功能的性质沥青路面的龟裂钢筋的锈蚀0.3道路工程材料的技术标准标准的表现形式：标准针对产品、方法、符号、概念等例如：《通用硅酸盐水泥》（GB175-2023)规范针对勘察、规划、设计、施工等技术事项所做的规定例如：《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）规程针对操作、工艺、管理等技术要求时例如：《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011123标准根据管理层级的不同分类：国家标准（强制性、推荐性）行业标准地方标准团体标准0102030405企业标准说明：强制性国家标准要求最低，但必须严格执行。企业标准要求最高，利于企业的发展。国家标准和行业标准符号解读：GB：国标175：序列号2023：颁布年号JTG：交通公路3420：序列号2020：颁布年号标准根据应用功能的不同分类：检测标准例如：《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG3420-2020)评定标准例如：《通用硅酸盐水泥》（GB175-2023)0102举例说明：水泥检测方法依据“检测标准”，是否合格依据“评定标准”判定。0.4数据的统计量

【例1】有A、B两个商品混凝土拌和站，都出售C20的混凝土。各自连续抽检5组数据（每天抽检1组），A站（单位：MPa）：25.1、24.6、25.4、23.8、26.1；B站（单位：MPa）：20.8、28.2、23.1、26.9、26.0。请问哪个站的混凝土质量好？解答：

A站的混凝土标准差小，抽检数据离散性小，精确度更高，混凝土质量更稳定。【例2】对某沥青混凝土进行马歇尔稳定度试验，一组4个试件，稳定度FL分别为9.10KN、9.09KN、9.09KN和8.16kN，平均值为8.86kN，标准差S为0.47kN，当试件数N=3、4时，k=1.15、1.46。请确定该沥青混凝土的马歇尔试验的稳定度。解答：试验数据最大值为9.10KN，最小数据为8.16kN，平均值为8.86kN，根据可疑数据舍弃原则，当试验数据为4个时，k值为1.46，∴可信数据范围为8.86±1.46*0.47，即在8.17~9.55之间，4个马歇尔试件稳定度，其中8.16不符合要求，应予舍弃，∴取其他3个测定值的平均值为试验结果，稳定度FL=（9.10+9.09+9.09）∕3=9.09kN。

【例3】对沥青混合料检测动稳定度，共检测3个试件，试验数据为（次/mm）：2256、2809、3502。当3个试件动稳定度要求变异系数小于20%时，取其平均值作为结果。变异系数Cv大于20%时应分析原因，并追加试验数量。请对试验数据完成精度分析。解答：3个试件，试验数据的变异系数Cv不满足要求，追加检测一个试件，检测动稳定度为2756（次/mm）。重新计算4个数据的统计量。4个试件，试验数据满足精度要求。本节主要学习了4个方面的内容。（1）介绍常用道路工程材料（2）认知道路工程材料的技术性质（3）了解道路工程材料的技术标准（4）学习数据的统计量本节小结谢谢

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集料的基本概念与粒径划分道路工程材料分类1.集料的基本概念定义：是不同粒径的碎石、砾石、砂等粒状材料的总称。在各种混合料中起骨架和填充作用。砾石碎石河砂石屑分类矿料：粗集料、细集料、填料。填料：采用碱性石灰岩或碱性基性岩加工磨细的粉状材料。填料粒径小于0.075mm，包括矿粉、水泥、石灰、粉煤灰等，常用于沥青混合料。工地上常见的填料主要为矿粉。矿粉分类2.集料的粒径划分沥青混合料水泥混凝土粗细粒径划分界限：4.75mm粗细粒径划分界限：2.36mm【说明】沥青玛蹄脂碎石混合料（简称：SMA），粗细粒径划分随该混合料中粗集料的粒径大小，采用不同粗细划分界限。SMA-13、SMA-16和SMA-20的界限：4.75mmSMA-10的划分界限：2.36mmSMA-5的划分界限：1.18mm分类集料的最大颗粒的两个概念：(1)集料最大粒径：指集料颗粒能够100%通过的最小标准筛筛孔尺寸。(2)集料公称最大粒径：指集料可能全部通过或允许有少量筛余(筛余量不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸。分类【例题1】下面为两种集料的筛分结果，请分别指出1号料和2号料的最大粒径和公称最大粒径。解答：1号料的最大粒径为26.5mm，公称最大粒径为19mm。2号料的最大粒径为26.5mm，公称最大粒径为26.5mm。本节主要学习了集料2个方面的内容。（1）集料的基本概念（2）集料的粒径划分重点：水泥混凝土和沥青混合料的粗细划分界限；公称最大粒径的概念本节小结谢谢

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细集料的技术性质道路工程材料分类1.级配参数（1）分计筛余率定义：指某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率，准确至0.01%。分类（2）筛余率定义：指某号筛的分计筛余率和大于该号筛的各号筛的分计筛余率之和，准确至0.01%。分类（3）通过率定义：指各号筛的通过率等于100减去该号筛的筛余率，准确至0.1%。分类3个级配参数示意图筛余率分计筛余率通过率分类2.粗度定义：评价天然砂粗细程度的一种指标，通常可用细度模数Mx表示，精确至0.01。分类细度模数越大，表示天然砂越粗。砂按细度模数分为粗、中、细三种规格，其相应的细度模数为：粗砂：Mx=3.1~3.7中砂：Mx=2.3~3.0细砂：Mx=1.6~2.2【注意】细度模数虽能表示砂的粗细程度，但不能完全反映出砂的颗粒级配情况，因为相同细度模数的砂可有不同的颗粒级配。分类【例题-1】某水泥混凝土用天然河砂，取试样500g进行筛分试验，各号筛上的筛余质量如表1所示，试计算其级配参数和细度模数Mx。表1：已知筛分条件筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.150.075筛余质量（g）02535901401157025分类解答：（1）砂的三个级配参数计算列于表2。筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.150.075筛余质量（g）02535901401157025分计筛余（%）057182823145筛余率（%）051230588195100通过率（%）100958870421950表2：细集料筛分试验的计算示例【说明】此例题简单演示计算过程，未严格保留数据精度。分类（2）砂的细度模数计算：由于细度模数在2.3～3.0之间，所以此砂为中砂。分类【作业】某水泥混凝土用天然河砂，取试样500g进行筛分试验，各号筛上的筛余质量如表1所示，试计算其级配参数和细度模数Mx。要求：3个级配参数画表计算，分计筛余率和筛余率保留2位小数，通过率保留1位小数。表1：已知筛分条件筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.150.075筛余质量（g）01661951121248012谢谢

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粗集料的技术性质道路工程材料分类1.粗集料的基本物理性质（1）物理常数集料集料体积与质量关系图①表观密度定义：指单位体积（含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积）物质颗粒的干质量。表达式：【说明】如开口孔隙不吸水，等同闭口孔隙。②毛体积密度定义：指单位体积（含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积）物质颗粒的干质量。表达式：【说明】表观密度>毛体积密度。③表干密度定义：又称饱和面干毛体积密度，它的计算体积与毛体积密度相同，但计算质量为表干质量（矿质实体质量+开口孔隙中的水）。表达式：【说明】表观密度>表干密度>毛体积密度。④堆积密度定义：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）物质颗粒的质量。表达式：【说明】表观密度>表干密度>毛体积密度>堆积密度。⑤空隙率VV定义：指粗集料颗粒之间的空隙体积占总体积的百分率。表达式：【说明】水泥混凝土采用表观密度ρa，沥青混合料采用毛体积密度ρb。分类（2）级配定义：指集料中各种粒径颗粒的分级与搭配情况级配示意图（颗粒中有粗、有细）良好的级配：空隙率小，密实，总表面积小，节省水泥等分类级配的分析方法——筛分试验标准筛筛17个方孔筛：75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm分类2.粗集料的力学性质（1）压碎值是指集料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于2.36mm的细料质量百分率表示。用途：反映集料强度。（2）磨耗率是指粗集料抵抗摩擦、撞击的能力。用途：反映集料强度。（3）磨光值反映集料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。用途：判断粗集料能否用于路面表面层。分类压碎值仪洛杉矶磨耗仪加速磨光机本节主要学习了粗集料2个方面的内容。（1）粗集料的物理性质（2）粗集料的力学性质重点：表观密度、毛体积密度、表干密度、堆积密度的概念。本节小结谢谢

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岩石道路工程材料分类1.岩石的分类岩浆岩或沉积岩在高温、高压等作用下经变质形成常见：石英岩、片麻岩、板岩变质岩由高温熔融的岩浆冷凝而形成常见：花岗岩、玄武岩岩浆岩先前存在的岩石经风化、搬运、沉积、压密等形成常见：石灰岩、页岩、砂岩沉积岩0201按岩石的形成条件03分类按二氧化硅含量，酸碱性分类岩石类型二氧化硅含量（%）常见岩石酸性岩石＞65花岗岩、石英岩中性岩石52～65辉绿岩、闪长岩碱性岩石＜52石灰岩、玄武岩【说明】碱性的石灰岩是一种理想的沥青路面材料。分类2.公路工程中常见的石料制品由岩石打眼放炮采得，其形状不受限制用途：砌筑挡土墙、基础、堤坝以及护坡等01片石在成层岩中打眼放炮开采。形状应大致方正，上下面应大致平整用途：砌筑桥涵、挡墙、护坡02块石采石场开采，手工或机械凿琢，比较规则，外形方正，成六面体用途：砌筑拱圈、墩台与镶面03粗料石挡土墙（片石）护坡（块石）石拱桥（料石）分类3.岩石的基本物理性质（1）物理常数岩石组成结构示意图岩石质量与体积关系图①真实密度定义：指在规定条件下，烘干岩石矿质实体单位体积（不包括开口与闭口孔隙体积）的质量。表达式：【说明】岩石的真实密度就是岩石粉粒的密度，与孔隙无关。②毛体积密度定义：烘干岩石包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量。表达式：【说明】烘干岩石，分子中不含水的质量。毛体积密度小于真实密度。③孔隙率定义：指岩石孔隙体积占岩石总体积的百分率。表达式：孔隙率的计算式：【计算】经试验检测，某岩石的真实密度为2.836g/cm3，毛体积密度为2.617g/cm3，请问该岩石的孔隙率为多少？（保留1位小数）分类（2）吸水性吸水率指岩石在常温（202℃）、常压条件下，最大的吸水质量占烘干试样质量的百分率是指岩石在常温和强制饱和（真空抽气或煮沸）条件下，最大的吸水质量占烘干试样质量的百分率饱和吸水率分类4.耐久性定义：是指岩石抵抗大气自然因素作用的性能。分类抗冻性试验用来评估岩石在吸水饱和状态下经受规定次数的冻融循环后抵抗破坏的能力。原理：水结冰体积膨胀约9%确定岩石试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环后，不发生显著破坏或强度降低的性能。原理：硫酸钠结晶后体积膨胀。效果比水结冰好，5次循环坚固性试验分类5.岩石的抗压强度分类分类【例1】某桥梁工程所用石料单轴抗压强度试验数据如下表，试计算该石料的抗压强度及软化系数。计算结果如表所示。分类本节主要学习了岩石5个方面的内容。（1）岩石的分类（2）公路工程中常见的石料制品（3）岩石的基本物理性质★（4）耐久性（5）岩石的抗压强度★本节小结谢谢

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矿质混合料组成设计道路工程材料矿质混合料的定义与要求定义：矿质混合料（统称矿料）=粗集料+细集料+填料要求：各级矿料按比例搭配，符合一定的级配要求，使其①空隙率最小；②摩擦力最大。分类矿质混合料骨架作用粗集料填充作用细集料胶结与填充作用填料1.级配类型和级配曲线（1）级配类型分类指在矿质混合料中，颗粒的尺寸由大到小连续分级，每一级集料都占适当比例，绘制出的级配曲线平顺圆滑指在矿质混合料中，缺少一级或几个粒级的颗粒，形成的一种不连续的级配01连续级配02间断级配分类【问题】请问在连续级配曲线A中，4.75mm、9.5mm筛网的通过率、分计筛余率分别为多少？在间断级配曲线B中，4.75mm、9.5mm筛网的通过率、分计筛余率分别为多少？（2）级配曲线半对数坐标图：横坐标：对数坐标纵坐标：常数坐标分类级配曲线的横坐标（按x=di0.45计算）【说明】横坐标x表示各个筛网在横坐标轴上距离坐标0点的相对位置。2.矿料组成设计方法矿料组成设计的原因分类破碎机随机破碎出料筛分矿料分级堆放（单级配）混凝土对矿料级配有严格的要求分类矿质混合料组成设计的原因：计算几档单级配用料的比例，使其掺和一起，才能满足规范中混合料的合成级配要求。矿质混合料组成设计方法分类名称适合范围思路原理1.试算法2～3种集料手算。在确定混合料各组成集料的比例时，先假定矿质混合料中某种粒径的颗粒只是来源于该粒径占优势的集料，而忽略其他集料所含的这种粒径的颗粒。根据各个主要粒径去试算各种集料的大致比例，如果比例不合适，则加以调整，最终达到符合矿质混合料的级配要求2.计算机法多种集料EXCEL表格计算。充分利用数表的快速计算功能，实时调整配比。原理与试算法基本一样，但能同步呈现级配曲线，直观形象，效率明显【例题1】采用试算法计算某矿质混合料的配合比。（1）已知条件碎石、石屑和矿粉的筛分试验结果列于表1中第2～4列；设计级配范围列于表11中第5列。（2）计算要求按试算法确定碎石、石屑和矿粉在矿质混合料中所占比例，校核矿质混合料合成级配计算结果是否符合规范要求的级配范围。分类分类表1：集料的分计筛余和矿质混合料要求的级配范围分类解：（1）先将矿质混合料设计级配范围由通过百分率转换为分计筛余百分率，计算结果列于表1中第6～8列。（2）计算碎石在矿质混合料中的用量X分析表1中碎石的筛分结果可知，碎石中4.75mm粒径颗粒含量占优势。假设混合料中4.75mm粒径颗粒全部由碎石组成，则aB(i)=aC(i)=0，可得：分类（3）计算矿粉在矿质混合料中的用量Z同理，根据表1可知，矿粉中＜0.075mm粒径颗粒含量占优势，忽略碎石和石屑中此粒径颗粒的含量，即aA(j)=aB(j)=0，可得：分类（4）计算石屑在矿质混合料中的用量Y（5）合成级配的计算与校核根据以上计算，矿质混合料中各种集料的比例为碎石：石屑：矿粉＝46.5%：46.6%：6.9%。按表2计算合成级配及校核，根据矿质混合料的通过百分率与要求级配范围比较可知，该合成级配符合设计级配范围要求。分类表2：矿质混合料组成计算校核表【作业】现有碎石、砂和矿粉三种集料，经筛分试验，各种集料的分计筛余率列于表中，并列出按推荐要求设计混合料的级配范围，试求碎石、砂和矿粉三种集料在矿质混合料中的用量比例。分类谢谢

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水泥介绍道路工程材料分类水泥：（1）粉末状，常见灰白色，一种无机水硬性胶凝材料。（2）1824年发明。人类历史中最伟大的材料发明之一。可以说，没有水泥，没有现代人类文明。水泥分类袋装水泥罐装水泥常见的水泥储存方式分类胶凝材料：土木工程中，凡是经过一系列物理、化学作用，能将散粒材料或块状材料黏结成一个整体的材料。分类水泥的定义：粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥的简单分类：（1）按用途及性能：①通用水泥：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。一般土木建筑工程采用。②特种水泥：道路硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、油井水泥、铝酸盐水泥等。具有特殊性能或用途。分类（2）按其主要矿物成分分为：①硅酸盐水泥②铝酸盐水泥③铁铝酸盐水泥④磷酸盐水泥……【特别提醒】不做特别说明，本教材主要讲解土木工程中常用的通用硅酸盐水泥。分类1.通用硅酸盐水泥的生产工艺【说明】①生产过程概括为：两磨一烧。②石膏的作用：调节水泥的凝结速度。掺量3%左右。分类2.通用硅酸盐水泥的六大品种通用硅酸盐水泥：以硅酸盐水泥熟料、适量的石膏及规定的混合材料制成。分为六大品种。序号品种代号掺入的混合活性材料类型及数量1硅酸盐水泥P·Ⅰ完全不掺入任何混合料0P·Ⅱ掺入粒化高炉矿渣或石灰石等0~5%2普通硅酸盐水泥P·O各种混合活性材料总量6%～20%3矿渣硅酸盐水泥P·S·A粒化高炉矿渣掺量21%～50%P·S·B粒化高炉矿渣掺量51%～70%4火山灰质硅酸盐水泥P·P火山灰掺量21%～40%5粉煤灰硅酸盐水泥P·F粉煤灰掺量21%～40%6复合硅酸盐水泥P·C三种以上的材料掺量21%～50%（矿渣、粉煤灰、火山灰、石灰石、砂岩）分类3.通用硅酸盐水泥的组成材料（1）主要矿物组成矿物名称化学式代号含量（%）主要特性水化速度水化热强度干缩性抗侵蚀性硅酸三钙3CaO·SiO2C3S37~60快大高中中硅酸二钙2CaO·SiO2C2S15~37慢小早期低后期高中好铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A7~15最快最大低最大差铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10~18较快中低最小最好分类（2）混合料材料分类特性品种作用混合材料①活性材料具备水化胶凝能力粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰增加水泥产量、降低生产成本、改善水泥品质②非活性材料没有水化胶凝能力，增加产量和降低水化热石英砂、石灰石、粘土等以及不符合要求的活性材料分类4.通用硅酸盐水泥的凝结与硬化水泥水水化作用70%水化硅酸钙20%Ca(OH)2晶体7%水化硫铝酸钙3%未水化残余物逐渐增多硬化分类5.水泥石的腐蚀与防治（1）水泥石的腐蚀在某些腐蚀性介质的长期作用下，水泥石将会发生一系列的物理、化学变化，使水泥石的结构遭到破坏，强度逐渐降低，甚至全部溃裂破坏。①溶析性侵蚀（软水腐蚀）②硫酸盐的侵蚀③镁盐侵蚀④碳酸侵蚀流水腐蚀桥墩分类（2）防止腐蚀的措施①根据腐蚀环境特点，合理选用水泥品种②提高水泥石的密实度③表面敷设保护层混凝土防碳化涂料谢谢

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石灰道路工程材料分类石灰：（1）人类最早应用的胶凝材料。约3000年历史。（2）气硬性无机胶凝材料。（a）块状石灰(b)粉状石灰分类石灰在古建筑中的应用宋代寿县城墙中国明代长城分类1.石灰的生产、消化与硬化石灰：一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。分类生石灰的三种煅烧情况：正火石灰煅烧情况良好。杂质含量少，颜色洁白或带灰色，呈多孔结构、质量较轻（堆积密度为800~1000kg/m3）欠火石灰未烧透。加水消解后，未消化残渣含量较高，使用时缺乏黏结力过火石灰煅烧温度过高或时间过长。石灰与水反应慢，引起结构物局部体积膨胀，导致产生裂缝等破坏现象123分类生石灰的“消化”或“熟化”：生石灰使用前加水消解的过程。目的：（1）块状改变，便于施工操作。（2）便于剔除不能消化的杂质。石灰消解池石灰消解的特点：（1）水化速度快，放热量大。（2）体积可增大1~2.5倍。【陈伏】多量水覆盖石灰浆两周以上，消除过火石灰的危害分类石灰的硬化：结晶与碳化过程。特点：（1）硬化是一个缓慢的过程。因为表面生成的碳酸钙层会阻碍CO2的进一步渗入。（2）体积显著收缩，易出现干缩裂缝。掺入砂、纸筋、麻刀等材料，以减少收缩。石灰砂浆抹灰层的裂缝分类2.石灰的产品分类（1）按加工方法分类由原料煅烧而得的产品，主要成分为CaO块状生石灰12将生石灰用适量的水消化、干燥制得的粉末，主要成分为Ca(OH)2消石灰（熟石灰）34由块状生石灰磨细制得，主要成分仍为CaO生石灰粉将生石灰加多量的水（约为石灰体积的3~4倍）消化而得的可塑性浆体，主要成分为Ca(OH)2和水石灰浆（石灰乳）分类（1）按MgO含量分类钙质石灰和镁质石灰中氧化镁含量分类界限石

灰

种

类生

石

灰生

石

灰

粉消

石

灰

粉钙质石灰≤5%≤5%≤4%镁质石灰＞5%＞5%＞4%分类3.石灰的技术指标和技术标准有效氧化钙和氧化镁含量含量越多，活性越高，质量也越好1未消化残渣含量综合反映生石灰中过火石灰、欠火石灰及其他杂质的数量，其含量愈多，石灰的质量愈差2游离水含量消石灰粉中多余的水分蒸发后，留下孔隙会加剧消石灰粉的碳化作用，以致影响石灰的质量3细度粗颗粒偏多，影响石灰的黏结性4分类4.石灰的应用（1）配制建筑砂浆（2）加固软土地基（3）用于道路工程的基层（4）配制灰土和三合土生石灰搅拌桩用于软土施工石灰稳定土做道路基层谢谢

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水泥的技术性质与技术标准道路工程材料分类1.化学指标水泥的化学指标主要是控制水泥中有害的化学成分，要求其不超过一定的限值，否则可能对水泥的性能和质量带来危害。序号化学成分特性①游离氧化镁水化速度很慢，生成氢氧化镁体积膨胀，引起水泥安定性不良的原因之一②三氧化硫石膏带入，水泥硬化后，继续水化并膨胀，。引起水泥安定性不良的原因之一③烧失量煅烧不佳或受潮。引起水泥品质不良④不溶物盐酸溶液处理。不溶物越多，水泥活性越低⑤氯离子混合料材料带入。导致锈蚀钢筋⑥碱含量引起碱–集料反应。破坏混凝土结构分类通用硅酸盐水泥化学指标要求品

种代号不溶物（%）烧失量（%）三氧化硫（%）氧化镁（%）氯离子（%）硅酸盐水泥P·Ⅰ≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0≤0.06P·Ⅱ≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O—≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A——≤4.0≤6.0P·S·B———火山灰质硅酸盐水泥P·P——≤3.5≤6.0粉煤灰硅酸盐水泥P·F——复合硅酸盐水泥P·C——【碱含量】水泥中的碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。当买方要求提供低碱水泥时，由买卖双方协商确定。分类2.物理指标（1）细度水泥细度应控制在合理范围内。方法定义适用范围规范要求筛析法45um标准筛上存留量的多少表示水泥的细度。包括负压筛析法和水筛法。以筛余率表示普通硅酸盐水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合硅酸盐水泥不低于5%比表面积法以单位质量水泥材料比表面积的大小表示硅酸盐水泥300m2⁄kg―400m2⁄kg【说明】筛余率越大，水泥越粗。比表面积越大，水泥越细。分类水泥负压筛析仪45um标准筛分类水泥比表面积仪分类（2）标准稠度用水量必须先完成标准稠度用水量试验，再做凝结时间、安定性试验。标准稠度用水量=水质量/水泥质量水泥标准稠度试验原理图分类维卡仪（标准法用）试模拭杆、长针、短针分类（3）凝结时间初凝时间不宜过短；终凝时间不宜过长判定标准：①初凝：长试针沉入水泥净浆中，并距底板4mm±1mm时所经历的时间。②终凝：短试针沉入水泥浆0.5mm（即环形附件开始不能在水泥浆体上留下痕迹）所经历的时间。分类通用硅酸盐水泥的凝结时间要求初凝时间终凝时间硅酸盐水泥≥45min≤390min普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥≥45min≤600min分类（4）体积安定性指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。体积不均匀变化，则为体积安定性不良。水泥安定性检测分为沸煮法和圧蒸法。其中沸煮法有雷氏夹法（标准法）和试饼法（代用法）①雷氏夹法雷氏夹雷氏夹法示意图【说明】C-A≤5mm，水泥安定性合格分类②试饼法将标准稠度的水泥净浆在玻璃板上做成直径70~80mm、中心厚约10mm的试饼，按规定处理后，目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲，即为安定性合格。【说明】雷士夹法为标准法。两种方法如有争议，则以雷氏夹法为准。分类3.强度指标ISO：是指国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，ISO），是一个全球性的非政府组织，是国际标准化领域中一个十分重要的组织。要求：（1）水泥：标准砂=1：3，水灰比为0.5（2）一次成型三根小梁试件：40mm×40mm×160mm标准砂水泥胶砂试件分类水泥强度等级品种数量等级类型备注硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥6个42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R复合硅酸水泥4个42.5、42.5R、52.5、52.5R不包括32.5等级矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥6个32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R分类通用硅酸盐水泥不同龄期强度要求值强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d28d3d28d32.5≥12.0≥32.5≥3.0≥5.532.5R≥17.0≥4.042.5≥17.0≥42.5≥4.0≥6.542.5R≥22.0≥4.552.5≥22.0≥52.5≥4.5≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥27.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5【说明】R型水泥为早强型，主要是3d强度较同强度等级水泥高，28d强度要求一样。通用硅酸盐水泥的特性与适用范围水泥品种主要特性适用条件不适用条件硅酸盐水泥凝结硬化速度快，抗冻性和耐磨性好早期强度要求高；冬季施工和严寒地区；水泥混凝土路面；高强度混凝土；预应力混凝土大体积混凝土；软水、海水、矿物水作用的工程；耐热混凝土普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥基本相同矿渣硅酸盐水泥早期强度低，后期强度高；抗腐蚀能力强；水化热低；抗冻性差耐热性好大体积工程；一般地上、地下、水中工程；蒸汽养护工程耐热工程早期强度高，抗冻性工程火山灰质硅酸盐水泥颗粒细，水泥石密实抗渗要求粉煤灰硅酸盐水泥早期强度更低，干缩小抗裂要求复合硅酸盐水泥受所用混合材料影响针对选用谢谢

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粉煤灰道路工程材料分类1.概述粉煤灰：火力发电厂燃煤燃烧后排出的工业废渣。从煤粉炉烟道气体中收集的粉末。

外观类似水泥，颜色在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰分类粉煤灰的分类：（1）湿排灰（2）干排灰回收方法（1）低钙粉煤灰，F类（2）高钙粉煤灰，C类氧化钙含量（1）混凝土、砂浆拌制用（2）水泥活性掺合料用途【注意】（1）湿排灰含水率大，活性降低较多，质量不如干排灰。（2）拌制砂浆和混凝土用粉煤灰分为三个等级：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级，水泥活性混合材料用粉煤灰不分级。分类2.粉煤灰的化学成分粉煤灰是由煤粉经高温煅烧后生成的火山灰质材料，经化学分析除含少量未燃尽的煤粉外，主要成分为氧化硅（SiO2)和氧化铝（Al2O3）、少量的氧化铁（Fe2O3）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）与三氧化硫（SO3)等氧化物。活性SiO2活性Al2O3水泥中Ca(OH)2水水化硅酸钙水化铝酸钙……粉煤灰的火山灰质反应分类3.粉煤灰的技术指标与技术要求1.细度提高粉煤灰细度，增强其活性的有效途径2.需水量比粉煤灰需水量大，增加混凝土的单位用水量，影响混凝土的强度3.烧失量指未充分燃烧的碳粉颗粒、水分等，越小越好分类4.粉煤灰掺入混凝土中的效果增大混凝土的流动性、减少泌水、改善和易性的作用。对混凝土后期强度增长较为有利，同时可降低水化热，抑制碱－集料反应，提高抗渗、抗化学腐蚀等耐久性能。干缩变形减小，抗裂性能提高优点降低混凝土抗碳化性能，不利于防止钢筋锈蚀缺点谢谢

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水泥混凝土组成材料及设计概述道路工程材料分类一、普通水泥混凝土组成材料的技术要求水泥混凝土材料组成：6种水泥混凝土=粗集料+细集料+水泥+水+外加剂+掺合料4种必须材料分类1.水泥水泥品种及其适应性分类水泥强度等级的选择混凝土强度等级=（1.0~1.5倍）水泥强度等级水泥强度等级：32.5、42.5、52.5、62.5混凝土强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80分类2.粗集料粗集料技术指标分类【思考题】粗集料的强度通常采用①岩石的抗压强度和②压碎值指标控制。混凝土的日常拌制过程中，通常采用压碎值指标。请问，岩石的抗压强度高，粗集料的压碎值指标一定好吗？反之，岩石的抗压强度低，粗集料的压碎值指标一定不好吗？岩石（母岩）粗集料破碎分类粗集料的颗粒级配分类连续级配：表示拌制相应规格的混凝土，其粗集料应满

足的级配要求。单粒粒级：表示某种规格的粗集料，多种规格的单粒粒级掺配一起，可以构建连续级配。分类【思考题】某试验工程师代表项目部到采石场购买碎石，用于拌制空心板的C40混凝土。试验工程师决定采用5～25mm的连续级配，但是采石场无法直接提供该连续级配粗集料，只能提供符合规范的所有粗集料的单粒级规格料。请问，试验工程师应该购买哪几档单粒级规格料？解答：5~25mm=5~10mm+10~16mm+16~25mm分类【思考题】同样配制C40混凝土，粗集料可以采用5~31.5mm连续级配，也可以采用5~26.5mm连续级配。一般来说，公称最大粒径较大，可以节省水泥，成本较低。为什么某些工程采用公称粒径较小的粗集料拌制混凝土？解答：粗集料最大粒径宜按混凝士结构情况及施工方法选取，但最大粒径不得超过结构最小边尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4。密麻钢筋的箱梁分类粗集料形状要求：颗粒形状接近立方体，不宜含针片状颗粒，表面粗糙。【思考题】在河流平原区修建桥梁，无法采购到合适的碎石，但卵砾石资源丰富。为提高混凝土强度，应该怎样处理卵砾石？解答：采用卵石破碎成碎石时，应具有两个及以上的破碎面，且其破碎面应不小于70%。卵石分类3.细集料细集料：天然砂（河砂、山砂、海砂）、机制砂……河砂应用最广。河砂机制砂分类【思考题】为什么说，规范是根据0.6mm筛网的累计筛余，而不是其他筛网的累计筛余，将砂分成三个级配分区。细集料的颗粒级配分类根据细度模数，细集料分为：粗砂、中砂、细砂。根据级配，细集料分为：1区、2区、3区。2区：中砂+部分偏粗的细砂，理想级配1区：粗砂，提高砂率3区：细砂+部分偏细的中砂，降低砂率比表面积大致一样分类4.水符合国家标准的饮用水可直接作为混凝土的拌制和养护用水。严禁采用海水用于结构混凝土的拌制和养护。混凝土用水的品质指标分类二、普通水泥混凝土的组成设计概述1.混凝土配合比表示方法序号表示方法定义示例1单位用量表示法以每立方米混凝土中各材料的用量（kg）表示水泥：水：细集料：粗集料=340kg：170kg：765kg：1292kg2相对用量表示法以水泥的质量为1，其他材料对水泥的相对用量，并按“水泥、砂、石和水胶比”的顺序排列表示水泥、砂、石和水胶比1：2.25：3.80；W/C=0.50分类【练习题】已知某混凝土的密度为2400kg/m3，其配合比为:水泥:砂:石=1：2.31：3.76；W/C=0.48。请计算每立方米各材料的用量。解答：水泥：2400/（1+2.31+3.76+0.48）=317.9kg砂：317.9×2.31=734.3kg石：317.9×3.76=1195.3kg水：317.9×0.48=152.6kg复核：317.9+734.3+1195.3+152.6=2400.1kg分类2.混凝土配合比设计的基本要求（1）结构物强度要求：采用一个比设计强度高一些的“配制强度”。（2）施工工作性要求。（3）耐久性要求：通过控制最大水胶比和最小水泥用量达到。（4）经济性要求：多采用当地材料和一些替代物（如工业废渣）降低费用。分类3.混凝土配合比设计的步骤序号名称主要内容说明第1步计算初步配合比通过规范给出的经验公式和表格计算出混凝土中各材料的初步用量第2步提出基准配合比调整配合比，满足工作性要求又称：试拌配合比第3步确定试验室配合比调整配合比，满足强度要求又称：设计配合比第4步换算施工配合比考虑现场砂石材料的实际含水率，调整配合比又称：工地配合比谢谢

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水泥混凝土的技术性质道路工程材料分类一、概述1.水泥混凝土的材料组成与强度机理水泥混凝土，人造石头，简称“砼tónɡ”。水泥混凝土=粗集料+细集料+水泥+水+外加剂+掺合料混凝土组成材料机理图分类2.水泥混凝土的分类普通混凝土表观密度=2000~2800kg/m3，普通天然砂、石和水泥配制而成，用作承重结构材料轻混凝土表观密度<2000kg/m3，轻质结构材料和保温材料重混凝土表观密度>2800kg/m3，防射线性能分类3.普通混凝土的特点①原材料来源丰富②施工方便③性能可根据需要设计调整④抗压强度高⑤耐久性好优点缺点①自重大②抗拉强度低，抗裂性差。③收缩变形大分类二、混凝土拌合物的和易性1.和易性的概念也称工作性，是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。粘聚性保水性流动性231和易性不致产生严重的泌水现象流满模板、包围钢筋的能力不致产生分层和离析的现象分类2.和易性的测定方法序号方法适用范围共同点1坍落度试验塑性混凝土不能全面反映混凝土拌合物的工作性。只是测出拌合物流动性的同时，通过经验和观察，综合评定混凝土的工作性2维勃稠度试验干硬性混凝土分类（1）坍落度试验适用范围：集料最大粒径不大于31.5mm、坍落度不小于10mm的水泥混凝土。坍落筒、捣棒、装料斗坍落度试验示意图分类操作要点：三层，每层插捣25下。坍落度大于160mm，测量坍落扩展度。坍落筒试验坍落度扩展度分类（2）维勃稠度试验适用范围：集料最大粒径不超过31.5mm、坍落度小于10mm的干硬性水泥混凝土。维勃稠度试验仪器维勃稠度测定透明圆盘分类总结：（1）坍落度及坍落扩展度越大，混凝土拌和物流动性越大。（2）维勃时间越长，混凝土拌和物的流动性越小。分类3.影响和易性的主要因素（1）原材料特性水泥品种不同，需水量不同，从而影响混凝土流动性。水泥越细，流动性越差，但黏聚性和保水性越好。卵石表面光滑、形状较圆、少棱角，所拌制的水泥混凝土拌合物流动性较好，但强度较表面粗糙、有棱角的碎石低。卵石碎石分类（2）水胶比定义：指水与胶凝材料的质量比，即W/B。在没有掺合料的情况下，水胶比（W/B）=水灰比（W/C）。在固定用水量的条件下，水灰比较小时，胶凝材料浆体稠度变大，水泥混凝土拌合物的流动性减小。分类（3）单位用水量定义：指在单位体积混凝土中所加入的水的质量。单位用水量是混凝土流动性的决定因素。在水胶比一定的条件下，单位用水量变化意味着水泥等胶凝材料用量改变。水泥浆愈多，流动性愈大。分类（4）砂率定义：指混凝土中细集料（砂）的质量占粗、细集料总质量（砂、石总质量）的百分率。砂率与坍落度的关系分类（5）环境温度、湿度与搅拌时间温度越高，水化反应速度越快，拌合物流动性降低速度越快。湿度越小，拌合物中的水分蒸发速度越快，流动性降低越快。搅拌时间不足，拌合物的和易性差，质量也不均匀。分类三、硬化后混凝土的强度1.强度指标（1）立方体抗压强度（fcu）标准尺寸：150X150X150mm标准养护：温度20℃±2℃、相对湿度95%以上立方体试件分类立方体抗压强度计算：压力机立方体抗压强度示意图分类结果处理：以三个试件为一组，取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度测定值，计算精确至0.1MPa。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值15%，则取中间值为测定值；如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%，则该组试验结果无效。分类【例题】一组水泥混凝土标准立方体试件进行抗压强度试验，破坏荷载分别为780kN、710kN、908kN，该组试件的抗压强度为多少？解答：首先计算三个试件的抗压强度：780000∕（150×150）=34.7Mpa710000∕（150×150）=31.6Mpa908000∕（150×150）=40.4Mpa∵（40.4-34.7）∕34.7=16.4%；（34.7-31.6）∕34.7=8.9%；∴该组试件的抗压强度为34.7Mpa。分类尺寸效应：当采用非标准尺寸试件时，应将其抗压强度乘以尺寸换算系数，折算为标准试件的立方体抗压强度。混凝土试件尺寸及换算系数【总结】与标准试件相比，尺寸越小的试件，测定的抗压强度越高。分类混凝土强度等级：根据立方体抗压强度标准值来确定的，用符号“C”和“立方体抗压强度标准值”两项内容来表示。根据我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）规定，普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个等级。C是Concret（混凝土）的首字母。分类（2）抗弯拉强度（ff）试件尺寸：150mm×150mm×550mm应用场合：水泥路面、机场道面等。水泥路面弯拉破坏示意图分类抗弯拉强度计算：抗弯拉强度示意图分类（3）轴心抗压强度（fcp）试件尺寸：150mm×150mm×300mm应用场合：模仿立柱的结构计算。混凝土轴心抗压强度试验轴心抗压强度示意图分类（4）劈裂抗拉强度（fts）试件尺寸：150mm×150mm×150mm。现场取芯是圆柱体。应用场合：间接拉伸法（劈裂拉伸）得到混凝土的抗拉强度。立方体试件劈裂抗拉示意图圆柱体试件劈裂抗拉示意图分类2.影响混凝土强度的因素（1）胶凝材料水泥强度等级越高，制成的混凝土强度也越高。（2）水胶比水胶比越大，水泥混凝土的强度越低。（3）集料特征表面粗糙、有棱角的碎石配制的混凝土要比表面光滑浑圆的卵石配制的混凝土强度高。针片状颗粒含量较高时，将降低混凝土强度。分类（4）养护温度与湿度养护环境温度高，水泥水化速度加快，混凝土强度发展也快，早期强度高。湿度不够，混凝土会失水干燥，影响水泥水化的正常进行，甚至使水化停止，严重降低混凝土的强度。（5）龄期最初的7d强度增长较快，而后增幅减少，28d以后，强度增长更趋缓慢。分类（6）试验条件加荷速率：当加载速度较快时，材料变形的增长落后于荷载的增加速度，故破坏时的强度值偏高。含水状态：混凝土含水率较高时，由于软化作用，强度较低。分类四、混凝土的变形（1）化学收缩（2）干湿变形（3）温度变形1.非荷载作用下的变形（1）短期荷载作用下的变形（2）长期荷载作用下的变形（徐变）2.荷载作用下的变形分类五、混凝土的耐久性抗冻性指混凝土在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、也不严重降低强度的性能，通常以抗冻等级表示1抗渗性指其抵抗压力液体（水、油、溶液等）渗透作用的能力2耐磨性抵抗车辆轮胎磨耗和磨光的性能3抗碳化性能使混凝土的碱度降低，失去混凝土强碱环境对钢筋的保护作用，导致钢筋易锈蚀膨胀4碱-集料反应指混凝土内水泥中所含的碱（K2O和Na2O），与集料中的活性SiO2或活性碳酸盐等发生化学反应，吸水后将产生3倍以上的体积膨胀，从而导致混凝土膨胀开裂而破坏5谢谢

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水泥混凝土组成设计方法道路工程材料分类【问题引出】水泥混凝土配合比通知单上的数据怎么来的？水泥混凝土配合比通知单水泥混凝土拌和楼分类【设计目标】分类【设计步骤】一、初步配合比：根据经验公式计算材料用量二、基准配合比：也称试拌配合比，根据拌合物和易性试验调整三、试验室配合比：根据三组强度试验确定水灰比四、施工配合比：根据现场实际材料含水率调整材料用量分类1.计算初步配合比（1）确定混凝土的试配强度（fcu,0）当混凝土设计强度等级小于C60时当混凝土设计强度等级不小于C60时：

分类标准差σ的两种获得方法：①统计公式计算：②规范查表：标准差σ值（MPa）分类（2）计算水胶比（W/B）式中：W/B——混凝土水胶比；αa、αb——回归系数，也称集料形状系数。回归系数（αa、αb）取值表分类fb——胶凝材料28d胶砂抗压强度（MPa）两种获得方法：①实测，ISO法试验。②推算。γf、γs——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数。粉煤灰影响系数（γf）和粒化高炉矿渣粉影响系数（γs）分类fce——水泥28d胶砂抗压强度（MPa），可实测，可推算。式中：γc——水泥强度等级值的富余系数fce,g——水泥强度等级值（MPa)。水泥强度等级值的富余系数（γc）分类

分类按耐久性校核水胶比结构混凝土材料的耐久性基本要求分类环境等级的划分：一：指室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境。二a：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。二b：干湿交替环境；水位频繁变动环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。三a：严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；海风环境。三b：盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境。分类【例题】已知某混凝土设计强度等级为C25，无强度历史统计资料。采用42.5级的复合硅酸盐水泥，不掺粉煤灰等掺合料。集料采用河砂和碎石。混凝土处于室内潮湿环境。试计算该配合比设计的配制强度、水胶比，并问最终应该采用多大的水胶比？解答：1、计算配制强度：2、计算水泥28天胶砂抗压强度：3、计算水胶比：4、校核水胶比：室内潮湿环境，属于二a环境，最大水胶比允许值为0.55，因为0.68>0.55，所以最终取值为0.55.

分类（3）确定每立方米混凝土用水量（mw0）和外加剂用量（ma0）查表确定单位用水量（mw0）塑性混凝土的用水量（kg/m3）分类掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（mw0）式中：mw0——计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3)；m'w0——未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3)；β——外加剂的减水率（%），应经混凝土试验确定分类外加剂用量（ma0）式中：ma0——外加剂用量（kg/m3）；mb0——胶凝材料用量（kg/m3）；βa——外加剂掺量（%），厂家推荐或试验确定。分类【练习题】已知某混凝土配合比设计坍落度为130mm，粗集料为卵石，公称最大粒径为20mm。根据厂家说明书，减水剂的掺量为水泥的1%，减水率为25%。已知水泥掺量为350kg。请根据查表的方法得出该混凝土的用水量，并请计算减水剂掺量为多少kg？解答：1、查表计算原始用水量：mw=195+10=2052、计算减水剂用量：ma=1%×350=3.53、计算实际用水量：mwo=205×(1－25%)=153.8分类（4）计算胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量①胶凝材料用量（mb0）②矿物掺合料用量（mf0）③水泥用量（mc0）分类（4）计算胶凝材料、矿物掺合料和水泥用量①胶凝材料用量（mb0）②矿物掺合料用量（mf0）③水泥用量（mc0）分类按耐久性要求校核胶凝材料用量混凝土的最小胶凝材料用量分类钢筋（预应力）混凝土中矿物掺合料最大掺量分类【例题】已知某水泥混凝土配合比设计，水胶比W⁄B=0.45，粉煤灰按照经验掺量为30%。已知用水量为180kg。请问，该配合比设计中，粉煤灰和水泥的用量各为多少？解答：1、计算胶凝材料总用量：B=mw⁄(w⁄B)=180⁄0.45=4002、计算粉煤灰用量：mf=30%×400=1203、计算水泥用量：mc=400－120=280分类（5）选定砂率（βs）查表确定砂率（βs）:混凝土的砂率（%）分类（6）计算粗、细集料用量（ms0、mg0）①质量法原理：假定每立方米混凝土拌合物的质量为一固定值。mcp——每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg/m3），可取2350kg/m3~2450kg/m3。分类②体积法原理：假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气体积之和。α——混凝土的含气量百分数，一般α可取1，即空气占1%。分类两种方法比较：质量法：简便，速度快，但数据精度较低；体积法：过程繁琐，数据精度较高。分类【例题】已确定水泥混凝土水灰比为0.5，每立方米混凝土用水量为176kg，砂率为32%，混凝土拌和物表观密度假定为2400kg∕m3。不使用粉煤灰和外加剂。请计算该水泥混凝土各材料用量。解答：1、计算水泥用量：mc=176⁄0.5=3522、按照质量法列方程组：176+352+ms+mg=2400ms⁄(ms+mg)=32%所以：ms=599；mg=1273分类回顾“第一步计算初步配合比”步骤：（1）确定混凝土的试配强度（fcu,0）（2）计算水胶比（W∕B）（3）确定用水量（mW0）和外加剂用量（ma0）（4）计算胶凝材料、矿物掺合料（mf0)和水泥用量（mc0）（5）选定砂率（Вs）（6）计算粗集料用量（mg0）和细集料用量（ms0）分类小结分类混凝土配合比设计的步骤：一、初步配合比：根据经验公式计算材料用量二、基准配合比：根据拌合物和易性试验调整三、试验室配合比：根据强度试验确定水灰比四、施工配合比：根据现场实际材料含水率调整材料用量分类2.提出基准配合比方法：坍落度试验根据初步配合比计算结果，用材料试拌，进行坍落度试验，检测流动性，观察粘聚性和保水性，根据混凝土拌合物试验结果调整初步配合比，得到满足和易性要求的试拌配合比。坍落度试验分类

坍落度试验情况判断调整措施①坍落度值（√）粘聚性和保水性（√）都不调整②坍落度值（×）粘聚性和保水性（√）保持水胶比不变，同时调整水和水泥的用量。砂、石用量不变③坍落度值（√）粘聚性和保水性（×）维持砂石总量不变，调整砂率。保持原有的水和水泥用量一般不变④坍落度值（×）粘聚性和保水性（×）在水胶比和砂石总量不变的条件下，改变用水量和砂率。所有材料都会变化混凝土工作性检测结果及调整方向

分类【练习题】已知某普通水泥混凝土初步配合比为水泥：水：砂子：石子=340kg：170kg：600kg：1160kg，现进行试拌30L，请问每种材料应该称量多少？解答：水泥：340×0.03=10.2kg水：170×0.03=5.1kg砂子：600×0.03=18.0kg石子：1160×0.03=34.8kg分类【思考题】某试验工程师进行水泥混凝土配合比设计，设计要求坍落度9cm。在完成初步配合比计算后，按照比例称量材料，进行室内试拌，坍落度试验结果只有6cm。请问该试验工程师下一步应该怎么做，有哪些措施？解答：措施一：保持水胶比不变，增加水泥和水的用量；措施二：使用外加剂（减水剂）；措施三：适当调整砂率。分类3.确定试验室配合比方法：立方体抗压强度试验分类混凝土配合比的密度调整计算表观密度ρc,c：实测表观密度ρc,t：容量筒试验检测校正系数δ：允许误差：2%【例题】某普通水泥混凝土设计配合比为，水泥：水：砂子：石子=380：190：622：1286（kg⁄m3）。经实测，该混凝土的表观密度为2380（kg⁄m3）。请问，该混凝土是否需要进行密度修正？如需要，怎么修正？解答：混凝土表观密度计算值为：380+190+622+1286=2478（kg⁄m3）；混凝土表观密度实测值为：2380（kg⁄m3）；分类4.换算施工配合比原因：试验室集料干燥，现场集料含水。分类【练习题】现试验室求得1m3混凝土的各材料用量为水泥360kg，砂615kg，石子1255kg，水198kg。若工地所用砂含水率3%，石子含水率1%，求该混凝土的施工配合比。解答：水泥：360kg砂子：615×1.03=633.45kg石子：1255×1.01=1267.55kg水：198—615×0.03—1255×0.01=167kg分类水泥混凝土配合比设计步骤谢谢

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水泥混凝土组成设计实例道路工程材料分类【例题】请根据以下已知条件，按照设计要求完成普通水泥混凝土的配合比设计。（1）组成材料普通硅酸盐水泥42.5级，实测28d抗压强度为47.3MPa，密度=3100kg/m3，且不掺其他胶凝材料。中砂：表观密度=2650kg/m3，施工现场砂含水率为3%。碎石：4.75~31.5mm，表观密度=2700kg/m3，施工现场碎石含水率为1%。水：采用自来水。分类（2）设计要求某桥梁工程桥台用钢筋混凝土（受冰雪影响），混凝土设计强度等级C40，要求强度保证率为95%，强度标准差为5.0MPa。混凝土采用机械拌和及振捣，施工要求坍落度为55~70mm。试确定该混凝土的设计配合比及施工配合比。分类【解答】设计计算详细过程如下。1.初步配合比的计算（1）计算配制强度（fcu,0）根据设计要求混凝土强度等级fcu,k=40MPa，强度标准差σ=5.0MPa，代入式（3-2-1）计算该混凝土的配制强度fcu,0：分类（2）计算水灰比（W/C）由所给资料，水泥实测抗压强度fce=47.3MPa，混凝土配制强度fcu,0=48.2MPa，粗集料为碎石，查表3-2-11得：αa=0.53，αb=0.20，代入式（3-2-4），计算混凝土水灰比为：混凝土所处环境为受冰雪影响地区，查表3-2-14中的二b，得知最大水灰比为0.50，按照强度计算的水灰比结果符合耐久性要求，故取计算水灰比W/C=0.47。分类（3）确定单位用水量（mw0）根据设计要求混凝土拌合物坍落度为55~70mm，碎石最大粒径为31.5mm，且属塑性混凝土。查表3-2-16，选取混凝土的单位用水量为：mw0=185kg/m³。塑性混凝土的用水量（kg/m3）分类（4）计算单位水泥用量（mc0）根据单位用水量及计算水灰比W/C，代入式（3-2-9），计算无其他胶凝材料时的单位水泥用量：查表3-2-17，符合耐久性最小水泥用量为320kg/m3的要求。分类（5）确定砂率（βs）由碎石的最大粒径31.5mm，水灰比0.47，参考表3-2-19，采用内插方法选取混凝土砂率βs=33%。混凝土的砂率（%）分类（6）计算细集料、粗集料用量（ms0及mg0）①体积法将已知的水单位用量mw0、水泥单位用量mc0、砂率βs以及各原材料密度代入式（3-2-13），且属非引气混凝土，取α=1。分类求解得：细集料用量ms0=601kg/m3，粗集料用量mg0=1220kg/m3。按体积法计算拌和1m3混凝土初步配合比为（kg/m3）：mc0:mw0:ms0:mg0=393:185:601:1220分类②质量法假定混凝土的表观密度为mcp=2410kg/m3，将mw0、mc0和βs代入式（3-2-12）得：分类联立求解得：细集料用量ms0=604kg/m3，粗集料用量mg0=1228kg/m3。按质量法确定的混凝土初步配合比为（kg/m3）：mc0:mw0:ms0:mg0=393:185:604:1228分类2.基准配合比设计按初步配合比试拌0.02m3混凝土拌合物用于坍落度试验，采用体积法结果，各种材料用量为：水泥=393×0.02=7.86（kg）水=185×0.02=3.70（kg）砂=601×0.02=12.02（kg）碎石=1220×0.02=24.40（kg）分类将混凝土拌合物搅拌均匀后，进行坍落度试验，测得坍落度为95mm，高于设计坍落度55~70mm的要求。同时，试拌混凝土的黏聚性和保水性表现良好。为此仅针对水泥浆用量加以调整，也就是适当减少水泥浆用量5%，此例采用水泥浆减少5%进行计算。水泥用量减至7.86×（1－5%）=7.467（kg）水用量减至3.70×（1－5%）=3.515（kg）分类再经拌和后重新测得坍落度为60mm，满足坍落度要求，且黏聚性、保水性良好，所以无须改变原有砂率，也就是说初步配合比的粗、细集料用量保持不变。完成混凝土工作性检验。此时，对应的基准配合比为（kg/m3）：mca:mwa:msa:mga=373:176:601:1220分类3.设计配合比的确定（1）强度检验以计算水灰比0.47为基础，分别采用水灰比为0.42、0.47和0.52，基准用水量176kg/m3不变，细集料、粗集料用量亦不变，仅改变水泥掺量，拌制三组混凝土拌合物，分别进行坍落度试验，发现各组混凝土工作性均满足要求。分类三组配合比分别成型，在标准条件下养护28d，按规定方法测定其立方体抗压强度，结果见表。不同水灰比测得混凝土强度分类根据表中数据，绘出28d抗压强度与灰水比关系图。由图可知，达到混凝土配制强度48.2MPa要求时对应的灰水比是2.064，转换为水灰比是0.48。这就是说，当混凝土水灰比是0.48时，配制强度能够满足设计要求。混凝土28d抗压强度与灰水比（C/W）的关系分类（2）设计配合比的确定按强度试验结果修正混凝土配合比，各种材料用量为：单位用水量仍为基准配合比用水量，即mwb=176kg/m3，由0.48的水灰比得到单位水泥用量为mcb=176÷0.48=367kg/m3；粗、细集料按体积法计算：分类计算结果为，细集料用量为msb=617kg/m3；粗集料用量为mgb=1253kg/m3。计算得设计配合比为：mcb:mwb:msb:mgb=367:176:617:1253分类（3）设计配合比密度修正混凝土拌合物表观密度计算值为：ρc,c=367＋176＋617＋1253=2413（kg/m3）实测表观密度：ρc,t=2400（kg/m3）计算密度修正系数：δ=ρc,t/ρc,c=2400/2413=0.99。分类由于密度实测值与计算值之差的绝对值未超过计算值的2%，故设计混凝土配合比的材料用量无须进行密度修正。最后确定试验室混凝土的设计配合比为（kg/m³）：m’cb:m’wb:m’sb:m’gb=367:176:617:1253或m’cb:m’sb:m’gb=