道路建筑材料PPT1

2020/10/13
7
2、力学性质
一般的力学性质：抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度等。 强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。 路用性能特殊要求的力学性质：抗磨光、抗冲击、抗磨耗。 1) 单轴抗压强度R：
R P A
式中：R—岩石的单轴抗压强度（MPa）； P—极限破坏时的荷载（N）； A—试件的受压面积(mm2)。
化学性质：材料的化学成分（如矿物组成）与周围物质进行化学反应或 在外界物质影响下保持其组成结构稳定的能力。
<52%：酸性石料 SiO2 52%~65%：中性石料
>65%：碱性石料
（二）石料的技术要求
1.路用石料的技术分级： 先分四类后分4级，分级依据主要为石料的抗压强度和磨耗率。
2.路用石料的技术标准：T1-1
石料结构的质量与体积关系示意图 2
(1) 真实密度ρt
真实密度ρt：石料在规定的条件（105℃±5℃下烘干至 恒重P230，温度20℃）下，单位矿质实体体积的质量。
ρt =ms/Vs 式中：ρt——石料的真实密度（g/cm3）；
ms——石料矿质实体的质量（g） Vs——石料矿质实体的体积（cm3）。 当在空气中称重时，mo=0，ms =M，故
岩石的单轴抗压强度取决于石料的组成结构（如矿物组成、岩石的结构 和构造、裂隙的分布等），同时也取决于试验的条件（如试件的形状、尺寸、 加载速度、温度和湿度等）。 2)磨耗性：石料抵抗磨擦、剪切和撞击等综合作用的性质。 测试方法： （1）洛杉矶磨耗试验。 （2）狄法尔磨耗试验。
2020/10/13
8
3.化学性质
2020/10/13
9
二、道路和桥梁用石料制品
(一） 道路路面建筑用石料制品 1.高级铺砌用整齐块石 2.路面铺砌用半整齐块石 3.铺砌用不整齐块石 4.锥形块石 （二）桥梁建筑用石料制品 1.片石 2.块石 3.方块石 4.粗料石 5.细料石 6.镶面石

Rock classification
Mag岩matic Ro浆cks
花岗岩
岩
sed沉imentary 沉R积积oc岩ks 岩
Metamorphic Rocks 变质岩
9
1.1 Building stone
—— Magmatic Rocks（岩浆岩）
形成：由火山喷发出的岩浆冷凝而形成岩石。由于喷发后冷却过程的不同， 岩浆岩又可分成深成岩(plutonic rock)、喷出岩(extrusive rock)和 火山岩(volcanic rock)三种。
5
1.1 Building stone
Brief Introduction Nowadays, stone also is a one of the building materials used in some special place.
6
1.1 Building stone
main content
石灰岩
Lime stone
17
1.1 Building stone
——Typical of sedimentary rocks ：sandstone
砂岩（sandstone）：
由石英颗粒和黏土（沙粒含 量超过50%）组成，结构稳 定，通常呈淡褐色或红色， 主要含硅、钙、黏土和氧化 铁。砂岩的性能很大程度上 取决于胶结物种类，硅质砂 岩致密、坚硬耐久，耐酸， 性能接近于花岗岩；钙质砂 岩质地较软，易于加工；而 粘土类砂岩性能较差，易风 化。
有所降低。
玄武岩 basalt
13
1.1 Building stone
——Typical of magmatic rocks：basalt
凝灰岩（tuff）：是一种 火山碎屑岩聚集而成， 成岩矿物主要是石英和 黏土。其组成的火山碎 屑物质50%以上的颗粒 直径小于2毫米，成分主 要是火山灰，外貌疏松 多孔，粗糙且有层理， 颜色多样。用途之一作 为生产水泥的原料。

谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
道路建ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料PPT石料
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生

净，但价格较高，无特殊情况多不采用。
▪ 上述几种细集料中，一般工程上多使用河砂。 ▪ 1、物理性质 ▪ 集料的质量与体积的关系见图所示：
体积
质量
Vv
m0
Vi
空隙 开口孔隙 闭口孔隙
V V0
m
Vn
ms
矿质实体
Vs
▪ 图中：m____集料的总质量（g）； ▪ m0____集料中矿质实体质量（g）； ▪ ms____集料中孔隙及空隙部分的质量（g）； ▪ V____集料的总体积（cm）； ▪ Vs____集料中矿质实体的体积（cm）； ▪ Vn____集料中闭口孔隙的体积（cm）； ▪ Vi____集料中开口孔隙的体积（cm）； ▪ Vv____集料中空隙的体积（cm）； ▪ V0____集料中孔隙的体积（cm）；
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
一、石料的技术性质
1、物理性质：
包括物理常数、吸水性和耐候性等。
1）物理性质
▪ （1）表观密度
a
ms vs vn
m va
▪ 测定方法：比重瓶法
▪ （2）毛体积密度
h
vs
m vn
vi
m vh
▪ （3）松方密度装填密度：堆积密度（松装
密度）、紧装密度 ▪ （4）空隙率
m m vs v vv v
n
1
a
100
0 0
▪ 2、级配
▪ 用筛分法测定砂的级配

这类材料的性质具有明显的方向性，一般平行纤维方向的 强度较高，导热性较好。 ②层状结构：
具有叠合结构，它使用胶结料将不同的片状材料或具有各向异性的片 状材料胶合成整体，可显著提高材料的强度、硬度、绝热性或装饰性等 性质，扩大其使用范围。
③纹理结构：具有良好的装饰性 ④粒状结构：
分为密实颗粒和轻质多孔颗粒，前者因其致密、强度高，适合作承 重的混凝土集料；后者因其多孔结构，适合作绝热材料。 ⑤堆聚结构
表观密度是指干燥材料单位表观体积（含矿质实体既不吸水的闭口孔 隙在内的体积）所具有的质量，按下式计算：
' t
ms Vs Vn
式中：
' t
——材料的表观密度， g/cm 3
V n ——材料闭口孔隙的体积，
其他符号同上
cm3
表观密度的大小可间接反映才来噢的致密程度与孔隙多少。通常情况
下，同种材料的表观密度愈大，则抗压强度愈高，吸水率愈小，耐久性愈 强，导热性愈好。
第二节 材料的物理性质
一、基本物理性质
1、真实密度、表观密度、毛体积密度与堆积密度
质量
体积
空隙
开口孔隙 闭口孔隙
矿质实体
图1-1 散粒材料体积绝对密实状态下单位体积的质量称为材料的真实密度，用公
式表示为：
t
ms Vs
式中： t ——材料的真实密度， g/cm 3
m s ——材料在干燥状态下实体的质量，g
（3）毛体积密度（俗称容重）
材料在自然状态下单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口空孔隙 在内的体积）的质量称为材料的毛体积密度，按下式计算：
●玻璃体的三种学术观点： ①无规则网络结构学术 ②微晶子学术 ③近程有序、远程无序学术
●玻璃体强度低于晶体 （3）胶体 ●定义：物质以极细小的质点分散在介质中所形成的结构。 ●胶体具有较强的黏结力。

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
Hale Waihona Puke 工程聚合物-道路建筑材料31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

• (3)计算C集料在矿质混合料中的用量(Z)为
Z10 X 0Y
• (4)按上述步骤可以计算混合料中的配合比,经校核如不在要求的级配范围内,应调整配 合比重新计算和复核,直到符合要求为止,如经计算确不能满足级配要求时,可调整或增 加集料数量。
• 例题：P95
3.1 矿质混合料组成设计
• 图解法
1．绘制矩形图框 2．连接对角线，表示设计级配中值（即平均值）
1.2 粗集料（技术要求、规格）
粗集料对破碎面的要求
1.2 粗集料（技术要求、规格）
沥青混合料用粗集料规格
1.3 细集料（技术要求、规格）
沥青混合料用细集料质量技术要求
1.3 细集料（机制砂技术要求、规格）
天然砂规格要求
机制砂或石屑规格要求
1.4 填料（技术要求）
沥青混合料用矿粉技术要求
二、 沥青混合料的技术要求
筛孔 16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
级配 100 范围
级配 100 中植
95~100 70~88
98
79
48~68 57
36~53 24~41 18~30
45
33
24
0.3 12~22
0.15 0.075 8~16 4~8
17
12
6
3．绘制级配曲线坐标图 纵坐标：通过百分率（%） 绘制横坐标，表示筛孔尺（mm），由级配中值确定筛孔位置
沥青与集料 相对密度测定
生产配合比 验证阶段
2020/10/6
交通科学与工程学院
23
3.1 矿质混合料组成设计
•目的：确定各档集料的掺配比例
•依据:

当式d中=：D时d—，欲p=计10算0→通1过00百2=分k率·Dp的→粒10径0
d D
D—混合料最大粒径
2〕级配范围曲线——泰波公式〔最大密度曲线n幂 公式）
式中：n——级配指数p
100
(
d )n D
n=0.45～0.5，密实度最大 n=0.3～0.7，密实度尚可 n=0.35～0.45，工作性较好〔工艺性能）
磨耗率计算公式： Qab＝m1m1m2 10% 0
② 洛式杉中矶：法m〔2—搁—板试式验）后:试2m样m为筛5上00烘0g干有石级料配试的样集质料量，；并 加入12个m钢1—球—〔试φ4验8m前m烘，干约石5料00试0g样）质。量转。速30～ 33r/min，转500转 图1-4 搁板式磨耗仪
图1-3 双筒式磨耗仪示意图
1.2.1.2 力学性质 抗压强度：单位面积上所能承受的最大荷载 磨耗率：石料抵抗撞击、剪切和摩擦综合作用的能力
1.3.2 石料的技术标准
1. 分类：按照成岩条件、风化程度等 ① 岩浆岩类〔火成岩） ② 石灰岩类〔沉积岩） ③ 砂岩与片麻岩类〔变质岩） ④ 砾石岩〔天然风化）
2. 分级指标：饱水抗压强度和磨耗率 ① 最坚强 ② 坚强 ③ 中等坚强 ④ 较弱软
1.2.2 集料的技术性质图1-5 碎石集料 1.2.2.1 物理性质
1〕物理常数图1-6 集料的体积组成
⑴ 密度：表观密度、毛体积密度、装填密度 颗粒之间的 ①装堆填积密〔度松f装〕vs 密vn度msv—i —vv集料按自由下落方式空装间体样积
图1-7 细集料堆积密度试验仪具示意图
② 振实〔紧装〕密度——集料振摇方式装样
③ 捣实密度——集料振摇方式装样
⑵ 空隙率VG：集料空隙体积占集料总体积的百分比

▪ 课后小结：细集料主要指砂，它广泛应用于 水泥混凝土及沥青混合料中，学生必须掌握 好其各项技术指标、测定方法及技术标准， 从而达到保证材料质量的目的。
• 课题:粗集粒的技术性质 教具用品 :相关 试验仪器
• 教学目的:了解粗集料的物理、力学性质的 含义及测定、评价方法
• 重点难点:粗集料的表观密度、堆积密度及 筛分试验
（2）石料的技术要求 1、路用石料的技术分级：分4级 Ⅰ级——最坚强的岩石 Ⅱ级——坚强的岩石 Ⅲ级——中等坚强的岩石 Ⅳ级——较软的岩石 2、路用石料的技术标准：见表1-1 二、道路和桥涵用石料制品Fra bibliotek一）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
❖ 成绩评定包括几方面： ❖ 1、平时作业完成情况及考勤； ❖ 2、期中考试及期末考试成绩； ❖ 3、试验操作完成情况等。 ❖ 一、本课程的研究内容与任务 ❖ （一）内容： ❖ 本课程中主要学习以下几种建筑材料： ❖ 1、砂石材料 （1）天然的 （1）块状石料：简称：石料 ❖ （2）人工轧制的 （2）料状石料：简称：集料 ❖ 2、无机结合料及其制品 ❖ 无机结合料：通常分为以下几种： ❖ （1）石灰 ❖ （2）水泥 ❖ （3）石膏
100
②狄法尔法磨耗试验 代用方法 用100块50-70mm的试件分两份，每份磨10000转。 两种方法相比较，显然洛杉矶法具有省时、省工，
石料按一定规格组成等优点，故能全面反映石料的 磨耗性。
3、化学性质 按SiO2含量，将石料划分为 ①酸性岩 SiO2>65% ②中性岩 52%<= SiO2O65% ③碱性岩 SiO2<52%

5.细粒式排水式沥青稳定碎石混合料（OGFC）适用于高速行车 、多雨潮湿、不宜被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青路 面磨耗层。
道路建筑材料
四、沥青混合料的组成结构 沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉与沥青以及外加剂所
组成的一种复合材料。沥青混合料受组成材料质量、矿质混 合料级配类型、沥青用量等因素的影响，可以形成不同的组 成结构，并表现不同的力学性能。 目前，沥青混合料组成结构研究方面存在两种理论，即表面 理论和胶浆理论。
道路建筑材料
表面理论认为，沥青混合料是由粗集料、细集料和填料组 成密实的矿质骨架，利用沥青胶结料的黏聚力，在加热状 态下，与矿质集料进行拌和，经压实后形成具有一定强度 的整体型材料。该理论较突出矿质骨料的骨架作用，认为 强度形成的关键在于矿质骨料的强度和密实度。
道路建筑材料
胶浆理论认为，沥青混合料是一种多级空间网状结构的分散系。 主要分为三个分散系。
任何层次。 2.沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）适用于铺筑新建公路的表面
层、中面层或旧路面加铺磨耗层。 3.半开级配的沥青碎石混合料（AM）仅适用于三级及三级以下
公路、乡村公路，且沥青混合料拌和设备缺乏填加矿粉的装置 和特粗式的密级配沥青稳定碎石混合料（ATB）和排水 式沥青稳定碎石混合料（ATPB）适用于基层。
道路建筑材料
第六章 沥青混合料
教学要点： 1.沥青混合料的特点和分类； 2.沥青混合料的三种结构类型； 3.沥青混合料的强度理论 4.沥青混合料的技术性质； 5.沥青混合料的技术标准； 6.沥青混合料对各组成材料的要求； 7.沥青混合料配合比设计。
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT