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第一章 沙石材料砂石材料：石料与集料的统称，是道路工程与桥梁工程使用量最大的一宗材料。
石料：指天热岩石经机械加工制成的或直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品。
集料：由不同粒径矿物质组成的混合料，在沥青混合料和水泥混凝土中起骨架和填充作用。
第一节 沙石材料的基本知识一、 沙石材料的岩石学特征1 造岩矿物 是具有一定化学成分和结构特征的天然化合物或单质，简称矿物。
主要的造岩矿物有：石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石、黄铁矿、石膏、菱镁矿、磁铁矿和赤铁矿等。
2 按岩石的形成条件分：● 岩浆岩（岩浆冷凝而成）深成岩—地表深处的岩浆缓慢冷却而成喷出岩—岩浆喷出地表压力急剧降低冷却而成火山岩—火山爆发时，岩浆喷到空中急速冷却形成● 沉积岩（水成岩）碎屑岩、粘土岩、化学及生物岩● 变质岩 原生的岩浆岩或沉积岩经过地质上的变质作用而形成3 岩石矿物的主要化学成分大部分硅质岩石在水中带有负电荷，亲水性较大。
道路工程中，依据岩石中SiO2的含量将石料划分为三类—碱性石料（钙质），中性石料和酸性石料（硅质），所对应SiO2分别为<52%，52~65%和>65%● 沥青路面工程中——岩石-集料● 水泥路面工程中——碱—骨料反应碱——骨料反应是混凝土中所含的碱（Na2O 或K2O ）与骨料的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后数年至数十年逐渐反应，反应生成物吸水膨胀，导致混凝土工程开裂，是影响混凝土耐久性最主要的因素之一。
二、 岩石的物理性质1 密度● 真实密度：在规定条件下，烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量（不包括开口和闭口孔隙的体积）。
测试方法：密度瓶法● 毛体积密度：在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括孔隙（闭口和开口孔隙）体积在内的单位毛体积的质量。
测试方法：将已知质量的干燥岩石试样，经饱水后，将试样表面擦干求的饱和面质量，再用排水法求得试样在水中的质量，两者之差为试样的毛体积。
2 孔隙率：指岩石孔隙体积占岩石总体积（包括开口孔隙和闭口孔隙体积）的百分率。
1.颗粒粒度和和形状的表征粒度粒度的定义粒度是颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。
粒度越小，颗粒的微细程度就越大表面光滑的球形颗粒只有一个线性尺寸，即直径，粒度就是它的直径；而非球形颗粒或虽然在大体上呈球形，但表面不光滑的颗粒，则可按照某种规定的线性尺度表示其粒度。
三轴径的平均值计算公式序名称计算公式物理意义号1二轴平均径()2b l+平面图形的算术平均2三轴平均经()3b+算术平均hl+3三轴调和平均经⎪⎭⎫ ⎝⎛++h b l 1113与外接长方体有相同比表面积的球的直径或立方体的一边长4二轴几何平均经lb平面图形的几何平均5三轴几何平均经3lbh与外接长方体有相同体积的立方体的一边长6()62bh lh lb ++与外接长方体有相同表面积的立方体的一边长注：比表面积—单位质量物料所具有的总面积。
当量径名称公式意义球当量球当量直径36πVd v =与颗粒相同体积的球的直径等表面积球当量πsd s =与颗粒等表面积的球的直径直径径比表面积球当量经sv d sv6=与颗粒具有相同表面积对体积之比的球的直径圆当量径投影圆当量经（Heywood 径）πad a 4=与颗粒投影面积相等的圆的直径等周长圆当量经πLd L =与颗粒投影图形周长相等的圆的直径统计平均经（定向径）—是平行于一定方向测得的线度。
阻力直径d d —与颗粒在相同介质中以相同速度运动时呈现相同阻力时的球的直径自由沉降直径f d —与颗粒有相同密度且在同样介质中有相同自由沉降速度的球的直径；Stokes 直径st d —层流区的自由沉降直径颗粒的形状因数颗粒的形状影响粉体的流动性、包装性能、颗粒与流体的相互作用，以及涂料的覆盖能力等性能。
1.扁平度和伸长度h bm =—扁平度b ln =—伸长度2.表面积形状因数和体积形状因数222dd d Ss S πϕ==—表面积形状因数πϕ-S 的大小表征颗粒形状对于球形的偏离。
d d sS πϕ=3336d d d Vv V πϕ==—体积形状因数6πϕ-V 的大小，表征颗粒形状对于球形的偏离。
粗细集料技指标
1.颗粒形状和表面特性：颗粒形状和表面特性是影响混凝土性能的重
要因素。
一般来说，粗集料的颗粒应该呈块状或平面状，而不应该呈片状
或针状，表面应该光滑，无明显的裂缝和角。
细集料的颗粒形状应该规则，而不应该呈胶凝状。
2.颗粒大小和粒度分布：颗粒大小和粒度分布是影响混凝土工作性能
和强度的重要因素。
混凝土中粗、细集料的颗粒大小应该符合设计要求，
同时粒度分布应该合理，细集料应该包含合适的细砂和粉状物质。
3.空隙率和密实度：混凝土中有一定比例的空隙是不可避免的，但空
隙率和密实度的大小会影响混凝土的密实性和抗渗透性。
因此，合适的空
隙率和密实度是粗、细集料技术指标的重要内容之一
4.互相黏聚性和与水泥石粘结性：集料在混凝土中的黏聚性和与水泥
石的粘结性与混凝土的强度和耐久性密切相关。
正常情况下，集料颗粒应
该具有适度的黏聚性，能够与水泥石充分粘结。
5.吸水性和含水率：集料的吸水性和含水率对于混凝土的性能有一定
的影响。
过高的吸水性和含水率可能会导致混凝土的性能下降。
对于具体的粗、细集料技术指标要求，可以参考国家或地方的相关标准。
在实际工程中，根据混凝土的使用环境和要求，可以根据现场试验和
经验进行相应的调整和优化。
总体而言，粗、细集料的技术指标应该综合
考虑其物理性质和工程性能，以确保混凝土在使用过程中具有良好的工作
性能和耐久性。
1、什么是集料的级配，通过什么方法确定?用那参数表示级配？级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。
集料的级配采用筛分试验确定，其方法取一定数量的集料试样，在标准套筛上按照筛孔大小排序逐个将集料过筛。
级配参数有：分计筛余百分率、累计筛百分率、通过百分率，分计筛余百分率是指某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率，累计筛百分率是指某号筛的分级筛余百分率和大于该号筛的各筛分计筛余百分率之总和，通过百分率是指通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分率。
2、硅酸盐水泥熟料由那几种矿料组成?说明其特点（水化程度、水化热、干缩性、强度、抗腐蚀性）。
硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A、铁铝酸四钙C4AF这4种矿料组成。
硅酸三钙是硅酸盐水泥中最主要的矿物组分，是承担水硬性能的主要角色，水化产物早期强度高，且强度增进率较大。
硅酸二钙的水化速度及凝结硬化过程较为缓慢，水化热很低，对水泥后期强度起主要作用，抗化学侵蚀性高，干缩性小。
铝酸三钙遇水反应速度最快，水化热最高，但强度绝对值较小，耐化学腐蚀差，干缩性大。
铁铝酸四钙的水化速度快，水化热较高，但抗折强度和耐磨性以及耐化学侵蚀性好，干缩性小。
水化程度：铝酸三钙C3A＞硅酸三钙C3S＞铁铝酸四钙C4AF＞硅酸二钙C2S 水化热：铝酸三钙C3A＞硅酸三钙C3S＞铁铝酸四钙C4AF＞硅酸二钙C2S 干缩性：铝酸三钙C3A＞硅酸三钙C3S＞铁铝酸四钙C4AF＞硅酸二钙C2S 强度：硅酸三钙C3S＞硅酸二钙C2S＞铁铝酸四钙C4AF＞铝酸三钙C3A 抗腐蚀性：铁铝酸四钙C4AF＞硅酸三钙C3S＞硅酸二钙C2S＞铝酸三钙C3A3、水泥石腐蚀类型，防止措施？腐蚀类型：1、溶析性侵蚀（淡水分侵蚀）：是指硬化水泥石中水化物被淡水溶解并带走的一种侵蚀现象。
水泥石的各种水化物中，Ca(OH)2溶解度最大，在淡水中首先被溶出。
①水量不多、静压、无压时，Ca+很快水解饱和——溶出作用中止；②动水——不断溶析，Ca(OH)2浓度降低，导致其它水化物分解，形成碱性水化物的砼，引起整体破坏。
