道路工程材料第一章砂石材料PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1道路工程材料第一章砂石材料道路工程材料第一章砂石材料認(rèn)識(shí)石料的組成：礦物實(shí)體+孔隙V=VS+VOVS 石料礦質(zhì)實(shí)體的體積VO 石料孔隙的體積第1頁/共45頁 毛體積密度：毛體積密度：在規(guī)定條件下，烘干石料包括孔隙在內(nèi)的單位體積的質(zhì)量b= M / V=M / （VS+VN+VI）b 石料的毛體積密度M 石料的質(zhì)量V 石料的總體積 問 題V怎樣來測(cè)定？ 第2頁/共45頁 孔隙率：孔隙率： 孔隙：分類開口孔閉口孔按與外界是否連通分按尺寸分粗大孔細(xì)小孔微細(xì)孔孔隙特征：指是否與外界連通、指尺寸 第3頁/共45頁孔隙率 ：孔隙體積占石料總體積的百分率。 用n來表示n=（VO / V）100 =（V

2、-VS）/V 100 =1-（VS /v） 100 =1-（m/t )/m/h 100 =(1- h /t) 100孔隙率是衡量材料密實(shí)程度的指標(biāo)?？紫秾?duì)材料性能的影響：第4頁/共45頁孔隙對(duì)材料的強(qiáng)度、吸水性、抗凍性 、吸音性等均有影響。開口孔多的材料：吸音效果好。聲波 材料 反射 穿透 吸收閉口孔多的材料：保溫隔熱效果好粗大孔：水不易存留、易流出細(xì)小孔：水進(jìn)入以后不易流出第5頁/共45頁2）吸水性）吸水性定義：巖石在規(guī)定條件下吸水的能力指標(biāo)：吸水率、飽水率 、吸水率： 巖石吸水率是指在室內(nèi)常溫（202）和大氣壓條件下，石料試件最大的吸水質(zhì)量占烘干石料試件質(zhì)量的百分率。Wa=(m1-m) m

3、第6頁/共45頁、 飽和吸水率： 在室內(nèi)常溫和真空抽氣后的條件下，石料最大吸水的質(zhì)量占烘干石料試件質(zhì)量的百分率區(qū)別：飽水率是在石料抽至真空的條件下測(cè)定的，此時(shí)水幾乎充滿開口孔隙的全部體積。飽水率吸水率影響吸水性的因素：a、孔隙特征、孔隙率 b、巖石的酸堿性 c、礦物成分組織構(gòu)造第7頁/共45頁3）抗凍性定義：石料在吸水飽和的狀態(tài)下，抵抗多次凍結(jié)和融化作用而不發(fā)生顯著破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)指標(biāo)： 抗凍標(biāo)號(hào) 直接凍融法抗凍標(biāo)號(hào)越大 抗凍性越好第8頁/共45頁根據(jù)石料能抵抗的凍融循環(huán)次數(shù)，將石料分為5、10、15、25、50等等級(jí)?？箖鰳?biāo)號(hào)：根據(jù)所能經(jīng)受得凍融循環(huán)次數(shù)分堅(jiān)固性快速方法第9頁

4、/共45頁2、力學(xué)性質(zhì)1）單軸抗壓強(qiáng)度：?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度：（無側(cè)限抗壓強(qiáng)度）定義：規(guī)定的試件在達(dá)到極限破壞時(shí)，單位面積上所承 受的壓力用于評(píng)定巖石強(qiáng)度、劃分石料等級(jí)定義：定義：巖石抵抗撞擊、邊緣剪切和摩擦等聯(lián)合作用的性能試驗(yàn)方法：試驗(yàn)方法：洛杉磯式 （擱板式） 狄法爾式（雙筒式）2）磨耗性）磨耗性第10頁/共45頁3、化學(xué)性質(zhì)：（了解）、化學(xué)性質(zhì)：（了解）酸性石料酸性石料 中性石料中性石料堿性石料堿性石料 SiO2 6552SiO265SiO2 52第11頁/共45頁補(bǔ)充內(nèi)容：補(bǔ)充內(nèi)容：公路工程建筑用天然石料分為： 巖漿巖類 石灰?guī)r類 砂巖和片巖 礫石第12頁/共45頁二二 、道路和橋梁用巖石制品

5、、道路和橋梁用巖石制品道路路面建筑用巖石制品： 包括直接鋪砌路面面層用的整齊塊石、半整齊塊石和不整齊塊石三類；用作路面基層用的錐形塊石、片石等。各種巖石制品的技術(shù)要求和規(guī)格簡(jiǎn)要分述如下：1.高級(jí)鋪砌用整齊塊石2.路面鋪砌用半整齊塊石3.鋪砌用不整齊塊石4.錐形塊石第13頁/共45頁橋梁建筑所用巖石主要制品：片石、塊石、方塊石、粗料石、鑲面石等。1片石2塊石3方塊石4粗料石5細(xì)料石6鑲面石第14頁/共45頁三、集料的技術(shù)性質(zhì)粗集料的技術(shù)性質(zhì)粗集料的技術(shù)性質(zhì)細(xì)集料的粗技術(shù)性細(xì)集料的粗技術(shù)性質(zhì)質(zhì)力學(xué)性力學(xué)性質(zhì)質(zhì)第15頁/共45頁粗集料的技術(shù)性質(zhì)粗集料的技術(shù)性質(zhì)1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)1）物理常數(shù)）物理

6、常數(shù) 表觀密度表觀密度定義：在規(guī)定條件下單位表觀體積的質(zhì)量。表達(dá)式：測(cè)定方法nssavvm第16頁/共45頁毛體積密度毛體積密度定義：粗集料單位毛體積的質(zhì)量表達(dá)式：inssbvvvm測(cè)定方法第17頁/共45頁 堆積密度堆積密度定義：?jiǎn)挝惑w積物質(zhì)顆粒的質(zhì)量。 補(bǔ)充定義表達(dá)式：vinssvvvvm測(cè)定方法：自然堆積密度、振實(shí)密度、搗實(shí)密度、第18頁/共45頁 空隙率：空隙率：注意：和孔隙率進(jìn)行區(qū)分。定義：表達(dá)式：空隙率是用來衡量集料堆積緊密程度的100)1(an第19頁/共45頁為了節(jié)約水泥：選粗砂。為了節(jié)約水泥：選粗砂。2）級(jí)配）級(jí)配第20頁/共45頁級(jí)配：級(jí)配：粗集料中各組成顆粒的分級(jí)和搭配。

7、級(jí)配的目的：級(jí)配的目的：為節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法：篩分試驗(yàn)（評(píng)價(jià)方法：篩分試驗(yàn)（ 見細(xì)集料）見細(xì)集料）3）堅(jiān)固性）堅(jiān)固性第21頁/共45頁2、力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì) 壓碎值壓碎值 按規(guī)定的方法測(cè)得巖石抵抗壓碎的能力也是集料強(qiáng)度的相對(duì)指標(biāo)，用來鑒定集料品質(zhì)。計(jì)算式 : 10001mmQa磨光值磨光值 反映巖石抵抗輪胎磨光作用能力的指標(biāo)，它是采用加速磨光機(jī)磨光巖石，并用擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)得的磨光后集料的摩擦系數(shù)。用高磨光值的巖石來鋪筑道路路面表層，可以提高路表抗滑能力，保障車輛安全行駛。 第22頁/共45頁 沖擊值沖擊值反映巖石抵抗多次連續(xù)重復(fù)沖擊荷載作用的能力試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介1001mmAIV 磨

8、耗值磨耗值 石料抵抗撞擊、剪切和摩擦等綜合作用的性能。按我國(guó)現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，石料的磨耗試驗(yàn)采用洛杉磯式磨耗試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。第23頁/共45頁（二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)（二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)1、分類、分類按粒徑：按來源: 天然砂：天然巖石風(fēng)化而成（河砂、海砂、山砂、湖砂）人工砂：天然巖石軋碎而成第24頁/共45頁1、物理常數(shù)（同粗集料）2、級(jí)配：定義：集料各級(jí)粒徑顆粒的分配情況試驗(yàn)方法：篩分試驗(yàn)儀器：套篩 、振篩機(jī)第25頁/共45頁u儀器標(biāo)準(zhǔn)篩第26頁/共45頁搖（振) 篩機(jī)第27頁/共45頁4.75mm0.60mm0.30mm0.15mm1.18mm2.36mmm1m2m4m3m5m6分計(jì)篩余(a

9、%)a1=a2=a3=a4=a5=a6=m1/mm2/mm3/mm4/mm6/mm5/m篩分試驗(yàn) 設(shè)總質(zhì)量為m累計(jì)篩余(A%)A1=A2=A3=A4=A5=A6=a1a 1+a2a 1+a2+a3a1+a4a1+a5a1+a6 分計(jì)篩余：某號(hào)篩的篩余量占試樣總質(zhì)量的百分率 累計(jì)篩余；該號(hào)篩加上大于該號(hào)篩的各號(hào)篩的分計(jì)篩余百分率之和第28頁/共45頁 通過百分率：表示粒徑小于某號(hào)篩的質(zhì)量百分率PI=100 AI 例題：各篩剩余砂子適量是：（篩孔從大到小）30 60 70 140 120 70 10 （g)求：分計(jì)篩余和累計(jì)篩余第29頁/共45頁3、粗度、粗度:衡量總體砂的粗細(xì)程度衡量總體砂的粗細(xì)

10、程度細(xì)度模數(shù)：MX=（ A0.15+ A0.3+ A0.6+ A1.18+ A2.36)-5 A4.75 (100- A4.75)指標(biāo)：細(xì)度模數(shù)MX 3.73.1 粗砂 3.02.3 中砂 2.21.6 細(xì)砂例題：1-1第30頁/共45頁2. 礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料顆粒級(jí)配應(yīng)滿足的基本要求：1、最小空隙率：即使不同粒徑的各級(jí)礦質(zhì)集料按一定的比例搭配后，應(yīng)有最大密實(shí)度。2、最大磨擦力：各級(jí)礦質(zhì)集料在進(jìn)行比例搭配時(shí)，應(yīng)使各級(jí)集料排列緊密，形成一個(gè)多級(jí)空間骨架結(jié)構(gòu)，且具有最大的摩擦力。礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)內(nèi)容：級(jí)配理論和級(jí)配范圍的確定 基本組成的設(shè)計(jì)方法第31頁/共45頁第

11、32頁/共45頁圖1-3 連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配曲線比較第33頁/共45頁Ddpkdp1002第34頁/共45頁圖1-4 富勒理想級(jí)配曲線a）常數(shù)坐標(biāo)； b）半對(duì)數(shù)坐標(biāo)第35頁/共45頁2、泰波理論 通常取 n=0.30.6 nDdp100泰波級(jí)配曲線范圍圖第36頁/共45頁二、級(jí)配曲線范圍的繪制二、級(jí)配曲線范圍的繪制 采用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)即橫坐標(biāo)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)建立對(duì)數(shù)坐標(biāo)的方法：1、先求出各顆粒粒徑的對(duì)數(shù)2、求出各顆粒粒徑間的對(duì)數(shù)間距 ，并計(jì)算出各顆粒對(duì)數(shù)間距的總和3、求出間距系數(shù)K4、選定橫坐標(biāo)長(zhǎng)度，各顆粒間距idlog1loglogiidd1loglogiidd11lglglglgiiiiddddK第

12、37頁/共45頁KLLi圖1-7 級(jí)配范圍曲線第38頁/共45頁第39頁/共45頁1) 設(shè)A、B、C三種集料在混合料M中的用量比例為X、Y、Z，則X + Y +Z = 100 2) 又設(shè)混合料M中某一級(jí)粒徑（i）要求的含量為aM(i)，A、B、C三種集料在該粒徑的含量為aA(i) 、aB(i) 、 aC(i) 。則aA(i) X + aB(i) Y + aC(i) Z = aM(i)第40頁/共45頁2、計(jì)算步驟、計(jì)算步驟 由假設(shè)（1），混合料M中某一級(jí)粒徑（i）主要由A集料所提供，而忽略其它集料在此粒徑的含量，由此可計(jì)算出A料在混合料中的用量比例。 由假設(shè)（2），混合料M中某一級(jí)粒徑（j）主要由C集料占優(yōu)勢(shì)，同理可計(jì)算出C料在混合料中的用量比例。 由下式可計(jì)算出B料在混合料中的用量比例。 Y=100-（X+Z） 校核第41頁/共45頁（二）圖解法（二）圖解法 因目前工程