道路建筑材料,精品

1、道路建筑材料道路建筑材料 課課 題題:建筑材料的基本內(nèi)容及性質(zhì)。教學目的教學目的:了解本課程的學習內(nèi)容、方 法、要求及應要求。重點難點重點難點:材料的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)、 力學性質(zhì)、加工性和耐久性等。道路建筑材料,精品緒緒 論論 課前介紹： 本課程是路橋?qū)I(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，是一門考試課程，本學期要求學習完教材內(nèi)容，能熟練掌握課堂理論教學內(nèi)容及試驗課的實踐內(nèi)容。 一、本課程的研究內(nèi)容與任務 （一）內(nèi)容： 本課程中主要學習以下幾種建筑材料： 1、砂石材料 （1）天然的 （1）塊狀石料：簡稱：石料 （2）人工軋制的 （2）料狀石料：簡稱：集料 2、無機結(jié)合料及其制品 無機結(jié)合料：通常分為以下

2、幾種： （1）石灰 （2）水泥 （3）石膏道路建筑材料,精品建筑材料 黑色金屬：鋼、鐵。有色金屬：銅、鋁及其合金。 金屬材料天然石材：花崗巖、大理石、砂巖等。燒土制品：磚、瓦、陶瓷、鑄石等。 玻璃制品：各種玻璃。 復合材料：玻璃纖維塑料、聚合物混凝土、瀝青混凝土等。 無機材料非金屬材料 人造石材：混凝土、砂漿制品。 有機材料：木材、瀝青、樹脂、塑料、橡膠等。膠結(jié)材料 氣硬性膠結(jié)材料： 石膏、石灰、水玻璃等。 水硬性膠結(jié)材料：水泥。 道路建筑材料,精品 無機結(jié)合料制品： （1）水泥混凝土 （2）半剛性路面材料 3、有機結(jié)合料及其混合料 瀝青材料主要指瀝青類材料，如：石油瀝青，煤瀝青等。 有機結(jié)合

3、料混合料： （1）瀝青混凝土 （2）瀝青碎石等 （3）各種新型瀝青混合料 4、高分子聚合物材料： 主要包括塑料、合成橡膠、合成纖維等。 功能：主要用以改善軟土地基、水泥混凝土、瀝青混合料的性能。 5、鋼材和木材 鋼材是橋梁結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要材料。 木材較少直接用于修筑橋梁，目前主要用作混凝土工程的拱架和模板。道路建筑材料,精品 （二）課程學習任務： 1、論述材料組成、結(jié)構(gòu)、技術性質(zhì)與它們之間的關系； 2、論述材料的檢驗方法（舉例水泥凝結(jié)時間測定方法）； 3、利用測驗評定其技術性質(zhì)（舉例水泥對初凝、終凝時間的要求及規(guī)范的規(guī)定）。 （三）課程學習目的： 1、掌握各種材料的

4、技術性能，包括： 力學性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)及工藝性質(zhì)等； 2、選擇、鑒定材料 能夠結(jié)合工程實際情況，合理地選擇材料，如水泥混凝土組成材料的選擇、瀝青混合料對組成材料的選擇及鑒別與評定； 3、能正確使用材料（如石灰的消化、水泥應用貯存等）道路建筑材料,精品 二、建筑材料應具備的工程性質(zhì) 1、力學性質(zhì) 各種強度指標及耐磨、抗變形指標。如，水泥混凝土的抗壓、抗折強度；瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值；石料的磨耗度等。 2、物理性質(zhì) （1）物質(zhì)指標：如材料的密度、孔隙率、含水量 （2）溫度穩(wěn)定性：如瀝青軟化點、脆點等。 （3）水穩(wěn)定性等：如瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度等。 3、化學性質(zhì) 各種材料的化學成分及其變

5、化規(guī)律。如，水泥的各種成分與自然界之間的變化；瀝青的化學成分及其變化規(guī)律。 4、工藝性質(zhì)混凝土的流動性 材料四個性質(zhì)之間是相互制約、相互聯(lián)系的。道路建筑材料,精品 三、建筑材料與路橋工程的關系 1、材料是工程結(jié)構(gòu)物的物質(zhì)基礎：其中材料質(zhì)量的好壞直接決定著工程質(zhì)量的等級。 2、材料與工程造價之間的密切關系 工程建筑材料占工程造價的60至70，甚至80，因此，如何合理地降低造價、節(jié)省開支，均與建筑材料之間有著密不可分的關系。 3、新材料與新結(jié)構(gòu)、新工藝之間的關系 用橋梁跨徑的變化及路面材料的變化來分析 四、道路建筑材料的檢驗方法和技術標準 （一）檢驗方法：室內(nèi)、室外及模擬試驗方法。 （二）檢驗內(nèi)容

6、：包括四個方面 1、物理性質(zhì)試驗； 2、力學性質(zhì)試驗；道路建筑材料,精品 3、化學性質(zhì)試驗； 4、工藝性質(zhì)試驗。 （三）質(zhì)量檢驗的標準化與技術標準 目前我國建筑材料的標準分為：國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準四個等級。其中： GB指國家標準 JTJ交通部門基本建設方面的規(guī)范 JC建材行業(yè)標準 SH石油化工行業(yè)標準 五、本課程的要求 本課程為考試課、完成學習后將有兩門成績，即理論成績和實操成績。 建筑材料課在本專業(yè)中的位置：是路橋?qū)I(yè)的重點課程道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：課后小結(jié)：緒論課是每一門課的開場白，學生能否對該課程有一個全面、正確的認識，關鍵的一點是講好緒論課。道路建筑材料,精品

7、第一章 砂石材料 課題:石材的技術性質(zhì)和技術要求教具用品 相關試驗儀器 教學目的:了解砂石材料的類別，石料的技術性質(zhì)及其應用 重點難點:石料的物理性質(zhì)、力學性質(zhì)道路建筑材料,精品 概述： 砂石材料按形狀分類 1）、塊狀石料：簡稱石料 如塊石、片石等； 2）、粒狀石料：簡稱集料 集料又按大小分為： 粗集料：如碎石、卵石 細集料：如砂、石屑 砂石材料按來源分類 1）、天然石料 2）、人工軋制的集料 3）、工業(yè)冶金礦渣11 巖石巖石道路建筑材料,精品 一、巖石的技術性質(zhì) 1、物理性質(zhì)： 包括物理常數(shù)、吸水性和耐候性等。 1）物理性質(zhì) 真密度：是石料在規(guī)定條件下，烘干石料礦質(zhì)單位體積的質(zhì)量，用t 表示

8、。 則sstvm道路建筑材料,精品 因 固 測定方法：李氏比重瓶法測定，將石料磨細至全部過0.25mm的篩孔，然后將其裝入比重瓶中，利用已知比重的液體置換石料的體積。 毛體積密度 測定方法：用靜水稱量法，亦可用蠟封法測定。MmsstvMVMvvvminssh道路建筑材料,精品 孔隙率 2)吸水性：指石料在規(guī)定條件下吸水的能力。 (1)吸水率：20E2和大氣壓狀態(tài)下，吸水質(zhì)量的百分率。 (2)飽水率：200E20C ，真空條件下，吸水質(zhì)量的百分率 飽水系數(shù)當 sr90%時，抗凍性較差。 通常認為在常壓下測定的吸水率，此時水分只充填部分孔隙，而當石料開口孔隙內(nèi)部空氣被排空時，水分幾乎充滿開口孔隙的

9、全部體積。10011000thvvn1001mmmWa1002mmmWsa道路建筑材料,精品 3）耐候性：目前主要考慮抗凍性，常用抗凍性標號表示，測定經(jīng)過凍(-15 ,4h)、融(202 ,4h)循環(huán)，質(zhì)量損失不超過5%，抗壓強度不超過25%的次數(shù)。 (二二)力學性質(zhì)力學性質(zhì) 1.單軸抗壓強度單軸抗壓強度 試驗條件要求：試件形狀、尺寸、吸水飽和、加荷速度等。 2.磨耗性磨耗性： 指石料抵抗撞擊、邊緣剪力和磨擦等聯(lián)合作用的性質(zhì)。 洛杉磯式磨耗試驗洛杉磯式磨耗試驗Y標準方法 5kg石料+12個5kg的鋼球磨500轉(zhuǎn),測定1.7mm(方篩)的篩余質(zhì)量APR 100121mmmQ磨道路建筑材料,精品

10、按SiO2含量，將石料劃分為 酸性巖 SiO265% 中性巖 52%= SiO2O65% 堿性巖 SiO252%（三）化學性質(zhì)（三）化學性質(zhì)道路建筑材料,精品 1、高級鋪砌用整齊塊石：經(jīng)精鑿加工而成。 2、路面鋪砌用整齊塊石：粗鑿成的方塊石或條石。 3、鋪砌用不整齊塊石：又稱拳石，要求頂面為一平面，底面與頂面基本平行。 4、錐形塊石：又稱大塊石，用于路面底基層，是由片石進一步加工而得的粗打石料。二、道路和橋涵用石料制品二、道路和橋涵用石料制品（一）道路用石料制品（一）道路用石料制品道路建筑材料,精品 1、片石：粗打石料，其形狀不限制，但薄片者不得使用。 2、塊石：有兩個較大的平行面 3、方塊石

11、：在塊石中選擇形狀比較整齊者稍加修整。 4、粗料石：表面凹凸不大于10mm，砌縫寬度小于20mm。 5、細料石：表面凹凸不大于5mm，砌縫寬度小于15mm。 6、鑲面石：一般應選用較好的石料。（二）橋梁建筑用主要石料制品（二）橋梁建筑用主要石料制品道路建筑材料,精品第二節(jié)第二節(jié) 集料集料 課題課題:集粒的技術性質(zhì) 教具用品教具用品: 相關試驗儀器 教學目的教學目的:了解集料的各項技術性質(zhì)及測定方法 重點難點重點難點:集料的級配、表觀密度及裝填密度道路建筑材料,精品 1物理常數(shù) 1）表觀密度nssavvm（一）物理性質(zhì)（一）物理性質(zhì)礦質(zhì)實體礦質(zhì)實體msm0mVsVnVVi質(zhì)量質(zhì)量m體積體積VVo

12、開口孔隙開口孔隙閉口孔隙閉口孔隙空隙空隙Vv道路建筑材料,精品 2)毛體積密度 3）松方密度 堆積密度 振實密度用于水泥混凝土 搗實密度用于瀝青混合料 4）空隙率vivvmnsshvsvvvm001001an道路建筑材料,精品 2級配 粗集料中各組成顆粒的分級和搭配成為級配級配 級配通過篩分試驗確定級配通過篩分試驗確定 （1）篩分試驗標準及取樣量公稱量大粒徑（mm）方孔 75 63 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75 圓孔 80 63 40 31.5 25 20 16 10 51 試樣質(zhì)量不少于（kg） 10 8542.52110.5道路建筑材料,精品有關參數(shù)計算 通過

13、0.075篩孔的集料含量 分計篩余百分率 累計篩余百分率 通過百分率3.堅固性 用Na2SO4溶液干濕循環(huán)5次后，測定試樣質(zhì)量損失。道路建筑材料,精品碎石標準篩道路建筑材料,精品10001mmQa（二）力學性質(zhì)（二）力學性質(zhì)1.粗集料壓碎值道路建筑材料,精品壓碎指標儀道路建筑材料,精品1001mmAIV2.粗集料磨光值粗集料磨光值測定方法：先將試樣磨光，再測定擺值，經(jīng)換算后得磨光值PSV要求：一級公路、高速公路 PSV42 其它公路 PSV35磨光值越高，表示其抗滑性能越好3.粗集料的沖擊值粗集料的沖擊值測定方法：將9.513.2mm的試樣，分三層裝入試模，用13.75kg的錘，自380mm處

14、自由落下，連續(xù)沖擊 15次后，過2.36mm的篩，用下式計算沖擊值AIV：道路建筑材料,精品SmmAAV)( 3214.集料磨耗值集料磨耗值AAV測定方法：用集料按一定的方法排列并固定，用磨耗儀磨500圈，用下式計算集料磨耗值：式中：AAV 集料的磨耗值； m1 磨耗前試樣總質(zhì)量(g)； m2 磨耗后試樣總質(zhì)量(g)； ps 集料飽和面干密度（g/cm3）。磨耗值越大表示集料的耐磨性越差，高速公路、一級公路抗滑層用料的AAV值應不大于14道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：粗集料主要指碎石，它廣泛應用于水泥混凝土及瀝青混合料中，學生必須掌握好其各項技術指標、測定方法及技術標準，從而達到保證材料質(zhì)量的

15、目的。道路建筑材料,精品二、細集料的技術性質(zhì)二、細集料的技術性質(zhì) 工程上以粒徑的大小為界，通常將集料分粗集料及細集料；其中在瀝青混合料中，以 2.36mm為界，在水泥混凝土中以5mm為界。 按照來源砂可以分為： 天然砂天然砂：由巖石在自然條件下風化形成的。 （1）河砂：性質(zhì)較好，多用。 （2）山砂：含泥量及有機雜質(zhì)多。 （3）海砂：混有貝殼和鹽分等有害雜質(zhì)。 人工砂人工砂：由巖石軋碎而成的顆粒，表面有棱角，較潔凈，但價格較高，無特殊情況多不采用。上述幾種細集料中，一般工程上多使用河砂。道路建筑材料,精品集料的質(zhì)量與體積的關系見圖所示：體積質(zhì)量空隙開口孔隙閉口孔隙礦質(zhì)實體0ViVvVnVsVV0

16、msmm（一）物理性質(zhì)（一）物理性質(zhì)道路建筑材料,精品 圖中：m_集料的總質(zhì)量（g）； m0_集料中礦質(zhì)實體質(zhì)量（g）； ms_集料中孔隙及空隙部分的質(zhì)量（g）； V_集料的總體積（cm）； Vs_集料中礦質(zhì)實體的體積（cm）； Vn_集料中閉口孔隙的體積（cm）； Vi_集料中開口孔隙的體積（cm）； Vv_集料中空隙的體積（cm）； V0_集料中孔隙的體積（cm）；道路建筑材料,精品 （1）表觀密度 測定方法：比重瓶法 （2）毛體積密度 （3）松方密度裝填密度：堆積密度（松裝密度）、緊裝密度 （4）空隙率anssavmvvmhshvmvivnvmvmvvvmvs001001an道路建筑材料

17、,精品100MmaiiiiaaaA 21iiAp100（二）級配（二）級配用篩分法測定砂的級配標準篩：5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16mm(圓孔) 4.75 2.36 1.18 . 0.6 . 0.3 0.15mm(方孔)篩分后，計算相關參數(shù)如下：（1）分計篩余百分率（2）累計篩余百分率（3）通過百分率道路建筑材料,精品振篩機道路建筑材料,精品75. 475. 415. 03 . 06 . 018. 136. 21005AAAAAAAMx1 . 37 . 3xM3 . 20 . 3xM6 . 12 . 2xM（三）粗度（三）粗度粗度是評價砂的粗細程度的一種指標，用細度模數(shù)細

18、度模數(shù)表示砂的粗度分類：為細砂為粗砂為中砂道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：細集料主要指砂，它廣泛應用于水泥混凝土及瀝青混合料中，學生必須掌握好其各項技術指標、測定方法及技術標準，從而達到保證材料質(zhì)量的目的。 道路建筑材料,精品第三節(jié)第三節(jié) 礦質(zhì)混合料的組成設計礦質(zhì)混合料的組成設計 課題課題:礦質(zhì)混合料的組成設計礦質(zhì)混合料的組成設計 教具用品教具用品: 相關試驗儀器相關試驗儀器 教學目的教學目的:了解礦質(zhì)混合料的組成設計原理了解礦質(zhì)混合料的組成設計原理及設計方法及設計方法 重點難點重點難點:圖解法及級配曲綫的繪制圖解法及級配曲綫的繪制道路建筑材料,精品一、礦質(zhì)混合料的級配理論一、礦質(zhì)混合料的級配理

19、論（一）級配類型（一）級配類型1、連續(xù)級配、連續(xù)級配是采用標準篩對某一混合料進行篩分試驗，所得級配曲線平順圓滑，具有連續(xù)性。2、間斷級配、間斷級配是在礦質(zhì)混合料中剔徐其中一個分級或幾個分級而形成的不連續(xù)的混合料道路建筑材料,精品 粒子干涉理論Y連續(xù)、間斷級配 1、富勒理論 2、泰波理論 通常取 n=0.30.6Ddpkdp1002nDdp100（二）級配理論（二）級配理論1.最大密實度曲線理論Y連續(xù)級配道路建筑材料,精品 3、我國簡化公式 一般取i=0.70.8 x為級數(shù) 當d=D時,x=1 當d=1/2D時,x=2 當d=1/4D時,x=3 4、魏矛斯粒子干涉理論 1100 xipDDDt1

20、310道路建筑材料,精品 二、級配曲線范圍的繪制 必須采用半對數(shù)坐標即橫坐標用對數(shù)坐標（解釋原因） 建立對數(shù)坐標的方法： 1、先求出各顆粒粒徑的對數(shù) 2、求出各顆粒粒徑間的對數(shù)間距 ，并計算出各顆粒對數(shù)間距的總和idlog1loglogiidd1loglogiidd道路建筑材料,精品 3、求出間距系數(shù)K 4、選定橫坐標長度，各顆粒間距 5、計算出各顆粒粒徑在橫坐標上的位置 6、確定橫坐標，以Pi為縱橫坐標，即為對數(shù)坐標 7、建立好坐標后，畫級配范圍11lglglglgiiiiddddKKLLi道路建筑材料,精品 三、礦質(zhì)混合料的組成設計方法 設計依據(jù)：各種集料的篩分結(jié)果 按規(guī)范要求的級配范圍即

21、標準級配 1、試算法 因目前工程單位用的較多的是圖解法，故試算法由學生自習。 2、圖解法 又稱修正平衡而積法，是目前工程單位用的較多的一種方法。 步驟 繪制級配曲線圖 確定各種集料的用量比例：兩線相疊、兩線相接、兩線相離。 校核及調(diào)整 作業(yè)：完成第一章課后習題第一至第四個題的計算道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：礦質(zhì)混合料級配的好壞，直接地影響著水泥混凝土或瀝青混合料的技術性質(zhì)，因此學生必須掌握礦料的級配理論及設計方法。圖解法是本次課的重點。道路建筑材料,精品 課題課題:無機膠凝材料無機膠凝材料 教具用品教具用品 :樣品樣品 教學目的教學目的:了解石灰、石膏等常用無機氣硬了解石灰、石膏等常用無機氣

22、硬膠凝材料膠凝材料 重點難點重點難點:石灰、石膏的技術性質(zhì)和用途石灰、石膏的技術性質(zhì)和用途道路建筑材料,精品 概述 定義：能夠通過自身的物理化學作用，從漿體變成堅硬的固體，并能把散?；驂K塊材料膠結(jié)成為一個整體的材料，稱為膠凝材料 分類 1、按化學成分 有機膠凝材料：如瀝青類、橡膠類等； 無機膠凝材料：如石灰、石膏、水泥等。 2、無機膠凝材料按硬化條件 氣硬性膠凝材料：只能在大氣中硬化，并且只能在大氣中保持一定的強度。如石灰、石膏。 水硬性膠凝材料：既能用在大氣中，又能用在水中的膠凝材料。典型的代表是水泥。 道路建筑材料,精品2-1 石灰 一、石灰的生產(chǎn)工藝概述 主要原料：石灰石，其主要化學成分

23、CaCO3 MgCO3以及雜質(zhì) 生產(chǎn)過程：CaCO3在1000下加熱生成 CaO和CO2Z 生石灰分類 1、優(yōu)質(zhì)生石灰： 潔白或帶灰色，密度輕，一般8001000kg/m3 2、過火石灰： 水化速度慢，體積膨化，產(chǎn)生“崩裂”現(xiàn)象，過火石灰表面有裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，密度大 3、欠火石灰：含有未燒透的內(nèi)核，效率低，粘結(jié)力差，顏色呈深灰色。道路建筑材料,精品 二、石灰的熟化 1、熟化過程 CaO+H2O Ca(OH)2+64.9KJ/mol 熟化過程應注意加水量、安全、燒傷、燙傷等 2、有關陳伏的概念 石料熟化后，必須在隔絕空氣的條件下，放置兩個星期以上的時間，方可使用。

24、這個過程叫做陳伏。石灰陳伏的目的是為了消除過火石灰的危害。道路建筑材料,精品 3、加水量不同，將會得到不同的熟石灰 熟石灰粉：加水適量，消化不結(jié)團 石灰膏：加水量較多，熟石灰呈半固態(tài)。 石灰乳：加水量更多一些，熟石灰呈流態(tài)。 4、將生石灰磨細成生石灰粉，則可不必預先熟化、陳狀，可直接使用，可節(jié)約場地，改善施工環(huán)境，但成本高，存期不能過長道路建筑材料,精品 三、石灰的硬化 1、干燥硬化和結(jié)晶硬化 石灰中水分不斷揮發(fā)，形成熟石灰結(jié)晶。 在該過程中，石灰強度增長不明顯 2、碳化硬化 Ca(OH)2+CO2+nH2O Ca CO3+(n+1) H2O 該反應必須有水分存在時才能進行，且反應速度緩慢道路

25、建筑材料,精品 四、石灰的技術要求和技術標準 （一）技術要求 1、有效CaO和MgO的含量 2、生石灰產(chǎn)漿量和未消化顆粒含量 3、二氧化碳（CO2）含量 即未分解的CaCO3的含量 4、消石灰粉游離水含量 游離水可使石灰碳化，從而影響質(zhì)量 5、細度 用0.9mm及0.125mm的篩進行篩分試驗，測定篩余量道路建筑材料,精品 （二）石灰的技術標準 見教材中表2-1、2-2、2-3、2-4 五、石灰的應用及儲存 （一）石灰的特點 1、可塑性好 2、強度低 28d的強度只有0.20.5mpa 3、耐水性差 因Ca(OH)2易溶于水 4、體積收縮大 水分揮發(fā)，體積收縮，故石灰一般不宜單獨使用，必須摻入

26、骨料（如砂）或纖維材料等，起到抗收縮開裂的作用道路建筑材料,精品 （二）石灰的應用 1、制作石灰乳 作用室內(nèi)粉刷涂料 2、配制砂漿 一般不用消石灰粉 3、配制灰土或三合土： 是良好的建筑物基礎和道路熱層 （三）石灰的儲存 1、防潮，不同易燃物品混存、混運 2、如需要較長時間貯存生石灰，則應將其消化后存放，并使表面隔絕空氣，以防碳化。道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：石灰及石膏均是無機結(jié)合料，屬氣硬性材料，只能用于大氣中，而不能用于水中。道路建筑材料,精品 課題課題:水泥水泥 教具用品教具用品: 相關試驗相關試驗儀器儀器 教學目的教學目的:了解水泥的常見品種、水泥生產(chǎn)了解水泥的常見品種、水泥生產(chǎn)制造

27、過程及主要礦物成分制造過程及主要礦物成分 重點難點重點難點:水泥的主要礦物成分特征及其對水泥的主要礦物成分特征及其對水泥技術性質(zhì)的影響水泥技術性質(zhì)的影響道路建筑材料,精品22 水泥 水泥概述 1、水泥歷史不長，只100多年的歷史，但發(fā)展驚人 2、水泥品種 1）按化學成分為： 硅酸鹽類水泥 有六大類：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥。 鋁酸鹽類水泥 無熟料（少熟料）類水泥道路建筑材料,精品 2）按用途分為： 普通水泥 特殊水泥 目前，在道路工程中，仍以硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥為主，故本節(jié)著重介紹這兩個品種的水泥。此外，由于道路路面對

28、水泥的特殊要求，近年來已生產(chǎn)了道路水泥。 特殊水泥是為了滿足一些特殊工程所生產(chǎn)的水泥，如：快硬水泥、早強水泥、膨脹水泥等。道路建筑材料,精品 一、硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥 定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、05%的石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。即國外的波特蘭水泥 Portland cement 分為不摻混合材料PI和摻不超過5%混合材料PII道路建筑材料,精品 (一)硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概述 1、生產(chǎn)原料 石灰質(zhì)原料 提供CaO 粘土質(zhì)原料 提供SiO2 Al2O3 Fe2O3等 校正材料 一般為鐵礦，用來補充原材料中鐵質(zhì)的不足。 2、生產(chǎn)工藝 按比例配生料并

29、磨細 將以上三種原材料按一定的比例配好，并并磨細制成生產(chǎn)水泥的生料。道路建筑材料,精品 窯中煅燒至1450C，形成熟料。 在高溫煅燒過程中，原材料之間發(fā)生化學反應，生成各種有用物質(zhì)，尤其是1450C時最關鍵，它是水泥中最重要的成分硅酸三鈣生成的溫度。 加入石膏磨細制成水泥。 即“兩磨一燒”。道路建筑材料,精品 （二）硅酸鹽水泥的化學成分與礦物組成 1、硅酸鹽水泥的礦物組成 原料 礦物組成 石灰質(zhì) CaO 3 CaO SiO2 C3S 粘土質(zhì) SiO2 2 CaO SiO2 C2S Al2O3 3 CaO Al2O3 C3A Fe2O3 4 CaO Al2O3 Fe2O3 C4AF道路建筑材料,

30、精品 2、水泥熟料主要礦物組成的性質(zhì) C3S是主要成分，含量50%左右，水化速度快，水化熱高，且早期強度高，水化物對水泥早期強度和后期強度起主要作用。 C2S含量1040%，水化速度慢，水化熱低，早期強度低，后期強度高，耐化學侵蝕性和干縮性較好。道路建筑材料,精品 C3A含量在15%以下，水化速度最快，水化熱最高，耐化學侵蝕性差，干縮性大。 C4AF含量515%，水化速度較快，水化熱較高，強度 低，但對于抗折強度起重要作用，耐化學侵蝕性好，干縮性小。道路建筑材料,精品 3、水泥熟料主要成分特性比較（由高至低排列） 1）反應速度 C3A C3S C4AF C2S 2）釋熱量 C3A C3S C4

31、AF C2S 3）強度 C3S C2S C3A不高 C4AF對抗強度有利 4）耐侵蝕性 C4AF C2S C3S C3A道路建筑材料,精品 5）干縮性 C3A最大 C3S居中 C4AF C2S最小 4、礦物組成對水泥性能的影響 不同的礦物成分，表現(xiàn)出不同的特性。水泥是由多種礦物成分組 成的，改變各種礦物成分的含量比例以及它們之間的匹配，則可 以生產(chǎn)出性能各異的水泥。如： 大壩水泥：降低C3A C3S的含量，提高C2S的含量。 道路水泥：提高C3S和C4AF的含量。 高強水泥：提高C3S的含量。道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：水泥的發(fā)展歷史只有100多年，但是由于其自身的良好工程性質(zhì)，因而被普遍地

32、應用于種類建筑物中。本次課重點學習水泥的礦物組成、特點及其對水泥的技術性質(zhì)的影響。道路建筑材料,精品 課題課題:水泥之二水泥之二 教具用品教具用品 :無無 教學目的教學目的:了解水泥凝結(jié)、硬化過程了解水泥凝結(jié)、硬化過程 水化反水化反應及物理變化應及物理變化 重點難點重點難點:水化反應的過程對水泥凝結(jié)時間水化反應的過程對水泥凝結(jié)時間的影響的影響道路建筑材料,精品22 水泥 一、硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥 （三）硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化 概念 凝結(jié)：水泥加水后成為可塑的水泥漿體，由于水泥的水化作用，水泥逐漸變稠失去流動性和可塑性和未具強度 的過程，稱為水泥的凝結(jié)。 硬化：水泥凝結(jié)后產(chǎn)生強度，逐漸發(fā)展

33、成為堅硬大道石的過程稱為水泥的“硬化”道路建筑材料,精品 1、水泥的水化 水泥遇水后，發(fā)生下列水化反應： 1）C3S 3CaO SiO2+nH2O x CaO SiO2 yH2O+(3-x) Ca(OH)2 2)C2S 2CaO SiO2+mH2O x CaO SiO2 yH2O+(2-x) Ca(OH)2道路建筑材料,精品 3)C3A 3CaO Al2O3+6 H2O 3 CaO Al2O3 6H2O 水化鋁酸鈣在石膏激發(fā)下，發(fā)生水化反應 3CaO Al2O3+3Ca SO4 2H2O+26 H2O 3CaO Al2O3 3Ca SO4 32H2O 水化硫鋁酸鈣、AFt、鈣礬石 道路建筑材料

34、,精品 4）C4AF 4 CaO Al2O3 Fe2O37 H2O CaO Al2O3 6H2O+ CaO Fe2O3 H2O 石膏存在的情況下，繼續(xù)反應 4 CaO Al2O3 Fe2O3+3 Ca SO4 2 H2O+26 H2O 3CaO(Al2O3 Fe2O3) 3 Ca SO4 32 H2O 三硫型水化鐵鋁酸鈣 無論是C3A還是C4AF，在水泥中石膏消耗完畢后，水泥中尚未消化的C3A或C4AF將與其三硫型水化物反應，生成單硫化物： 3 CaO Al2O3 3 CaSO4 32H2O +23 CaO Al2O3+4H2O 33CaO Al2O3 Ca SO4 12 H2OAFm道路建筑

35、材料,精品 單硫型水化硫鋁酸鈣 3 CaO(Al2O3 Fe2O3) 3 CaSO4 32H2O+4 CaO Al2O3 Fe2O3+n H2O 3 CaO(Al2O3 Fe2O3) CaSO412H2O 因此，水泥水化后，其主要水化物有六種，列于下表：道路建筑材料,精品硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物的化學組成鈣Ca SO4 12 H2OCSH12 道路建筑材料,精品 水泥顆粒表面覆蓋CSH為主的滲透膠，水化反應慢，水泥顆粒仍然分散，保持塑性。 3）凝結(jié)期 滲透臘破裂，水泥進一步水化，生成大量CSH，水泥顆粒間接觸點增多，趨近密實，逐漸失去可塑性 4）硬化期 水泥繼續(xù)水化，且C4AF亦開始水化，孔隙進一步

36、被充填，逐漸產(chǎn)生強度道路建筑材料,精品 3、影響水泥凝結(jié)、硬化的主要因素 1）水灰比對水泥凝結(jié)、硬化的影響 水灰比越大，水泥凝結(jié)、硬化的速度越慢。 2）石膏對水泥凝結(jié)、硬化的影響 水泥中加入適量的石膏，起到緩凝的作用，提高了水泥的應用性能。過量的石膏將會與水化鋁酸鈣反應，生成過多的水化硫鋁酸鈣，引起水泥石結(jié)構(gòu)破壞。道路建筑材料,精品 3）溫度、濕度對水泥凝結(jié)、硬化的影響 水泥水化必須在一定的溫度與濕度下才能進行，當溫度低于零度時，水泥水化不再進行，并且結(jié)構(gòu)亦因水的結(jié)冰，體積膨脹而引起水泥結(jié)構(gòu)破壞。 4）水泥的齡期與強度的關系 早期增長快，后期增長慢 37d強度發(fā)展快 4周后顯著減慢道路建筑材料

37、,精品 課后小結(jié)：水泥加水后，即起水化反應，形成各種水化物，同時水泥漿的物理狀態(tài)亦隨之發(fā)生改變。初凝、終凝是本次課的重點內(nèi)容。道路建筑材料,精品 課題課題:水泥的技術性質(zhì)與標準水泥的技術性質(zhì)與標準 教具用品教具用品 :相關儀器一套相關儀器一套 教學目的教學目的:了解硅酸鹽水泥的各項技術性質(zhì)了解硅酸鹽水泥的各項技術性質(zhì)及其含義、標準要求及其含義、標準要求 重點難點重點難點:各性質(zhì)的測定方法及要求各性質(zhì)的測定方法及要求道路建筑材料,精品 一、硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥 （四）硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)和技術標準 1、技術性質(zhì) 1）化學性質(zhì) 氧化鎂的含量： 指水泥中游離的MgO含量，其水化反應速度慢，體積

38、膨脹，引起水泥體積不安定。規(guī)定5.0% 三氧化硫酸含量 過多時，亦引起體積膨脹，不安定，規(guī)定3.5% 燒失量 由于受潮或煅燒不佳引起的，要求PI3.0%, PII3.5% PO5.0% 不溶物 用鹽酸溶解后的不溶殘渣 規(guī)定 PI0.75%, PII1.50%道路建筑材料,精品 2）物理性質(zhì) 細度：指水泥顆粒的粗細程度 細度對水泥的影響：越細則凝結(jié)快，早期強度高；過細，則干縮性大 測定方法：1、篩析法：負壓篩、水篩，適用于其它幾種水泥 2、比表面積法：適用于硅酸鹽水泥 規(guī)定：硅酸鹽水化比表面積大于300m2/kg，其它幾種水泥在80方孔篩篩余10%道路建筑材料,精品 水泥標準稠度用水量 達到標準

39、稠度時的用水質(zhì)量占水泥質(zhì)量百分比 計算公式如下： 式中：mw水泥達到標準稠度時的用水量（g） mc水泥質(zhì)量（g） 測定方法：1、標準法 試桿法，試桿沉至距底板6mmE1mm 2、代用法：a、固定水量法(p=33.40.185s)。 b、調(diào)整水量法 s=28mmE2mm 即測定水泥的錐入深度達到要求時的水質(zhì)量100cwmmP道路建筑材料,精品 凝結(jié)時間 定義：水泥從加水到失去可塑性所需的時間 其測定方法只有標準方法，沒在代用方法： 分為1、初凝時間 試針沉入距底板：4mmE1mm 2、終凝時間 試針沉入試樣：0.5mm 凝結(jié)時間對公路施工的影響：初凝不能太快，終凝不能太慢 規(guī)定：1、對硅酸鹽水泥

40、，其初凝不早于45min的，終凝不遲過6.5h（390min）道路建筑材料,精品水泥凈漿攪拌機道路建筑材料,精品水泥標準稠度及凝結(jié)時間測定儀道路建筑材料,精品 2、對普通硅酸鹽水泥，其初凝不早于45min的，終凝不遲過10h 體積安定性 定義：反映水泥漿在凝結(jié)、硬化過程中，體積變化的均勻程度。 影響因素：三氧化鎂含量、三氧化硫含量 測定：煮沸法（試餅法、雷氏夾法） 強度 ：水泥膠砂強度試驗， ISO法 水泥：標準砂：水=1：3：0.5 制成試件40G40G160mm，在標準狀態(tài)下，經(jīng)養(yǎng)護后，測定3d、28d的抗折、抗壓強度 A 強度等級：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 6

41、2.5R B 水泥型號：普通型、早強型道路建筑材料,精品水泥沸煮箱道路建筑材料,精品雷氏夾道路建筑材料,精品水泥膠砂攪拌機道路建筑材料,精品水泥膠砂振實臺道路建筑材料,精品水泥膠砂試模道路建筑材料,精品標準養(yǎng)護箱道路建筑材料,精品水泥膠砂抗折機道路建筑材料,精品水泥抗壓夾具道路建筑材料,精品 2、技術標準 見教材表211及相應規(guī)定 其中規(guī)范規(guī)定： 廢品水泥：MgO、SO2初凝，安定性，不合格時 不合格品水泥：細度，終凝，不溶物，燒失量及混合料過多，強度過低道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：硅酸鹽水泥的各項技術性質(zhì)主要包括：水泥的化學性質(zhì)、物理性質(zhì)及力學性質(zhì)。其中：水泥標準稠度用水量、凝結(jié)時間、安定

42、性及強度等級是本次課的重點內(nèi)容，教學中除了講清楚理論知識外，必須結(jié)合儀器講清楚各性能的測定方法。道路建筑材料,精品 課題課題:水泥石的腐蝕及防治水泥石的腐蝕及防治 教具用品教具用品: 無無 教學目的教學目的:了解常見水泥石的腐蝕原因及防了解常見水泥石的腐蝕原因及防治措施治措施 重點難點重點難點:水泥內(nèi)部組成、成分等對水泥腐水泥內(nèi)部組成、成分等對水泥腐蝕的影響蝕的影響 道路建筑材料,精品 一、硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥 （五）、硅酸鹽水泥的腐蝕與防治 水泥制品長期處于某些腐蝕性液體或氣體介質(zhì)中，使得水泥石結(jié)構(gòu)遭到破壞，強度降低，甚至整個工程遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為水泥石腐蝕。 1、腐蝕原因 （1）

43、淡水的腐蝕（溶析性侵蝕）Ca（OH）2溶于水中，不斷溶解，導致水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣的分解。道路建筑材料,精品 影響因素：水泥石中氫氧化鈣含量的多少，水泥混凝土的密實度、水的軟硬程度。 試驗 水泥：砂=1：5，水泥：水=1：0.35，制成長80mm，直徑57mm的試件，放在滲濾軟水溶液中30晝夜，溶出CaO27%，強度下降49.9%。 （2）酸類腐蝕 Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O 溶解道路建筑材料,精品 Ca(OH)2+H2SO4Ca SO4+2H2O結(jié)晶膨脹 （3）碳酸水的腐蝕 Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+2H2O CaCO3+CO2+H2OCa（HCO3）2

44、（4）鹽類腐蝕 Ca(OH)2+Na2SO4+2H2OCa SO4+2H2O+NaOH又與CAH起反應生成CA3H Ca(OH)2+MgSO4+2H2OCa SO42H2O+Mg(OH)2無膠凝能力 由上可見：水泥腐蝕的內(nèi)因是水泥中的Ca(OH)2和C3AH6；外因是環(huán)境中含有腐蝕性介質(zhì)。道路建筑材料,精品 2、及治措施 （1）合理選用水泥品種； （2）提高水泥石的密實度（控制W/C）； （3）敷設耐蝕防護層。 （五）硅酸鹽水 宜用于：要求早期強度高、冬季施工及嚴寒地區(qū)遭受反復冰凍的工程。 不宜用于：大體積混凝土工程、耐熱工程。泥的應用道路建筑材料,精品 （六）硅酸鹽水泥的運輸和保管 儲存運輸

45、時要防潮、防水； 保管時要（1）通風、防潮（2）存期不要超過3個月，過期水泥應重新標號（3）不同標號、不同品種的水泥應分開堆放。 （七）普通硅酸鹽水泥 凡由硅酸鹽水泥熟料摻入6-15%混合材料與適量石膏共同磨細生成的水硬性膠凝材料，稱為普通水泥，代號PO。 強度等級有：32.5、32.5R 42.5、42.5R、52.5、52.5R、共六級。道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：水泥是水硬性膠凝材料，被廣泛地應用于各個領域的工程建設中，正確認識水泥的腐蝕，有效地采取相應的預防及補救措施。道路建筑材料,精品 課題課題:摻混合料的硅酸鹽水泥摻混合料的硅酸鹽水泥 教具用品教具用品: 無無 教學目的教學目的:

46、了解各種混合料的類型、品種特了解各種混合料的類型、品種特征及用途征及用途 重點難點重點難點:不同混合水泥之間的區(qū)別及選用不同混合水泥之間的區(qū)別及選用原理原理 道路建筑材料,精品 二、摻混合料的硅酸鹽水泥 （一）定義：為改善硅酸鹽水泥水泥的某些性能，增加水泥品種，擴大水泥使用范圍，并達到降低成本，增加產(chǎn)量的目的，可以在硬硅酸鹽水泥熟料中摻入適量的混合料，與石膏共同磨細制成的不同品種的硅酸鹽水泥，稱為摻混合料的硅酸鹽水泥，簡稱混合水泥。 （二）、混合材料的類型 1、活性混合料，分為 ?；郀t礦渣 火山灰質(zhì)混合材料 粉煤灰 2、非活性混合料（又稱填充性混合材料），如：石英砂、石灰石、粘土等，以及不符

47、合技術要求的?；郀t礦渣、粉煤灰及火山灰質(zhì)混合材料。道路建筑材料,精品 （三）混合水泥種類 1、礦渣硅酸鹽水泥，簡稱礦渣水泥，代號PS （1）、定義及技術性質(zhì) 定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，即為礦渣硅酸鹽水泥。 技術要求見教材表2-14、2-15所示道路建筑材料,精品 （2）、礦渣水泥的水化、硬化過程 1）、首先是水泥熟料水化成為水化物 2）、礦渣再水化如下 xCa(OH)2+SiO2+m H2OxCaO. SiO2.mH2O yCa(OH)2+ +n H2OyCaO. Al2O3.nH2O （3）、礦渣水泥的性能及應用 1）、特點 A、抗軟水及硫酸

48、鹽腐蝕能力強 B、水化熱低 C、早期強度低 D、耐熱性較強 E、保水性差道路建筑材料,精品 2、火山灰水泥，簡稱火山灰水泥，代號PP （1）、定義及技術性質(zhì) 定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合料，適量石膏磨細制 成的水硬性膠凝材料，即為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。 技術要求見教材表2-14、2-15所示 （2）、火山灰質(zhì)水泥的水化、硬化過程與礦渣水泥的相同，首先是水泥熟料水化成為水化物，然后火山灰質(zhì)再與水泥的水化物起化學反應。道路建筑材料,精品 （3）、火山灰質(zhì)水泥的性能及應用 1）、火山灰水泥凝結(jié)硬化緩慢，早期強度低，后期強度高。 2）、火山灰水泥具有良好的抗?jié)B性、耐水性及一定的抗腐蝕能力。 3

49、）、火山灰水泥保水性差。 4）、火山灰水泥具有較低的水化熱，適用于大體積工程。 3、粉煤灰硅酸鹽水泥，簡稱粉煤灰水泥，代號PF （1）、定義及技術性質(zhì) 定義：凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰，適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，即為礦渣硅酸鹽水泥。 技術要求見教材表2-14、2-15所示 （2）、粉煤灰水泥的水化、硬化過程與礦渣水泥相似，首先是水泥熟料水化成為水化物，再由粉煤灰與水泥的水化物發(fā)生反應。但這個過程也有不同之處，粉煤道路建筑材料,精品 灰的活性組分主要是玻璃體，這種玻璃體比較穩(wěn)定而且結(jié)構(gòu)致密，不易水化。在Ca(OH)2的激發(fā)下，經(jīng)過28d到3個月的水化齡期，才能在玻璃體表面形成水化硅酸鈣和

50、水化鋁酸鈣。 （3）、粉煤灰水泥的性能及應用 1）、粉煤灰水泥凝結(jié)硬化緩慢，早期強度低，后期強度高，甚至趕上或明顯地超過硅酸鹽水泥。 2）、粉煤灰內(nèi)比表面積較小，吸附水的能力小，因而這種水泥干縮性小，抗裂性較強。 3）、粉煤灰水泥泌水較快，易引起失水裂縫，在硬化早期應加強養(yǎng)護，并采取一定的工藝措施。道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：混合水泥是在硅酸鹽水泥熟料中加入一定的混合材料，從而達到降低成本，改善性能，擴大水泥的目的。本次課的重點內(nèi)容是各種混合水泥的特性及工程適用情況。道路建筑材料,精品 課題課題: 穩(wěn)定土穩(wěn)定土 教具用品教具用品: 無無 教學目的教學目的:了解穩(wěn)定土的組成材料的種類及了解穩(wěn)定

51、土的組成材料的種類及技術性質(zhì)與組成設計技術性質(zhì)與組成設計 重點難點重點難點:穩(wěn)定土的強度試驗方法及結(jié)合料穩(wěn)定土的強度試驗方法及結(jié)合料劑量確定方法劑量確定方法道路建筑材料,精品23 穩(wěn)定土材料穩(wěn)定土材料 一、概述 1、定義：穩(wěn)定土是在粉碎的或原來松散的土中，摻入足量的石灰、水泥、工業(yè)廢渣、瀝青及其它材料后，經(jīng)拌合、壓實及養(yǎng)生后，得到的具有較高后期強度，整體性和水穩(wěn)定性均較好的一種材料。 2、適用范圍： 適用于路面的基層及底基層，不適用于路面的面層。 3、分類：按所用結(jié)合料可分為以下幾種： 1）、石灰穩(wěn)定土； 2）、水泥穩(wěn)定土； 3）、瀝青穩(wěn)定土； 4）、石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣； 5）、綜合穩(wěn)定土等道路

52、建筑材料,精品 二、穩(wěn)定土材料的組成 （一）穩(wěn)定土的基本材料 組成穩(wěn)定土的基本材料是土，一般規(guī)定土的液限不大于40%，塑性指數(shù)不大于20%，且級配良好。 （二）穩(wěn)定土的外摻材料 1、石灰 各種化學組成的石灰均可用于穩(wěn)定土，石灰的最佳劑量，對粘性土和粉性土為干 土重的8%16%，對砂性土為干土重的10%18%。 石灰的穩(wěn)定效果：可使土粒膠結(jié)成整體，密實性提高，水穩(wěn)定性提高，強度提高。道路建筑材料,精品 2、水泥 各種水泥均可都可用于穩(wěn)定土，通常情況下硅酸鹽水泥比鋁酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好。在保證質(zhì)量的前提下，應盡可能降低水泥的用量。 3、粉煤灰 粉煤灰加入土中既能起填充的作用，又能與石灰反應，生成起

53、膠結(jié)作用的產(chǎn)物，從而達到改善穩(wěn)定土的水穩(wěn)定性、提高強度與密實度的目的。 4、瀝青 各種瀝青，包括：石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青、瀝青膏漿等均可用于拌合穩(wěn)定土。一般情況下多用液體瀝青。 瀝青加入土或集料中，可分兩種類型： 結(jié)構(gòu)瀝青：有利于提高瀝青穩(wěn)定土的水穩(wěn)定與強度。 自由瀝青：在穩(wěn)定土壓實時起潤滑和填充的作用。道路建筑材料,精品三、穩(wěn)定土的性質(zhì) （一）、強度 1、強度形成原理 （1）、離子交換作用 所謂離子交換作用是指穩(wěn)定劑中高價陽離子在一定的條件下替換土中某些低價金屬離子等的作用。通過離子交換，使土粒凝聚而增強了粘聚力，并使其水穩(wěn)定性提高。能發(fā)生離子交換作用的穩(wěn)定劑有石灰、水泥等。 土+Na+

54、、K+Ca2+土+ Ca2+ Na+（或K+）道路建筑材料,精品 （2）、碳酸化作用 碳酸化指消解石灰或水泥產(chǎn)物Ca(OH)2吸咐空氣中的CO2氣體，生成碳酸鈣的過程，其化學反應式如下： Ca(OH)2+CO2+nH2OCaCO3.+ (n+1)H2O （3）、結(jié)晶作用 當土中Ca(OH)2濃度達到一定程度時，Ca(OH)2即會由飽和溶液轉(zhuǎn)變成過飽和溶液，形成晶體，其化學反應式如下： Ca(OH)2+nH2OCa(OH)2. nH2O 由此作用，使土的密實度得以改善，強度提高，水穩(wěn)定性也因晶體Ca(OH)2溶解度比非晶體Ca(OH)2小而改善。道路建筑材料,精品 （4）、火山灰反應 火山灰反應

55、指活性SiO2和Al2O3在Ca(OH)2激發(fā)下產(chǎn)生的化學反應，生成類似硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物，即水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣的過程，其反應式如下： mCa(OH)2+SiO2+(n-1)H2O mCaO.SiO2. nH2O mCa(OH)2+ Al2O3+(n-1)H2O mCaO. Al2O3 nH2O （5）、硬凝反應 此作用主要是水泥水化生成膠結(jié)性很強的各種物質(zhì)，能夠?qū)⑺缮⒌念w粒膠結(jié)成整體材料，提高材料的穩(wěn)定性能。 （6）、吸咐作用 某些穩(wěn)定劑加入土中后能吸咐于土顆粒表面，使土顆粒表面具有憎水性或使土顆粒表面粘結(jié)性增加，如瀝青材料。道路建筑材料,精品 2、影響穩(wěn)定土強度的因素 （1）、土質(zhì)

56、對于石灰穩(wěn)定土和石灰粉煤灰穩(wěn)定土，用塑性指數(shù)為10%20%的粘性土較適宜，不適宜用塑性指數(shù)小于10%的低塑性土及重粘土。 對于水泥穩(wěn)定土，可用各種砂礫、粉土和粘土，但級配良好的粗、中顆粒的土比單純粘性土較適宜。 （2）、穩(wěn)定劑品種及用量 當采用石灰穩(wěn)定劑時，必須測定石灰中有效氧化鈣和氧化鎂的含量，宜用技術等級為3級以上的石灰。 用水泥穩(wěn)定時，硅酸鹽水泥比鋁酸鹽水泥效果好一些，不宜采用快硬或早強水泥。 水泥穩(wěn)定土的強度隨水泥劑量增加而增加，石灰穩(wěn)定土的強度則存在一個最佳石灰劑量值，超過或低于此值，石灰穩(wěn)定土的強度則降低。道路建筑材料,精品 （3）、含水量 存在一個最佳含水量。 （4）、密實度 希

57、望密實度越大越好。 （5）、施工時間長短的影響 主要針對水泥穩(wěn)定土，要求其從開始加水到完全壓實的時間盡可能短，一般不要超過6h。 （6）、養(yǎng)生條件 穩(wěn)定土必須在適當?shù)臏囟取穸认吗B(yǎng)護，其強度才會不斷提高。道路建筑材料,精品 （二）、穩(wěn)定土材料的變形性能 1、縮裂特性 干縮：隨著無機結(jié)合料穩(wěn)定土強度的不斷形成，水分逐漸消耗以及蒸發(fā)，體積發(fā)生收縮，收縮變形受到約束時，逐漸產(chǎn)生裂縫，即為干縮裂縫。 溫縮：無機結(jié)合料穩(wěn)定土具有熱脹冷縮性質(zhì)，隨著氣溫的降低，穩(wěn)定土會產(chǎn)生冷卻收縮變形，收縮變形受到約束時，逐漸形成裂縫，即為溫縮裂縫。 2、裂縫防治措施 （1）、改善土質(zhì)：穩(wěn)定土用土越粘，則縮裂越嚴重。 （2

58、）、控制含水量及壓實度。道路建筑材料,精品 （3）、摻加粗粒料。 （三）穩(wěn)定土材料的疲勞特性 石灰粉煤灰穩(wěn)定材料的抗疲勞性能優(yōu)于水泥砂礫，但水泥穩(wěn)定土的強度因素對提高疲勞壽命也有利。 （四）、穩(wěn)定土材料水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性 可用浸水強度試驗和凍融循環(huán)試驗來評價。 影響穩(wěn)定土材料水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性的因素有：土類、穩(wěn)定劑種類及劑量、密實度及齡期。道路建筑材料,精品四、穩(wěn)定類材料組成設計 （一）、設計標準：主要考慮強度和耐久性。 （二）、材料組成設計步驟 、原材料試驗 、擬定混合料配合比 （）、選定不同的穩(wěn)定料劑量，制備同一種土樣的混合料試件若干個。 （）、通過擊實試驗確定混合料的最佳含水量和最大

59、干密度。 （）、按最佳含水量和計算得的干密度制備試件，進行強度試驗 、試件的強度試驗 、選定石灰或水泥劑量。道路建筑材料,精品 課后小結(jié)：各種類型的穩(wěn)定材料是路面基層常用材料，其強度及變形受諸多因素的影響，其中最重要的是土質(zhì)、穩(wěn)定劑品種及數(shù)量、含水量等。道路建筑材料,精品 課題課題:普通水泥混凝土對組成材料要求普通水泥混凝土對組成材料要求 教具用品教具用品 :無無 教學目的教學目的:了解混凝土組成材料的種類及技了解混凝土組成材料的種類及技術要求術要求 重點難點重點難點:水泥品種與強度等級選用水泥品種與強度等級選用道路建筑材料,精品第三章第三章 水泥混凝土和砂漿水泥混凝土和砂漿 定義：水泥混凝土

60、是由水泥和水組成的水泥漿體，為粘結(jié)介質(zhì)，將分散其間的不同粒徑的粗、細集料膠結(jié)起來，在一定條件下，硬化成為具有一定力學性能的一種人工石材。 分類： 1、按表觀密度分為 普通混凝土 輕混凝土 重混凝土 道路建筑材料,精品 2、按強度分為 低強度混凝土 中強度混凝土 高強度混凝土 2、按流動性分為 塑性混凝土低流動性混凝土干硬性混凝土 混凝土的優(yōu)缺點 優(yōu)點：1、抗壓強度較高，耐久性好，耐火性好，養(yǎng)護費用極少； 2、新拌混凝土具有良好塑性，可加工成任何形狀； 3、材料來源廣泛，便于就地取材，價格便宜； 4、可以根據(jù)工程要求改變材料配合比來滿足需要。 缺點：1、抗拉強度低； 2、由于干縮，易出現(xiàn)裂縫；