《道路工程》第三章集料第一二三節(jié)知識點全套

《道路工程》第三章集料第一二三節(jié)知識點第一節(jié)集料基本概念1.1集料分類1.集料是道路工程中最常用的材料之一。2.集料或稱之為礦質(zhì)混合料（簡稱礦料），是不同粒徑的碎石、礫石、砂等粒狀材料的總稱。3.根據(jù)集料形成過程可分為經(jīng)自然風(fēng)化、地質(zhì)作用形成的卵石、砂礫石和人工機(jī)械加工而成的碎石。4.根據(jù)粒徑大小可分為粗集料和細(xì)集料。5.根據(jù)化學(xué)成分中有氧化硅含量分為酸性集料和堿性集料。6.集料的具體類型：礫石——指由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選，堆積形成的顆粒狀材料；碎石——指通過機(jī)械或人工方式，將天然巖石或礫石軋制、篩選得到的粒狀材料；天然砂——指由自然風(fēng)化、水流沖刷、堆積形成的粒徑小于一定尺寸的顆粒狀材料。常見的天然砂有河砂、海砂、山砂等；人工砂——包括機(jī)制砂、礦渣砂、煅燒砂等，是指經(jīng)人操作，如軋制、分選等，并除去其中的土和細(xì)粉等成分，加工制得的粒徑小于一定尺寸的粒狀材料；石屑——指采石場軋制加工碎石時所產(chǎn)生的，小于一定粒徑的片狀邊角料；礦粉和填料——采用堿性石灰?guī)r或堿性基性巖加工磨細(xì)的粉狀材料，常用于瀝青混合料。1.2集料粒徑劃分1.依據(jù)粒徑的大小將集料分成粗細(xì)兩種類型，不同用途粗細(xì)集料粒徑的劃分采用不同的劃分尺寸。2.集料中粒徑大于分界尺寸（包括該尺寸）的顆粒是粗集料，其余則是細(xì)集料。3.針對集料的最大顆粒概念的定義，這一定義由兩個不同稱呼來表示，分為集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑。4.集料最大粒徑——指集料顆粒能夠100%通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。5.集料公稱最大粒徑——指集料可能全部通過或允許有少量篩余（篩余量不超過10%）的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。1.3標(biāo)準(zhǔn)篩1.集料顆粒大小、粗細(xì)粒徑的劃分以及進(jìn)行相應(yīng)篩分試驗操作時都要依靠標(biāo)準(zhǔn)篩。2.標(biāo)準(zhǔn)篩由一組多個不同孔徑的篩子組成。集料即砂石材料所用標(biāo)準(zhǔn)篩共由17個不同孔徑篩子組成，相應(yīng)的篩孔尺寸由大到小依次為（單位：㎜）

75/63/53/37.5/31.5/26.5/19,16/13.2/9.5/4.75/2.36/1.18/0.6/0.3/0.15和0.075，且篩孔形狀全部為方形孔。1.4集料的取樣量和試驗用量1.集料取樣量的多少取決于集料將要進(jìn)行的試驗項目，還取決于集料公稱粒徑的大小。

第二節(jié)集料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求1.1粗集料的技術(shù)性質(zhì)1.物理常數(shù)：粗集料的物理常數(shù)包括不同密度以及與密度有關(guān)的空隙率等內(nèi)容。2.表觀密度（又稱視密度）：粗集料在規(guī)定條件下，單位表觀體積（指集料自身實體體積和閉口孔隙體積之和）的質(zhì)量。3.毛體積密度：在規(guī)定條件下，單位毛體積下的（包括集料自身實體體積、閉口孔隙體積和開口孔隙體積之和）粗集料的質(zhì)量。4.表干密度：在規(guī)定條件下，單位毛體積下的粗集料表干質(zhì)量。這里表干質(zhì)量指粗集料表面干燥而開口孔隙中充滿水時的質(zhì)量。5.堆積密度：粗集料按照一定方式裝填于容器中，單位堆積體積（包括集料自身實體體積、閉口和開口孔隙之和的體積、以及顆粒之間的空隙體積）里所具有的的質(zhì)量。6.空隙率：根據(jù)集料不同的密度，可以得到集料混合料的一個重要概念——空隙率，即粗集料按照一定方式堆積時孔隙體積占集料總體積的百分率。7.級配：集料中粗細(xì)顆粒的分級和搭配狀況成為級配。8.理想的集料形狀應(yīng)接近球體或立方體，從而能夠更好地發(fā)揮集料在混合料中的骨架和嵌擠作用。9.堅固性：粗集料的堅固性也稱為集料的安定性，是用來表征材料耐候性的一項指標(biāo)，即集料經(jīng)飽和硫酸鈉（或硫酸鎂）多次浸泡與烘干循環(huán)后，不發(fā)生顯著破壞或強(qiáng)度降低的性能。10.路用粗集料的力學(xué)性質(zhì)主要指抗壓碎能力和磨耗性兩大指標(biāo)，當(dāng)粗集料用于表層路面時，還涉及磨光值、磨耗值等力學(xué)指標(biāo)。11.壓碎值：粗集料的壓碎值是指在指定荷載施加方式下，集料抵抗被壓碎的能力。12.磨耗性：是評價集料抵抗撞擊、摩擦作用的能力，現(xiàn)行規(guī)范采用的檢測評定方法是洛杉磯磨耗試驗法。13.磨耗值：集料的磨耗值又稱磨耗率，用于評定表層路面中的粗集料抵抗車輪磨耗的能力，試驗方法采用道瑞磨耗試驗機(jī)測定集料的磨耗值（AAV）。14.磨光值：表層的路用集料在使用過程中，不僅要表現(xiàn)出較高的承載能力，而且還要有持久的耐磨光性，以滿足長期使用時高速行駛車輛對路面抗滑性的要求。磨光值（PSV）越高，抗滑性越好。15.根據(jù)母巖中的二氧化硅含量大小，當(dāng)集料中二氧化硅含量大于65%時，屬于酸性集料；二氧化硅含量低于52%時屬于堿性集料；介于二者之間的是中性集料。1.2細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)1.細(xì)集料的表觀密度、堆積密度和空隙率等物理常數(shù)的含義與粗集料相同。但細(xì)集料精度要求更高一些。2.分計篩余百分率：指某孔徑篩上的篩余質(zhì)量占試樣總質(zhì)量百分率。3.累計篩余百分率：指某孔徑篩上的分計篩余百分率和大于該篩孔的各篩上分計篩余百分率之和。4.通過百分率：指通過某一篩孔的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分率。5.粗度是評價砂粗細(xì)程度的一項指標(biāo)，通常用細(xì)度模數(shù)表示。6.有害物質(zhì)包括泥或泥塊、有機(jī)質(zhì)、云母、輕物質(zhì)、三氧化硫以及氯離子等。第三節(jié)粗集料試驗檢測方法1.1粗集料取樣方法1.取樣方法：在同批來料堆上取樣時，應(yīng)首先先鏟除堆角處無代表性的部分，再在料堆的頂部、中部和底部幾個不同部位，且材料分布均勻的地方，分別取大致相同的若干份試樣，組成一組試樣。2.若從皮帶運(yùn)輸機(jī)上取樣，則應(yīng)在皮帶運(yùn)輸機(jī)尾的出料處用接料器定時取有代表性的試樣若干份，組成一組試樣。3.若從火車、汽車、貨船上取樣，應(yīng)從個不同部位和深度處，取大致相等的試樣若干份，組成一組試樣。1.2粗集料密度試驗方法（網(wǎng)籃法）1.方法步驟（略）2.注意：在毛體積密度和表干密度測定過程中，集料的表干狀態(tài)不易掌握，操作時只能用擰出水分的濕毛巾輕輕擦拭集料表面的水分，紀(jì)要達(dá)到擦干集料顆粒表面，但也不可過度，以免將集料開口孔隙中的毛細(xì)水擦除；試驗時環(huán)境溫度應(yīng)在保持在15-25℃，并且試驗過程中溫度波動應(yīng)不超過2℃。1.3粗集料堆積密度及空隙率試驗1.通過測定粗集料不同堆積狀態(tài)下的密度，包括松裝堆積密度、緊裝振實密度和搗實密度，以確定粗集料的空隙率（或間隙率）。2.儀器稱重器具：感量不大于1g。1.4集料壓碎值試驗1.測定粗集料抵抗壓碎能力，間接評價其相應(yīng)承載能力和強(qiáng)度，以評定集料在公路工程中的適用性。2.注意：壓碎試驗結(jié)果直接采用小于2.36㎜粒徑顆粒質(zhì)量進(jìn)行計算，需要注意過篩時小于2.36㎜顆粒的飛散損失，以免造成試驗誤差。1.5洛杉磯磨耗試驗1.用于測定規(guī)定條件下粗集料抵抗摩擦、撞擊的綜合力學(xué)能力。2.試驗儀器設(shè)備：洛杉磯式磨耗試驗機(jī)、套篩、臺秤（感量不大于0.1g）、烘箱、鋼球。3.過篩所用篩的篩孔尺寸為1.7mm，不屬于標(biāo)準(zhǔn)套篩中的篩孔尺寸，要事先備好此篩。1.6粗集料的針片狀顆粒含量1.試驗方法一：規(guī)準(zhǔn)儀法——測定大于4.75㎜的碎石或卵石中，針、片狀顆粒的總含量，評價混凝土用粗集料的形狀優(yōu)劣，判斷粗集料工程適用性。2.試驗方法二：游標(biāo)卡尺法——測定用于瀝青混合料和基層材料的4.75㎜以上的粗集料中針狀和片狀顆粒含量，用于評價粗集料的形狀和推測抗壓碎能力，以評定其工程中的適用性。3.采用游標(biāo)卡尺對集料顆粒進(jìn)行甄別時，首先要確定好顆?；鶞?zhǔn)面，然后再測量其長度和厚度等相應(yīng)尺寸。4.2.36-4.75㎜粒徑屬于瀝青混合料用粗集料，由于卡尺測量有困難，一般可不作測定。1.7粗集料磨耗試驗（道瑞試驗）1.用于評定瀝青路面表層用粗集料抵抗車輪磨耗的能力，以判斷粗集料在高等級公路表層瀝青路面上的適用性。1.8粗集料的磨光試驗1.集料磨光值是利用加速磨光機(jī)磨光集料，并以擺式摩擦系數(shù)儀測定集料磨光后的摩擦系數(shù)值，以評定瀝青路面表層用粗集料抗磨光性，判斷粗集料在高等級公路瀝青路面表層上的適用性。2.道瑞磨耗試驗和磨光試驗只是針對高等級公路瀝青路面上面層時粗集料的試驗項目，其他用途時無需進(jìn)行這類試驗。3.道瑞磨耗試驗需要若干篩子用