第1章石料与集料技巧.ppt

道路工程材料授课教师：郭发丽;第一章 石料与集料;学习目的;;砂石材料序： 1. 工程应用： 砂石材料是道路与桥梁建筑中应用最广泛的材料，具有较高的抗压强度和耐久性，抗拉强度较低。 既可以直接使用，又可加工成集料使用。;第一章 石料与集料;一、石料的岩石学特性 石料定义：在建筑结构工程中，所使用的石料通常指由天然岩石经机械加工制成的，或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品 1. 造岩矿物 不同造岩矿物和成岩条件使得各类天然岩石具有不同的结构和构造特征。石料的物理力学性质在很大程度上取决于天然岩石的矿物成分，以及这些矿物在岩石中的结构与构造。; 造岩矿物：具有一定化学成分和结构特性的天然化合物或单质，简称矿物，由一种或两种以上的矿物组成不同的岩石。由于各种矿物具有确定的化学组成与特有的结构构造，对石料的物理力学特性有着不同的影响。;一、石料的岩石学特性;第一节 石料;一、石料的岩石学特性 2. 岩石分类 岩石的性质除了与构成岩石的矿物有关之外，还取决于不同的成岩条件。根据成岩条件将岩石分成三类： 1）岩浆岩 2）沉积岩 3）变质岩;一、石料的岩石学特性;一、石料的岩石学特性 3. 常用岩石种类 ;一、石料的岩石学特性 根据石料组成中二氧化硅成分含量的多少，将岩石分成不同酸碱性石料。;二、石料的物理性质 石料的物理性质： 1. 物理常数 2. 含水率 3. 吸水性;二、石料的物理性质 1. 物理常数 （1）密度 单位体积的质量叫密度。从质量和体积的观点出发，石料的内部组成结构主要是由矿质实体和孔隙(包括开口孔隙和闭口孔隙)所组成。 与外界连通的是开口孔隙 不与外界连通的是闭口孔隙 开、闭口是指表面开口和内部的、未在表面开口 的封闭孔隙。;第一节 石料;第一节 石料;二、石料的物理性质 石料真实密度的测定方法： 想除去闭口孔隙体积，必须磨细，磨的越细，真实体积越准。磨成0.25mm颗粒，基本可消除孔隙。 石料真实密度的测定方法： 将石料样品粉碎磨细后，在105±5℃条件下烘干至恒重（1－3h质量变化在要求精度内），称得其质量。然后在密度瓶中加水经沸煮后，使水充分进入闭口孔隙中，通过“置换法”测定其真实体积，瓶子装矿粉前水体积V1，装矿粉后水体积V2， V2－ V1即体积变化即Vs 。 已知真实体积Vs和质量即可按式(1—1)求得真实密度。;第一节 石料;二、石料的物理性质 石料毛体积密度的测定方法： 采用“静水称量法”：将规则石料在105±5℃烘干至恒重，测得其质量m。然后将石料吸水24h，使其饱水后用湿毛巾揩去表面水，即可称得饱和面干时的石料质量m1。 最后用静水天平法测得饱和面干石料的水中质量m2，因空气和水中称质量差为浮力ρw×V, 所以ρh = m/V， V＝（m1－m2）/ρw 由此可计算出石料的毛体积密度。;二、石料的物理性质 （2）孔隙率 石料的孔隙率是石料的孔隙体积占其总体积的百分率。 式中：P——石料的孔隙率(％)； Vo——石料的孔隙体积(包括开、闭口) (cm3)； V——石料的毛体积(cm3)。 孔隙率亦可由真实密度和毛体积密度计算求得。;;二、石料的物理性质 2.含水率 岩石的含水率是岩石在天然状态下的含水率。 式中：ω——岩石的含水率(％)； m——烘至恒量时的试样质量，g； m1——天然岩石试样的质量，g；;二、石料的物理性质 石料的物理常数常用这3个(真实密度、毛体积密度和孔隙率)，石料的物理常数不仅反映石料的内部组成结构，而且能间接地反映石料的力学性质及其他性能。;二、石料的物理性质 孔隙的影响： 一般随材料内部孔隙的增加，表现为：表观密度↓、毛体积密度↓；强度↓、耐磨性↓；抗冻性↓、抗渗性↓、耐水性↓、耐腐蚀性↓、其它耐久性↓；吸水性↑、吸湿性↑；保温性↑、吸声性↑； 尤其是石料的孔结构，会影响其所轧制成的集料在水泥混凝土(或沥青混凝土)中，对水泥浆(或沥青)的吸收、吸附等化学交互作用的程度。进而影响水泥混凝土(或沥青混凝土)的性质。;二、石料的物理性质 3. 吸水性 岩石吸入水分的能力称为吸水性，用吸水率与饱和吸水率来表征。 式中：ω——岩石的吸水率(％)； ωsa——岩石的饱和吸水率(％) ； m——烘至恒量时的试样质量，g； m1——吸水至恒量时的试样质量，g；