道路建筑材料(路橋11-3、4)

1、道路建筑材料道路建筑材料建筑工程技術(shù)學(xué)院建筑工程技術(shù)學(xué)院建筑材料教研室建筑材料教研室顧中杰顧中杰1808679027318086790273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(xué)目的教學(xué)目的:了解本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、方 法、要求及應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn):材料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、 力學(xué)性質(zhì)、加工性和耐久性等。緒緒 論論v課前介紹：課前介紹：v本課程是路橋?qū)I(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程是路橋?qū)I(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本學(xué)期要求學(xué)習(xí)完教材內(nèi)容，能熟練掌握課本學(xué)期要求學(xué)習(xí)完教材內(nèi)容，能熟練掌握課堂理論教學(xué)內(nèi)容及試驗(yàn)課的實(shí)踐內(nèi)容。堂理論教學(xué)內(nèi)容及試驗(yàn)課的實(shí)踐內(nèi)容。v成

2、績(jī)?cè)u(píng)定包括幾方面：成績(jī)?cè)u(píng)定包括幾方面：v1、平時(shí)作業(yè)完成情況及考勤；、平時(shí)作業(yè)完成情況及考勤；v2、期中考試及期末考試成績(jī)；、期中考試及期末考試成績(jī)；v3、試驗(yàn)操作完成情況等。、試驗(yàn)操作完成情況等。v一、本課程的研究?jī)?nèi)容與任務(wù)一、本課程的研究?jī)?nèi)容與任務(wù)v（一）內(nèi)容：（一）內(nèi)容：v本課程中主要學(xué)習(xí)以下幾種建筑材料：本課程中主要學(xué)習(xí)以下幾種建筑材料：v1 1、砂石材料、砂石材料v（1 1）天然的）天然的v（2 2）人工軋制的）人工軋制的v塊狀石料：簡(jiǎn)稱塊狀石料：簡(jiǎn)稱石料石料v料狀石料：簡(jiǎn)稱料狀石料：簡(jiǎn)稱集料集料v2 2、無(wú)機(jī)結(jié)合料及其制品、無(wú)機(jī)結(jié)合料及其制品v無(wú)機(jī)結(jié)合料：通常分為以下幾種：無(wú)機(jī)結(jié)合

3、料：通常分為以下幾種：v（1 1）石灰）石灰v（2 2）水泥）水泥v（3 3）石膏）石膏v無(wú)機(jī)結(jié)合料制品無(wú)機(jī)結(jié)合料制品v（1 1）水泥混凝土）水泥混凝土v（2 2）半剛性路面材料）半剛性路面材料v3 3、有機(jī)結(jié)合料及其混合料、有機(jī)結(jié)合料及其混合料v瀝青材料主要指瀝青類材料，如：石油瀝青，煤瀝瀝青材料主要指瀝青類材料，如：石油瀝青，煤瀝青等。青等。v有機(jī)結(jié)合料混合料：有機(jī)結(jié)合料混合料：v（1 1）瀝青混凝土）瀝青混凝土v（2 2）瀝青碎石等）瀝青碎石等v（3 3）各種新型瀝青混合料）各種新型瀝青混合料v4 4、高分子聚合物材料：、高分子聚合物材料：v主要包括塑料、合成橡膠、合成纖維等。主要包括塑

4、料、合成橡膠、合成纖維等。v功能：主要用以改善軟土地基、水泥混凝土、瀝青功能：主要用以改善軟土地基、水泥混凝土、瀝青混合料的性能?；旌狭系男阅堋5 5、鋼材和木材、鋼材和木材v鋼材是橋梁結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土鋼材是橋梁結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要材料。結(jié)構(gòu)的重要材料。v木材較少直接用于修筑橋梁，目前主要用作混凝土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。工程的拱架和模板。v（二）課程學(xué)習(xí)任務(wù)：（二）課程學(xué)習(xí)任務(wù)：v1 1、論述材料組成、結(jié)構(gòu)、技術(shù)性質(zhì)與它們之、論述材料組成、結(jié)構(gòu)、技術(shù)性質(zhì)與它們之間的關(guān)系；間的關(guān)系；v2 2、論述材料的檢驗(yàn)方法（

5、舉例水泥凝結(jié)時(shí)間、論述材料的檢驗(yàn)方法（舉例水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定方法）；測(cè)定方法）；v3 3、利用測(cè)驗(yàn)評(píng)定其技術(shù)性質(zhì)（舉例水泥對(duì)初、利用測(cè)驗(yàn)評(píng)定其技術(shù)性質(zhì)（舉例水泥對(duì)初凝、終凝時(shí)間的要求及規(guī)范的規(guī)定）。凝、終凝時(shí)間的要求及規(guī)范的規(guī)定）。v（三）課程學(xué)習(xí)目的：（三）課程學(xué)習(xí)目的：v1 1、掌握各種材料的技術(shù)性能，包括：、掌握各種材料的技術(shù)性能，包括：v力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及工藝性質(zhì)等；力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及工藝性質(zhì)等；v2 2、選擇、鑒定材料、選擇、鑒定材料v能夠結(jié)合工程實(shí)際情況，合理地選擇材料，如水泥能夠結(jié)合工程實(shí)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(duì)組成材

6、料的混凝土組成材料的選擇、瀝青混合料對(duì)組成材料的選擇及鑒別與評(píng)定；選擇及鑒別與評(píng)定；v3 3、能正確使用材料（如石灰的消化、水泥應(yīng)用貯、能正確使用材料（如石灰的消化、水泥應(yīng)用貯存等）存等）v二、建筑材料應(yīng)具備的工程性質(zhì)二、建筑材料應(yīng)具備的工程性質(zhì)v1 1、力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)v各種強(qiáng)度指標(biāo)及耐磨、抗變形指標(biāo)。如，水泥混凝各種強(qiáng)度指標(biāo)及耐磨、抗變形指標(biāo)。如，水泥混凝土的抗壓、抗折強(qiáng)度；瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值；土的抗壓、抗折強(qiáng)度；瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值；石料的磨耗度等。石料的磨耗度等。v2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)v（1 1）物質(zhì)指標(biāo)：如材料的密度、孔隙率、含水量）物質(zhì)指標(biāo)：如材料的密度、孔隙率、

7、含水量v（2 2）溫度穩(wěn)定性：如瀝青軟化點(diǎn)、脆點(diǎn)等。）溫度穩(wěn)定性：如瀝青軟化點(diǎn)、脆點(diǎn)等。v（3 3）水穩(wěn)定性等：如瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度等。）水穩(wěn)定性等：如瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度等。v3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)v各種材料的化學(xué)成分及其變化規(guī)律。各種材料的化學(xué)成分及其變化規(guī)律。v如，水泥的各種成分與自然界之間的變?nèi)?，水泥的各種成分與自然界之間的變化；瀝青的化學(xué)成分及其變化規(guī)律?；粸r青的化學(xué)成分及其變化規(guī)律。v4 4、工藝性質(zhì)、工藝性質(zhì)混凝土的流動(dòng)性混凝土的流動(dòng)性v材料四個(gè)性質(zhì)之間是相互制約、相互聯(lián)材料四個(gè)性質(zhì)之間是相互制約、相互聯(lián)系的。系的。v三、建筑材料與路橋工程的關(guān)系三、建筑材料與路橋工程

8、的關(guān)系v1 1、材料是工程結(jié)構(gòu)物的物質(zhì)基礎(chǔ)：其中材料質(zhì)量、材料是工程結(jié)構(gòu)物的物質(zhì)基礎(chǔ)：其中材料質(zhì)量的好壞直接決定著工程質(zhì)量的等級(jí)。的好壞直接決定著工程質(zhì)量的等級(jí)。v2 2、材料與工程造價(jià)之間的密切關(guān)系：工程建筑材、材料與工程造價(jià)之間的密切關(guān)系：工程建筑材料占工程造價(jià)的料占工程造價(jià)的6060至至7070，甚至，甚至8080，因此，如，因此，如何合理地降低造價(jià)、節(jié)省開(kāi)支，均與材料之間有著何合理地降低造價(jià)、節(jié)省開(kāi)支，均與材料之間有著密不可分的關(guān)系。密不可分的關(guān)系。v3 3、新材料與新結(jié)構(gòu)、新工藝之間的關(guān)系、新材料與新結(jié)構(gòu)、新工藝之間的關(guān)系v用橋梁跨徑的變化及路面材料的變化來(lái)分析用橋梁跨徑的變化及路面

9、材料的變化來(lái)分析v四、道路建筑材料的檢驗(yàn)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)四、道路建筑材料的檢驗(yàn)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v（一）檢驗(yàn)方法（一）檢驗(yàn)方法v室內(nèi)、室外及模擬試驗(yàn)方法。室內(nèi)、室外及模擬試驗(yàn)方法。v（二）檢驗(yàn)內(nèi)容（二）檢驗(yàn)內(nèi)容v包括四個(gè)方面包括四個(gè)方面v1 1、物理性質(zhì)試驗(yàn)；、物理性質(zhì)試驗(yàn)；v2 2、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；、力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；v3 3、化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；、化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；v4 4、工藝性質(zhì)試驗(yàn)。、工藝性質(zhì)試驗(yàn)。v（三）質(zhì)量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（三）質(zhì)量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v目前我國(guó)建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)分為：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)目前我國(guó)建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)分為：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)等級(jí)。其中：準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企

10、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)等級(jí)。其中：vGBGB指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)vJTJJTJ交通部門(mén)基本建設(shè)方面的規(guī)范交通部門(mén)基本建設(shè)方面的規(guī)范vJCJC建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)vSHSH石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)v五、本課程的要求五、本課程的要求v本課程為考試課、完成學(xué)習(xí)后將有兩門(mén)本課程為考試課、完成學(xué)習(xí)后將有兩門(mén)成績(jī)，即理論成績(jī)和實(shí)操成績(jī)。成績(jī)，即理論成績(jī)和實(shí)操成績(jī)。v道路建筑材料課在本專業(yè)中的位置：是道路建筑材料課在本專業(yè)中的位置：是路橋?qū)I(yè)的重點(diǎn)課程。路橋?qū)I(yè)的重點(diǎn)課程。v課后小結(jié)：緒論課是每一門(mén)課的開(kāi)場(chǎng)白，課后小結(jié)：緒論課是每一門(mén)課的開(kāi)場(chǎng)白，學(xué)生能否對(duì)該課程有一個(gè)全面、正確的學(xué)生能否對(duì)該課程有一個(gè)全面、

11、正確的認(rèn)識(shí)，關(guān)鍵的一點(diǎn)是講好緒論課。認(rèn)識(shí)，關(guān)鍵的一點(diǎn)是講好緒論課。第一章第一章 砂石材料砂石材料v課題課題: :石材的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求石材的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求v教具用品：相關(guān)試驗(yàn)儀器教具用品：相關(guān)試驗(yàn)儀器 v教學(xué)目的教學(xué)目的: :了解砂石材料的類別，石料的技術(shù)了解砂石材料的類別，石料的技術(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用性質(zhì)及其應(yīng)用v重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)、難點(diǎn): :石料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)石料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 砂石材料的技術(shù)性質(zhì)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)v砂石材料按形狀分類砂石材料按形狀分類v1 1）塊狀石料：簡(jiǎn)稱石料）塊狀石料：簡(jiǎn)稱石料如塊石、片石等；如塊石、片石等；v2 2）粒狀石料：簡(jiǎn)稱集料）粒狀石料：

12、簡(jiǎn)稱集料v粗集料：如碎石、卵石粗集料：如碎石、卵石v細(xì)集料：如砂、石屑細(xì)集料：如砂、石屑v砂石材料按來(lái)源分類砂石材料按來(lái)源分類v1 1）天然石料）天然石料v2 2）人工軋制的集料）人工軋制的集料v3 3）工業(yè)冶金礦渣）工業(yè)冶金礦渣一、石料的技術(shù)性質(zhì)一、石料的技術(shù)性質(zhì)v1 1、物理性質(zhì)：、物理性質(zhì)：v包括物理常數(shù)、吸水性和耐候性等。包括物理常數(shù)、吸水性和耐候性等。v1 1）物理常數(shù)）物理常數(shù)v真密度：是石料在規(guī)定條件下，烘干石料礦質(zhì)單真密度：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，用位體積的質(zhì)量，用 t t 表示。表示。v則則sstvmv因因 固固 v測(cè)定方法：李氏比重瓶法測(cè)定，將石料磨

13、細(xì)至全部測(cè)定方法：李氏比重瓶法測(cè)定，將石料磨細(xì)至全部過(guò)過(guò)0.25mm0.25mm的篩孔，然后將其裝入比重瓶中，利用已的篩孔，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。知比重的液體置換石料的體積。v毛體積密度毛體積密度v測(cè)定方法：用靜水稱量法，亦可用蠟封法測(cè)定。測(cè)定方法：用靜水稱量法，亦可用蠟封法測(cè)定。MmsstvMVMvvvminssbv孔隙率孔隙率v2)2)吸水性：指石料在規(guī)定條件下吸水的能力。吸水性：指石料在規(guī)定條件下吸水的能力。v(1)(1)吸水率：吸水率：202022和大氣壓狀態(tài)下，吸和大氣壓狀態(tài)下，吸水質(zhì)量的百分率。水質(zhì)量的百分率。1001100)/1 (100)1 (

14、1000tbbtsmmvvvvn1001mmmWnv(2)(2)飽水率：飽水率：202022，真空條件下，吸水，真空條件下，吸水質(zhì)量的百分率質(zhì)量的百分率v飽水系數(shù)當(dāng)飽水系數(shù)當(dāng) sr90%sr90%時(shí)，抗凍性較差。時(shí)，抗凍性較差。v通常認(rèn)為在常壓下測(cè)定的吸水率，此時(shí)水分通常認(rèn)為在常壓下測(cè)定的吸水率，此時(shí)水分只充填部分孔隙，而當(dāng)石料開(kāi)口孔隙內(nèi)部空只充填部分孔隙，而當(dāng)石料開(kāi)口孔隙內(nèi)部空氣被排空時(shí)，水分幾乎充滿開(kāi)口孔隙的全部氣被排空時(shí)，水分幾乎充滿開(kāi)口孔隙的全部體積。體積。1002mmmWsav3 3）耐候性）耐候性v目前主要考慮抗凍性，常用抗凍性等級(jí)目前主要考慮抗凍性，常用抗凍性等級(jí)表示，測(cè)定經(jīng)過(guò)凍

15、表示，測(cè)定經(jīng)過(guò)凍(-15,4h)(-15,4h)、融、融(20(202,4h)2,4h)循環(huán)，質(zhì)量損失不超過(guò)循環(huán)，質(zhì)量損失不超過(guò)5%5%，抗壓強(qiáng)度不超過(guò)，抗壓強(qiáng)度不超過(guò)25%25%的次數(shù)。的次數(shù)。2 2、力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)v1 1）單軸抗壓強(qiáng)度）單軸抗壓強(qiáng)度 v試驗(yàn)條件要求：試件形狀、尺寸、吸水飽和、加荷試驗(yàn)條件要求：試件形狀、尺寸、吸水飽和、加荷速度等。速度等。v2 2）磨耗性：指石料抵抗撞擊、邊緣剪力和磨擦等聯(lián)）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)。合作用的性質(zhì)。v洛杉磯式磨耗試驗(yàn)洛杉磯式磨耗試驗(yàn)Y Y標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)準(zhǔn)方法v5kg5kg石料石料+12+12個(gè)個(gè)5kg5kg的鋼

16、球，磨的鋼球，磨500500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)v測(cè)定過(guò)測(cè)定過(guò)2mm2mm或或1.6mm(1.6mm(方篩方篩) )的篩余質(zhì)量的篩余質(zhì)量APR 100121mmmQ磨v狄法爾法磨耗試驗(yàn)狄法爾法磨耗試驗(yàn) 代用方法代用方法v用用100100塊塊505070mm70mm的試件分兩份，每份磨的試件分兩份，每份磨1000010000轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。v兩種方法相比較，顯然洛杉磯法具有省時(shí)、省工，兩種方法相比較，顯然洛杉磯法具有省時(shí)、省工，石料按一定規(guī)格組成等優(yōu)點(diǎn)，故能全面反映石料的石料按一定規(guī)格組成等優(yōu)點(diǎn)，故能全面反映石料的磨耗性。磨耗性。v3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)v按按SiO2SiO2含量，將石料劃分為含量，將石料劃分為v酸

17、性巖酸性巖 SiOSiO2 265% 65% v中性巖中性巖 52%SiO52%SiO2 265%65%v堿性巖堿性巖 SiOSiO2 252%52%v（2 2）石料的技術(shù)要求）石料的技術(shù)要求v1 1、路用石料的技術(shù)分級(jí)：分、路用石料的技術(shù)分級(jí)：分4 4級(jí)級(jí)v級(jí)級(jí)最堅(jiān)強(qiáng)的巖石最堅(jiān)強(qiáng)的巖石v級(jí)級(jí)堅(jiān)強(qiáng)的巖石堅(jiān)強(qiáng)的巖石v級(jí)級(jí)中等堅(jiān)強(qiáng)的巖石中等堅(jiān)強(qiáng)的巖石v級(jí)級(jí)較軟的巖石較軟的巖石v2 2、路用石料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：見(jiàn)下表、路用石料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：見(jiàn)下表v二、道路和橋涵用石料制品二、道路和橋涵用石料制品v（一）道路用石料制品（一）道路用石料制品v1 1、高級(jí)鋪砌用整齊塊石：經(jīng)精鑿加工而成。、高級(jí)鋪砌用整齊塊石：經(jīng)

18、精鑿加工而成。v2 2、路面鋪砌用整齊塊石：粗鑿成的方塊石或條石。、路面鋪砌用整齊塊石：粗鑿成的方塊石或條石。v3 3、鋪砌用不整齊塊石：又稱拳石，要求頂面為一、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。平面，底面與頂面基本平行。v4 4、錐形塊石：又稱大塊石，用于路面底基層，是、錐形塊石：又稱大塊石，用于路面底基層，是由片石進(jìn)一步加工而得的粗打石料。由片石進(jìn)一步加工而得的粗打石料。v（二）橋梁建筑用主要石料制品（二）橋梁建筑用主要石料制品v1 1、片石：粗打石料，其形狀不限制，但薄片、片石：粗打石料，其形狀不限制，但薄片者不得使用。者不得使用。v2 2、塊石：有兩個(gè)較

19、大的平行面、塊石：有兩個(gè)較大的平行面v3 3、方塊石：在塊石中選擇形狀比較整齊者稍、方塊石：在塊石中選擇形狀比較整齊者稍加修整。加修整。v4 4、粗料石：表面凹凸不大于、粗料石：表面凹凸不大于10mm10mm，砌縫寬度，砌縫寬度小于小于20mm20mm。v5 5、細(xì)料石：表面凹凸不大于、細(xì)料石：表面凹凸不大于5mm5mm，砌縫，砌縫寬度小于寬度小于15mm15mm。v6 6、鑲面石：一般應(yīng)選用較好的石料。、鑲面石：一般應(yīng)選用較好的石料。v課后小結(jié)：天然砂石材料在地表分布廣課后小結(jié)：天然砂石材料在地表分布廣泛，物理、力學(xué)性質(zhì)好，在工程中被廣泛，物理、力學(xué)性質(zhì)好，在工程中被廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。v石料

20、的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求是本次課的石料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求是本次課的重點(diǎn)內(nèi)容。重點(diǎn)內(nèi)容。v課題課題: :細(xì)集粒的技術(shù)性質(zhì)v教具用品教具用品: : 相關(guān)試驗(yàn)儀器 v教學(xué)目的教學(xué)目的: :了解細(xì)集料的各項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)及測(cè)定方法v重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn): :細(xì)集料的級(jí)配、表觀密度及裝填密度三、集料的技術(shù)性質(zhì)三、集料的技術(shù)性質(zhì)v工程上以粒徑的大小為界，通常將集料分為粗集料工程上以粒徑的大小為界，通常將集料分為粗集料及細(xì)集料；其中在瀝青混合料中，以及細(xì)集料；其中在瀝青混合料中，以2.36mm2.36mm為界，為界，在水泥混凝土中以在水泥混凝土中以4.75mm4.75mm為界。為界。v（一）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì)（一）細(xì)集料

21、的技術(shù)性質(zhì)v定義：在瀝青混合料中，指粒徑小于定義：在瀝青混合料中，指粒徑小于2.36mm2.36mm天然砂，天然砂，人工砂及石屑。人工砂及石屑。v在水泥混凝土中，指粒徑小于在水泥混凝土中，指粒徑小于4.75mm4.75mm的天然砂、人的天然砂、人工砂。工砂。v分類：分類：v1 1、天然砂：由巖石在自然條件下風(fēng)化形成的。、天然砂：由巖石在自然條件下風(fēng)化形成的。v天然砂通常包括以下幾種類型：天然砂通常包括以下幾種類型：v（1 1）河砂：性質(zhì)較好，多用。）河砂：性質(zhì)較好，多用。v（2 2）山砂：含泥量及有機(jī)雜質(zhì)多。）山砂：含泥量及有機(jī)雜質(zhì)多。v（3 3）海砂：混有貝殼和鹽分等有害雜質(zhì)。）海砂：混有貝

22、殼和鹽分等有害雜質(zhì)。v2 2、人工砂：由巖石軋碎而成的顆粒，表面有棱角，、人工砂：由巖石軋碎而成的顆粒，表面有棱角，較潔凈，但價(jià)格較高，無(wú)特殊情況多不采用。較潔凈，但價(jià)格較高，無(wú)特殊情況多不采用。v上述幾種細(xì)集料中，一般工程上多使用河砂。上述幾種細(xì)集料中，一般工程上多使用河砂。v1 1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)v集料的質(zhì)量與體積的關(guān)系見(jiàn)圖所示：集料的質(zhì)量與體積的關(guān)系見(jiàn)圖所示：體積質(zhì)量空隙開(kāi)口孔隙閉口孔隙礦質(zhì)實(shí)體0ViVvVnVsVV0msmmv圖中：圖中：mm集料的總質(zhì)量（集料的總質(zhì)量（g g）；）；vm ms s集料中礦質(zhì)實(shí)體質(zhì)量（集料中礦質(zhì)實(shí)體質(zhì)量（g g）；）；vVV集料的總體積（集料的總體積

23、（cmcm）；）；vVsVs集料中礦質(zhì)實(shí)體的體積（集料中礦質(zhì)實(shí)體的體積（cmcm）；）；vVnVn集料中閉口孔隙的體積（集料中閉口孔隙的體積（cmcm）；）；vViVi集料中開(kāi)口孔隙的體積（集料中開(kāi)口孔隙的體積（cmcm）；）；vVvVv集料中空隙的體積（集料中空隙的體積（cmcm）；）；vV V0 0集料中孔隙的體積（集料中孔隙的體積（cmcm）；）；v（1 1）表觀密度）表觀密度v測(cè)定方法：比重瓶法測(cè)定方法：比重瓶法v（2 2）毛體積密度）毛體積密度v（3 3）松方密度）松方密度裝填密度：堆積密度（松裝密裝填密度：堆積密度（松裝密度）、緊裝密度度）、緊裝密度v（4 4）空隙率）空隙率ans

24、savmvvmvmvvvvmvinssvmvvvmsinssb001001anv2 2、級(jí)配、級(jí)配v用篩分法測(cè)定砂的級(jí)配；標(biāo)準(zhǔn)篩如下用篩分法測(cè)定砂的級(jí)配；標(biāo)準(zhǔn)篩如下v5 5、2.52.5、1.251.25、0.630.63、0.3150.315、0.16mm(0.16mm(圓孔圓孔) )v4.754.75、2.362.36、1.181.18、0.60.6、0.30.3、0.15mm(0.15mm(方孔方孔) )v篩分后，計(jì)算相關(guān)參數(shù)如下：篩分后，計(jì)算相關(guān)參數(shù)如下：v（1 1）分計(jì)篩余百分率）分計(jì)篩余百分率v（2 2）累計(jì)篩余百分率）累計(jì)篩余百分率v（3 3）通過(guò)百分率）通過(guò)百分率100Mmai

25、iiiaaaA 21iiAp100振篩機(jī)振篩機(jī)v3 3、粗度、粗度v砂的粗度分類砂的粗度分類v粗砂粗砂:Mx=3.7:Mx=3.73.13.1v中砂中砂:Mx=3.0:Mx=3.02.32.3v細(xì)砂細(xì)砂:Mx=2.2:Mx=2.21.61.675. 475. 415. 03 . 06 . 018. 136. 21005)(AAAAAAAMxv課后小結(jié)：細(xì)集料主要指砂，它廣泛應(yīng)課后小結(jié)：細(xì)集料主要指砂，它廣泛應(yīng)用于水泥混凝土及瀝青混合料中，學(xué)生用于水泥混凝土及瀝青混合料中，學(xué)生必須掌握好其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、測(cè)定方法必須掌握好其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、測(cè)定方法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到保證材料質(zhì)量的及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)

26、到保證材料質(zhì)量的目的。目的。 課題課題: :粗集粒的技術(shù)性質(zhì)粗集粒的技術(shù)性質(zhì)v教具用品教具用品 :相關(guān)試驗(yàn)儀器 v教學(xué)目的教學(xué)目的: :了解粗集料的物理、力學(xué)性質(zhì)的含義及測(cè)定、評(píng)價(jià)方法v重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn): :粗集料的表觀密度、堆積密度及篩分試驗(yàn)v三、集料的技術(shù)性質(zhì)三、集料的技術(shù)性質(zhì)v（二）粗集料的技術(shù)性質(zhì)（二）粗集料的技術(shù)性質(zhì)v1 1、物理性質(zhì)：粗集料內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征與細(xì)集料的一、物理性質(zhì)：粗集料內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征與細(xì)集料的一致，故其質(zhì)量與體積之間的關(guān)系圖與細(xì)集料的一致，故其質(zhì)量與體積之間的關(guān)系圖與細(xì)集料的一致，下列各符號(hào)的含義亦與細(xì)集料的相同。致，下列各符號(hào)的含義亦與細(xì)集料的相同。v1 1）物理常數(shù)）

27、物理常數(shù)v（1 1）表觀密度）表觀密度nssavvmv用吊籃法測(cè)定：用吊籃法測(cè)定：v1 1、試樣取料量由集料最大粒徑確定、試樣取料量由集料最大粒徑確定v2 2、須做兩次平行試驗(yàn)、須做兩次平行試驗(yàn)v3 3、平行試驗(yàn)容許誤差為、平行試驗(yàn)容許誤差為0.02g/m0.02g/m3 3v4 4、試樣須浸水、試樣須浸水24h24hv(2)(2)毛體積密度毛體積密度v（3 3）松方密度）松方密度v堆積密度堆積密度v振實(shí)密度振實(shí)密度用于水泥混凝土用于水泥混凝土v搗實(shí)密度搗實(shí)密度用于瀝青混合料用于瀝青混合料v（4 4）空隙率）空隙率inssbvvvmvinssvvvvm001001anv2 2）級(jí)配）級(jí)配v（1

28、 1）篩分試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及取樣量）篩分試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及取樣量公稱公稱量大量大粒徑粒徑（mmmm）方方孔孔 75 75 63 63 5353 37.537.5 31.5 31.5 26.5 26.5 19 19 16 16 9.5 9.5 4.75 4.75 試樣質(zhì)試樣質(zhì)量不少量不少于（于（kgkg） 10 10 8 85 54 42.52.52 21 11 10.50.5v(2)(2)篩分試樣須備兩份：水洗法（混凝土可省去水篩分試樣須備兩份：水洗法（混凝土可省去水洗法）、干篩法洗法）、干篩法v（3 3）必須除去超粒徑部分顆粒后，再進(jìn)行篩分試）必須除去超粒徑部分顆粒后，再進(jìn)行篩分試驗(yàn)驗(yàn)v（4 4）有關(guān)參數(shù)計(jì)

29、算）有關(guān)參數(shù)計(jì)算v通過(guò)通過(guò)0.0750.075篩孔的集料含量篩孔的集料含量v分計(jì)篩余百分率分計(jì)篩余百分率v累計(jì)篩余百分率累計(jì)篩余百分率100121075. 0mmmp100100075. 0pmmaioiiiaaaA 21碎石標(biāo)準(zhǔn)篩碎石標(biāo)準(zhǔn)篩v通過(guò)百分率通過(guò)百分率v3)3)堅(jiān)固性堅(jiān)固性v用用NaNa2 2SOSO4 4溶液干濕循環(huán)溶液干濕循環(huán)5 5次后，測(cè)定試樣質(zhì)量損失。次后，測(cè)定試樣質(zhì)量損失。v2 2、力學(xué)性質(zhì)：壓碎值、磨耗度、抗滑表層三項(xiàng)指、力學(xué)性質(zhì)：壓碎值、磨耗度、抗滑表層三項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)v1 1）粗集料壓碎值）粗集料壓碎值v瀝青路面：取試樣：粒徑瀝青路面：取試樣：粒徑13.2mm13.2mm

30、16mm16mm；質(zhì)量；質(zhì)量 3kg3kg；在；在400kN400kN的壓力下，持續(xù)加壓的壓力下，持續(xù)加壓10min10min后，將試后，將試樣過(guò)樣過(guò)2.36mm2.36mm篩，稱其篩余質(zhì)量。篩，稱其篩余質(zhì)量。iiAp100壓碎指標(biāo)儀壓碎指標(biāo)儀v混凝土路面混凝土路面v取試樣：粒徑取試樣：粒徑10mm10mm20mm20mm；質(zhì)量；質(zhì)量 2.5kg2.5kg；在；在3 35min5min內(nèi)加壓至內(nèi)加壓至200kN200kN，保持，保持5s5s，將試樣過(guò)，將試樣過(guò)2.5mm2.5mm篩，篩，稱其通過(guò)篩的質(zhì)量。稱其通過(guò)篩的質(zhì)量。v 壓碎值計(jì)算公式如下：壓碎值計(jì)算公式如下：v式中：式中： 壓碎值壓碎值

31、v m m0 0 試樣總質(zhì)量試樣總質(zhì)量v m m1 1 試樣通過(guò)試樣通過(guò)2.36mm2.36mm篩孔的質(zhì)量篩孔的質(zhì)量10001mmQaaQv2 2）粗集料磨光值）粗集料磨光值v測(cè)定方法：先將試樣磨光，再測(cè)定擺值，測(cè)定方法：先將試樣磨光，再測(cè)定擺值，經(jīng)換算后得磨光值經(jīng)換算后得磨光值PSVPSVv要求：要求：v一級(jí)公路、高速公路一級(jí)公路、高速公路 PSVPSV4242v其它公路其它公路 PSVPSV3535v3 3）粗集料的沖擊值）粗集料的沖擊值A(chǔ)IVAIVv測(cè)定方法：測(cè)定方法：v將將9.59.513.2mm13.2mm的試樣，分三層裝入試的試樣，分三層裝入試模，用模，用13.75kg13.75k

32、g的錘，自的錘，自380mm380mm處自由落處自由落下，連續(xù)沖擊下，連續(xù)沖擊1515次后，過(guò)次后，過(guò)2.36mm2.36mm的篩，的篩，用下式計(jì)算沖擊值用下式計(jì)算沖擊值A(chǔ)IVAIV：1001mmAIVv式中：式中：AIVAIV 集料沖擊值集料沖擊值vm m1 1 試樣過(guò)篩質(zhì)量試樣過(guò)篩質(zhì)量vm m 試樣總質(zhì)量試樣總質(zhì)量v4 4）集料磨耗值）集料磨耗值A(chǔ)AVAAVv測(cè)定方法：測(cè)定方法：v用集料按一定的方法排列并固定，用磨耗儀磨用集料按一定的方法排列并固定，用磨耗儀磨500500圈，用下式計(jì)算集料磨耗值：圈，用下式計(jì)算集料磨耗值：SmmAAV)(321v課后小結(jié)：粗集料主要指碎石，它廣泛課后小結(jié)：

33、粗集料主要指碎石，它廣泛應(yīng)用于水泥混凝土及瀝青混合料中，學(xué)應(yīng)用于水泥混凝土及瀝青混合料中，學(xué)生必須掌握好其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、測(cè)定方生必須掌握好其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、測(cè)定方法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到保證材料質(zhì)量法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到保證材料質(zhì)量的目的。的目的。課題課題: :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)v教具用品教具用品: : 相關(guān)試驗(yàn)儀器相關(guān)試驗(yàn)儀器 v教學(xué)目的教學(xué)目的: :了解礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)原理及了解礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法v重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn): :圖解法及級(jí)配曲綫的繪制圖解法及級(jí)配曲綫的繪制第二節(jié)第二節(jié) 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)v礦質(zhì)混合料顆粒級(jí)配應(yīng)滿足的

34、基本要求：礦質(zhì)混合料顆粒級(jí)配應(yīng)滿足的基本要求：v1 1、最小空隙率：即使不同粒徑的各級(jí)礦質(zhì)集料按、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。一定的比例搭配后，應(yīng)有最大密實(shí)度。v2 2、最大磨擦力：各級(jí)礦質(zhì)集料在進(jìn)行比例搭配時(shí)，、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)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。構(gòu)，且具有最大的摩擦力。v礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)內(nèi)容：礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)內(nèi)容：v1 1、級(jí)配理論和級(jí)配范圍的確定、級(jí)配理論和級(jí)配范圍的確定v2 2、基本組成的設(shè)計(jì)方法、基本組成的設(shè)計(jì)方法v一

35、、礦質(zhì)混合料的級(jí)配理論一、礦質(zhì)混合料的級(jí)配理論v（一）級(jí)配類型（一）級(jí)配類型v先講級(jí)配曲線先講級(jí)配曲線v1 1、連續(xù)級(jí)配、連續(xù)級(jí)配v是采用標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)某一混合料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，所得級(jí)是采用標(biāo)準(zhǔn)篩對(duì)某一混合料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，所得級(jí)配曲線平順圓滑，具有連續(xù)性。配曲線平順圓滑，具有連續(xù)性。v2 2、間斷級(jí)配、間斷級(jí)配v是在礦質(zhì)混合料中剔除其中一個(gè)分級(jí)或幾個(gè)分級(jí)而是在礦質(zhì)混合料中剔除其中一個(gè)分級(jí)或幾個(gè)分級(jí)而形成的不連續(xù)的混合料。形成的不連續(xù)的混合料。v（二）級(jí)配理論（二）級(jí)配理論v最大密實(shí)度曲線理論最大密實(shí)度曲線理論Y Y連續(xù)級(jí)配連續(xù)級(jí)配v粒子干涉理論粒子干涉理論Y Y連續(xù)、間斷級(jí)配連續(xù)、間斷級(jí)配v1 1、富

36、勒理論、富勒理論v2 2、泰波理論、泰波理論v通常取通常取 n=0.3n=0.30.60.6Ddpkdp1002nDdp100v3 3、我國(guó)簡(jiǎn)化公式、我國(guó)簡(jiǎn)化公式v一般取一般取i=0.7i=0.70.80.8vx x為級(jí)數(shù)為級(jí)數(shù) 當(dāng)當(dāng)d=Dd=D時(shí)時(shí),x=1,x=1v 當(dāng)當(dāng)d=1/2Dd=1/2D時(shí)時(shí),x=2,x=2v 當(dāng)當(dāng)d=1/4Dd=1/4D時(shí)時(shí),x=3,x=3v4 4、魏矛斯粒子干涉理論、魏矛斯粒子干涉理論 1100 xipDDDt1310v二、級(jí)配曲線范圍的繪制二、級(jí)配曲線范圍的繪制v必須采用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)即橫坐標(biāo)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)（解釋原必須采用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)即橫坐標(biāo)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)（解釋原因）因）v建

37、立對(duì)數(shù)坐標(biāo)的方法：建立對(duì)數(shù)坐標(biāo)的方法：v1 1、先求出各顆粒粒徑的對(duì)數(shù)、先求出各顆粒粒徑的對(duì)數(shù)v2 2、求出各顆粒粒徑間的對(duì)數(shù)間距、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)間距的總和并計(jì)算出各顆粒對(duì)數(shù)間距的總和idlog1loglogiidd1loglogiiddv3 3、求出間距系數(shù)、求出間距系數(shù)K Kv4 4、選定橫坐標(biāo)長(zhǎng)度，各顆粒間距、選定橫坐標(biāo)長(zhǎng)度，各顆粒間距v5 5、計(jì)算出各顆粒粒徑在橫坐標(biāo)上的位置、計(jì)算出各顆粒粒徑在橫坐標(biāo)上的位置v6 6、確定橫坐標(biāo)，以、確定橫坐標(biāo)，以PiPi為縱橫坐標(biāo)，即為對(duì)為縱橫坐標(biāo)，即為對(duì)數(shù)坐標(biāo)數(shù)坐標(biāo)v7 7、建立好坐標(biāo)后，畫(huà)級(jí)配范圍、建立好坐標(biāo)后，

38、畫(huà)級(jí)配范圍11lglglglgiiiiddddKKLLiv三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)方法v設(shè)計(jì)依據(jù)：各種集料的篩分結(jié)果設(shè)計(jì)依據(jù)：各種集料的篩分結(jié)果v按規(guī)范要求的級(jí)配范圍即標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配按規(guī)范要求的級(jí)配范圍即標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配v1 1、試算法、試算法v因目前工程單位用的較多的是圖解法，因目前工程單位用的較多的是圖解法，故試算法由學(xué)生自習(xí)。故試算法由學(xué)生自習(xí)。v2 2、圖解法、圖解法 v又稱修正平衡面積法，是目前工程單位用的較多的又稱修正平衡面積法，是目前工程單位用的較多的一種方法。一種方法。v步驟繪制級(jí)配曲線圖步驟繪制級(jí)配曲線圖v 確定各種集料的用量比例：兩線相疊、兩線確定各種集料的用

39、量比例：兩線相疊、兩線相接、兩線相離。相接、兩線相離。v 校核及調(diào)整校核及調(diào)整v作業(yè)：完成第一章課后習(xí)題第一至第三個(gè)題的計(jì)算作業(yè)：完成第一章課后習(xí)題第一至第三個(gè)題的計(jì)算v課后小結(jié)：礦質(zhì)混合料級(jí)配的好壞，直課后小結(jié)：礦質(zhì)混合料級(jí)配的好壞，直接地影響著水泥混凝土或?yàn)r青混合料的接地影響著水泥混凝土或?yàn)r青混合料的技術(shù)性質(zhì)，因此學(xué)生必須掌握礦料的級(jí)技術(shù)性質(zhì)，因此學(xué)生必須掌握礦料的級(jí)配理論及設(shè)計(jì)方法。圖解法是本次課的配理論及設(shè)計(jì)方法。圖解法是本次課的重點(diǎn)。重點(diǎn)。課題課題: :無(wú)機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料v教具用品教具用品 : :樣品樣品 v教學(xué)目的教學(xué)目的: :了解石灰、石膏等常用無(wú)機(jī)了解石灰、石膏等常用無(wú)機(jī)

40、氣硬膠凝材料氣硬膠凝材料v重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn): :石灰、石膏的技術(shù)性質(zhì)和用石灰、石膏的技術(shù)性質(zhì)和用途途v概述概述v定義：能夠通過(guò)自身的物理化學(xué)作用，從漿體變成定義：能夠通過(guò)自身的物理化學(xué)作用，從漿體變成堅(jiān)硬的固體，并能把散粒或塊塊材料膠結(jié)成為一個(gè)堅(jiān)硬的固體，并能把散?；驂K塊材料膠結(jié)成為一個(gè)整體的材料，稱為膠凝材料整體的材料，稱為膠凝材料v分類分類v1 1、按化學(xué)成分、按化學(xué)成分v有機(jī)膠凝材料：如瀝青類、橡膠類等；有機(jī)膠凝材料：如瀝青類、橡膠類等；v無(wú)機(jī)膠凝材料：如石灰、石膏、水泥等。無(wú)機(jī)膠凝材料：如石灰、石膏、水泥等。v2 2、無(wú)機(jī)膠凝材料按硬化條件、無(wú)機(jī)膠凝材料按硬化條件v氣硬性膠凝材料：只能

41、在大氣中硬化，并氣硬性膠凝材料：只能在大氣中硬化，并且只能在大氣中保持一定的強(qiáng)度。且只能在大氣中保持一定的強(qiáng)度。v如石灰、石膏。如石灰、石膏。v水硬性膠凝材料：既能用在大氣中，又能水硬性膠凝材料：既能用在大氣中，又能用在水中的膠凝材料。用在水中的膠凝材料。v典型的代表是水泥。典型的代表是水泥。 第一節(jié)第一節(jié) 石灰石灰v一、石灰的生產(chǎn)工藝概述一、石灰的生產(chǎn)工藝概述v主要原料：石灰石，其主要化學(xué)成分主要原料：石灰石，其主要化學(xué)成分CaCOCaCO3 3和和MgCOMgCO3 3以及雜質(zhì)以及雜質(zhì)v生產(chǎn)過(guò)程：生產(chǎn)過(guò)程：CaCOCaCO3 3在在10001000下加熱生成下加熱生成CaOCaO和和COC

42、O2 2v生石灰分類生石灰分類v1 1、優(yōu)質(zhì)生石灰：、優(yōu)質(zhì)生石灰：v潔白或帶灰色，密度輕，一般潔白或帶灰色，密度輕，一般8008001000kg/m1000kg/m3 3v2 2、過(guò)火石灰：、過(guò)火石灰：v水化速度慢，體積膨化，產(chǎn)生水化速度慢，體積膨化，產(chǎn)生“崩裂崩裂”現(xiàn)象，過(guò)火石灰表面有裂縫或玻璃狀的現(xiàn)象，過(guò)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，外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，密度大密度大v3 3、欠火石灰：含有未燒透的內(nèi)核，效、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。率低，粘結(jié)力差，顏色呈深灰色。v二、石灰的熟化二、石灰的熟化v1 1、熟化過(guò)程、熟

43、化過(guò)程vCaO+HCaO+H2 2O Ca(OH)O Ca(OH)2 2+64.9KJ/mol+64.9KJ/molv熟化過(guò)程應(yīng)注意加水量、安全、燒傷、燙傷等熟化過(guò)程應(yīng)注意加水量、安全、燒傷、燙傷等v2 2、有關(guān)陳伏的概念、有關(guān)陳伏的概念v石料熟化后，必須在隔絕空氣的條件下，放置兩個(gè)石料熟化后，必須在隔絕空氣的條件下，放置兩個(gè)星期以上的時(shí)間，方可使用。星期以上的時(shí)間，方可使用。v這個(gè)過(guò)程叫做陳伏。石灰陳伏的目的是為了消除過(guò)這個(gè)過(guò)程叫做陳伏。石灰陳伏的目的是為了消除過(guò)火石灰的危害?；鹗业奈：Α3 3、加水量不同，將會(huì)得到不同的熟石灰、加水量不同，將會(huì)得到不同的熟石灰v熟石灰粉：加水適量，消化

44、不結(jié)團(tuán)熟石灰粉：加水適量，消化不結(jié)團(tuán)v石灰膏：加水量較多，熟石灰呈半固態(tài)。石灰膏：加水量較多，熟石灰呈半固態(tài)。v石灰乳：加水量更多一些，熟石灰呈流態(tài)。石灰乳：加水量更多一些，熟石灰呈流態(tài)。v4 4、將生石灰磨細(xì)成生石灰粉，則可不必預(yù)先、將生石灰磨細(xì)成生石灰粉，則可不必預(yù)先熟化、陳狀，可直接使用，可節(jié)約場(chǎng)地，改熟化、陳狀，可直接使用，可節(jié)約場(chǎng)地，改善施工環(huán)境，但成本高，存期不能過(guò)長(zhǎng)善施工環(huán)境，但成本高，存期不能過(guò)長(zhǎng)v三、石灰的硬化三、石灰的硬化v1 1、干燥硬化和結(jié)晶硬化、干燥硬化和結(jié)晶硬化v石灰中水分不斷揮發(fā)，形成熟石灰結(jié)晶。石灰中水分不斷揮發(fā)，形成熟石灰結(jié)晶。v在該過(guò)程中，石灰強(qiáng)度增長(zhǎng)不明顯

45、在該過(guò)程中，石灰強(qiáng)度增長(zhǎng)不明顯v2 2、碳化硬化、碳化硬化vCa(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2+nH+nH2 2O CaCOO CaCO3 3+(n+1)H+(n+1)H2 2O Ov該反應(yīng)必須有水分存在時(shí)才能進(jìn)行，且反應(yīng)該反應(yīng)必須有水分存在時(shí)才能進(jìn)行，且反應(yīng)速度緩慢速度緩慢v四、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)四、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v（一）技術(shù)要求（一）技術(shù)要求v1 1、有效、有效CaOCaO和和MgOMgO的含量的含量v2 2、生石灰產(chǎn)漿量和未消化顆粒含量、生石灰產(chǎn)漿量和未消化顆粒含量v3 3、二氧化碳（、二氧化碳（COCO2 2）含量）含量v即未分解的即未分解的CaCOCaC

46、O3 3的含量的含量v4 4、消石灰粉游離水含量、消石灰粉游離水含量 游離水可使石灰碳化，游離水可使石灰碳化，從而影響質(zhì)量從而影響質(zhì)量v5 5、細(xì)度：用、細(xì)度：用0.9mm0.9mm及及0.125mm0.125mm的篩進(jìn)行篩分試驗(yàn)，的篩進(jìn)行篩分試驗(yàn)，測(cè)定篩余量測(cè)定篩余量v（二）石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（二）石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v見(jiàn)教材中表見(jiàn)教材中表2-12-1、2-22-2、2-32-3、2-42-4v五、石灰的應(yīng)用及儲(chǔ)存五、石灰的應(yīng)用及儲(chǔ)存v（一）石灰的特點(diǎn)（一）石灰的特點(diǎn)v1 1、可塑性好、可塑性好v2 2、強(qiáng)度低：、強(qiáng)度低：28d28d的強(qiáng)度只有的強(qiáng)度只有0.20.20.5MPa0.5MPav3 3、耐

47、水性差：因、耐水性差：因Ca(OH)Ca(OH)2 2易溶于水易溶于水v4 4、體積收縮大、體積收縮大v水分揮發(fā)，體積收縮，故石灰一般不宜單獨(dú)使用，水分揮發(fā)，體積收縮，故石灰一般不宜單獨(dú)使用，必須摻入骨料（如砂）或纖維材料等，起到抗收縮必須摻入骨料（如砂）或纖維材料等，起到抗收縮開(kāi)裂的作用開(kāi)裂的作用v（二）石灰的應(yīng)用（二）石灰的應(yīng)用v1 1、制作石灰乳：作用室內(nèi)粉刷涂料、制作石灰乳：作用室內(nèi)粉刷涂料v2 2、配制砂漿：一般不用消石灰粉、配制砂漿：一般不用消石灰粉v3 3、配制灰土或三合土：是良好的建筑物基礎(chǔ)和道、配制灰土或三合土：是良好的建筑物基礎(chǔ)和道路熱層路熱層v（三）石灰的儲(chǔ)存（三）石灰的

48、儲(chǔ)存v1 1、防潮，不同易燃物品混存、混運(yùn)、防潮，不同易燃物品混存、混運(yùn)v2 2、如需要較長(zhǎng)時(shí)間貯存生石灰，則應(yīng)將其消化后、如需要較長(zhǎng)時(shí)間貯存生石灰，則應(yīng)將其消化后存放，并使表面隔絕空氣，以防碳化。存放，并使表面隔絕空氣，以防碳化。v課后小結(jié)：石灰及石膏均是無(wú)機(jī)結(jié)合料，課后小結(jié)：石灰及石膏均是無(wú)機(jī)結(jié)合料，屬氣硬性材料，只能用于大氣中，而不屬氣硬性材料，只能用于大氣中，而不能用于水中。能用于水中。w課題課題:水泥水泥 教具用品教具用品: 相關(guān)試驗(yàn)儀相關(guān)試驗(yàn)儀器器 w教學(xué)目的教學(xué)目的:了解水泥的常見(jiàn)品種、水泥生產(chǎn)制了解水泥的常見(jiàn)品種、水泥生產(chǎn)制造過(guò)程及主要礦物成分造過(guò)程及主要礦物成分w重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)

49、難點(diǎn):水泥的主要礦物成分特征及其對(duì)水水泥的主要礦物成分特征及其對(duì)水泥技術(shù)性質(zhì)的影響泥技術(shù)性質(zhì)的影響22 水泥 w水泥概述w1、水泥歷史不長(zhǎng)，只100多年的歷史，但發(fā)展驚人w2、水泥品種w1）按化學(xué)成分為：w硅酸鹽類水泥 w 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(fù)合硅酸鹽水泥。w鋁酸鹽類水泥w無(wú)熟料（少熟料）類水泥w2）按用途分為：w普通水泥w特殊水泥w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(gè)品種的水泥。此外，由于道路路面對(duì)水泥的特殊要求，近年來(lái)已生產(chǎn)了道路水泥。w特殊水泥是為了滿足一些特殊工程所生產(chǎn)的水泥

50、，如：快硬水泥、早強(qiáng)水泥、膨脹水泥等。w一、硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥w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(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。即國(guó)外的波特蘭水泥 Portland cement 分為不摻混合材料PI和摻不超過(guò)5%混合材料PIIw(一)硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概述w1、生產(chǎn)原料w石灰質(zhì)原料 提供CaOw粘土質(zhì)原料 提供SiO2 Al2O3 Fe2O3等w校正材料 一般為鐵礦，用來(lái)補(bǔ)充原材料中鐵質(zhì)的不足。w2、生產(chǎn)工藝w按比例配生料并磨細(xì)w將以上三種原材料按一定的比例配好，并并磨細(xì)制成生產(chǎn)水泥的生料。w窯中煅燒至1450C，形成熟料。w在高溫煅燒過(guò)程中

51、，原材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成各種有用物質(zhì)，尤其是1450C時(shí)最關(guān)鍵，它是水泥中最重要的成分硅酸三鈣生成的溫度。w加入石膏磨細(xì)制成水泥。w即“兩磨一燒”。w（二）硅酸鹽水泥的化學(xué)成分與礦物組成w1、硅酸鹽水泥的礦物組成w原料 礦物組成w石灰質(zhì) CaO 3 CaO SiO2 C3Sw粘土質(zhì) SiO2 2 CaO SiO2 C2Sw Al2O3 2 CaO Al2O3 C3Aw Fe2O3 4 CaO Al2O3 Fe2O3 C4AFw2、水泥熟料主要礦物組成的性質(zhì)wC3S是主要成分，含量50%左右，水化速度快，水化熱高，且早期強(qiáng)度高，水化物對(duì)水泥早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度起主要作用。wC2S含量1040

52、%，水化速度慢，水化熱低，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高，耐化學(xué)侵蝕性和干縮性較好。wC3A含量在15%以下，水化速度最快，水化熱最高，耐化學(xué)侵蝕性差，干縮性大。wC4AF含量515%，水化速度較快，水化熱較高，強(qiáng)度 低，但對(duì)于抗折強(qiáng)度起重要作用，耐化學(xué)侵蝕性好，干縮性小。w3、水泥熟料主要成分特性比較（由高至低排列）w1）反應(yīng)速度 C3A C3S C4AF C2Sw2）釋熱量 C3A C3S C4AF C2Sw3）強(qiáng)度 C3S C2S C3A不高 C4AF對(duì)抗強(qiáng)度有利w4）耐侵蝕性 C4AF C2S C3S C3Aw5）干縮性 C3A最大 C3S居中 C4AF C2S最小 w4、礦物組成對(duì)水泥性能的

53、影響w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w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w以生產(chǎn)出性能各異的水泥。如：w大壩水泥：降低C3A C3S的含量，提高C2S的含量。w道路水泥：提高C3S和C4AF的含量。w高強(qiáng)水泥：提高C3S的含量。w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)，因而被普遍地應(yīng)用于種類建筑物中。本次課重點(diǎn)學(xué)習(xí)水泥的礦物組成、特點(diǎn)及其對(duì)水泥的技術(shù)性質(zhì)的影響。100cwmmPv課題課題: 穩(wěn)定土穩(wěn)定土 教具用品教具用品: 無(wú)無(wú) v教學(xué)目的教學(xué)目的:了解穩(wěn)定土的組成材料的種類及了解穩(wěn)定土的組成材料的種類及技術(shù)性質(zhì)與組

54、成設(shè)計(jì)技術(shù)性質(zhì)與組成設(shè)計(jì)v重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn):穩(wěn)定土的強(qiáng)度試驗(yàn)方法及結(jié)合料穩(wěn)定土的強(qiáng)度試驗(yàn)方法及結(jié)合料劑量確定方法劑量確定方法v一、概述v1、定義：穩(wěn)定土是在粉碎的或原來(lái)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(shí)及養(yǎng)生后，得到的具有較高后期強(qiáng)度，整體性和水穩(wěn)定性均較好的一種材料。v2、適用范圍：v適用于路面的基層及底基層，不適用于路面的面層。v3、分類：按所用結(jié)合料可分為以下幾種：v 1）、石灰穩(wěn)定土；v 2）、水泥穩(wěn)定土；v 3）、瀝青穩(wěn)定土；v 4）、石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣；v 5）、綜合穩(wěn)定土等v二、穩(wěn)定土材料的組成v（一）穩(wěn)定土的基本材料v組成穩(wěn)定土的基本材料是

55、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(jí)配良好。v（二）穩(wěn)定土的外摻材料v1、石灰v各種化學(xué)組成的石灰均可用于穩(wěn)定土，石灰的最佳劑量，對(duì)粘性土和粉性土為干v土重的8%16%，對(duì)砂性土為干土重的10%18%。v石灰的穩(wěn)定效果：可使土粒膠結(jié)成整體，密實(shí)性提高，水穩(wěn)定性提高，強(qiáng)度提高。v2、水泥v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(yīng)盡可能降低水泥的用量。v3、粉煤灰v粉煤灰加入土中既能起填充的作用，又能與石灰反應(yīng)，生成起膠結(jié)作用的產(chǎn)物，從而達(dá)到改善穩(wěn)定土的水穩(wěn)定性、提高強(qiáng)度與密實(shí)度的目的。v4、瀝青v各種瀝青，包括：石油

56、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。v瀝青加入土或集料中，可分兩種類型：v結(jié)構(gòu)瀝青：有利于提高瀝青穩(wěn)定土的水穩(wěn)定與強(qiáng)度。v自由瀝青：在穩(wěn)定土壓實(shí)時(shí)起潤(rùn)滑和填充的作用。v（一）、強(qiáng)度v1、強(qiáng)度形成原理v（1）、離子交換作用v所謂離子交換作用是指穩(wěn)定劑中高價(jià)陽(yáng)離子在一定的條件下替換土中某些低價(jià)金屬離子等的作用。通過(guò)離子交換，使土粒凝聚而增強(qiáng)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。v土+Na+、K+Ca2+土+ Ca2+ Na+（或K+）v（2）、碳酸化作用v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

57、碳酸鈣的過(guò)程，其化學(xué)反應(yīng)式如下：vCa(OH)2+CO2+nH2OCaCO3.+ (n+1)H2Ov（3）、結(jié)晶作用v當(dāng)土中Ca(OH)2濃度達(dá)到一定程度時(shí)，Ca(OH)2即會(huì)由飽和溶液轉(zhuǎn)變成過(guò)飽和溶液，形成晶體，其化學(xué)反應(yīng)式如下：vCa(OH)2+nH2OCa(OH)2. nH2Ov由此作用，使土的密實(shí)度得以改善，強(qiáng)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。v（4）、火山灰反應(yīng)v火山灰反應(yīng)指活性SiO2和Al2O3在Ca(OH)2激發(fā)下產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，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(guò)程，其反應(yīng)式如下：vmCa(OH)2+SiO2+(

58、n-1)H2O mCaO.SiO2. nH2OvmCa(OH)2+ Al2O3+(n-1)H2O mCaO. Al2O3 nH2Ov（5）、硬凝反應(yīng)v此作用主要是水泥水化生成膠結(jié)性很強(qiáng)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。v（6）、吸咐作用v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。v2、影響穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素v（1）、土質(zhì)v對(duì)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。v對(duì)于水泥穩(wěn)定土，可用各種砂礫、粉土和粘土，但級(jí)配良好的粗、中顆粒的土

59、比單純粘性土較適宜。v（2）、穩(wěn)定劑品種及用量v當(dāng)采用石灰穩(wěn)定劑時(shí)，必須測(cè)定石灰中有效氧化鈣和氧化鎂的含量，宜用技術(shù)等級(jí)為3級(jí)以上的石灰。v用水泥穩(wěn)定時(shí)，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(qiáng)水泥。v水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度隨水泥劑量增加而增加，石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度則存在一個(gè)最佳石灰劑量值，超過(guò)或低于此值，石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度則降低。v（3）、含水量v存在一個(gè)最佳含水量。v（4）、密實(shí)度v希望密實(shí)度越大越好。v（5）、施工時(shí)間長(zhǎng)短的影響v主要針對(duì)水泥穩(wěn)定土，要求其從開(kāi)始加水到完全壓實(shí)的時(shí)間盡可能短，一般不要超過(guò)6h。v（6）、養(yǎng)生條件v穩(wěn)定土必須在適當(dāng)?shù)臏囟?、濕度下養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度才會(huì)不斷提高。v（

60、二）、穩(wěn)定土材料的變形性能v1、縮裂特性v干縮：隨著無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土強(qiáng)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(shí)，逐漸產(chǎn)生裂縫，即為干縮裂縫。v溫縮：無(wú)機(jī)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?xí)a(chǎn)生冷卻收縮變形，收縮變形受到約束時(shí)，逐漸形成裂縫，即為溫縮裂縫。v2、裂縫防治措施v（1）、改善土質(zhì)：穩(wěn)定土用土越粘，則縮裂越嚴(yán)重。v（2）、控制含水量及壓實(shí)度。v（3）、摻加粗粒料。v（三）穩(wěn)定土材料的疲勞特性v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(qiáng)度因素對(duì)提高疲勞壽命也有利。v（四）、穩(wěn)定土材料水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性v可用浸水強(qiáng)度試驗(yàn)和凍