2014年公路工程试验检测人员业务考试-材料培训讲义课件

毛体积密度采用表干法测定： 分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量、水中取 出后用拧干的湿毛巾擦干后的表干质量和烘干后空气 中的质量，根据下列公式计算出粗集料的毛体积密度
毛体积密度
m
m空气
表干
m水中
水
要注意集料表干状态的操作过程.
密度试验方法 ——表干密度和堆积密度
表干密度
表干密度
六. 矿料级配组成设计 ——有关级配的概念

级配类型
连续级配——在较宽的范围里不同粒径颗粒连续 分布的级配； 间断级配——在粒径分布过程中，位于中间部位 有一个或 连续若干粒径缺失的级配； 开级配——在较窄且偏粗的范围内连续分布的级 配；

级配范围：用于控制集料级配状况的标准.
六. 矿料级配组成设计 ——级配设计概念
（2）抗磨光试验

磨耗试件
磨光仪
用于高等级公路沥青路面表层时 三项集料试验
（3）抗磨耗试验
砂筛分试验




注意不同用途的砂或不同状况的砂的筛分 区别； 采用标准套筛：从4.75mm至0.075mm，通 常试验用砂质量500g； 过筛要充分彻底：在过筛完成后，要逐一 进行每个筛的单独操作，当每分钟筛出量 不超过筛上剩余量的0.1%时，可认为过筛 完成； 要求试样总量与各筛存留量之和的差值不 得超过总量的1%.

砂中有害物质——泥含量、氯化物、有机质、硫 化物、轻物质、云母.
五、集料试验操作

共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料 三项。
强调内容有： 粗集料——密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎 试验、针片状颗粒含量检测试验、抗冲击试验、 抗磨耗试验、抗磨光试验； 细集料——筛分试验，注意筛分试验过程中操 作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混 凝土用砂的筛分 方法的区别.
一、集料基本概念


取样量 现场选取用于室内试验所需的材料数量， 要求有代表性，前后取样的一致性。 该数量取决于试验项目内容、项目的数目 以及集料公称粒径的大小。 试验用量 针对某项试验所需的数量，取决于具体试 验项目和材料公称粒径大小。
二、粗集料的技术性质 ——物理性质

物理常数：密度
密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料 的质量，采用公式可表示为：材料组成比例； 2. 成型养护条件和龄期； 3. 力学强度试验条件和方法.
一. 水泥技术性质 ——水泥概述

通用硅酸盐水泥的定义—— 以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材 料制成的水硬性胶凝材料。通用硅酸盐水泥划分为 六个品种：
（1）硅酸盐水泥：当活性材料（主要是矿渣）掺量 ≤5%时的通用硅酸盐水泥，并进一步分为P.I和 P.II两种； （2）普通硅酸盐水泥：掺入>5且≤20活性材料的通 用型硅酸盐水泥，代号P· O；
m
m表干
表干
m水中
水
堆积密度——分为自然堆积时的松装密度和经过 密实过程的紧装密度，该密度包括振实密度和捣 实密度；注意每种密度装填时的不同要求。
压碎试验


注意用于沥青混合料和 用于水泥混凝土的试验 方法一致，都采用压碎 到2.36mm下粒径的多 少进行评定。前者试验 结果称为压碎值，后者 结果称为压碎指标值。 二者试验结果的换算关 系为: 压碎指标值＝ 0.816压碎值 - 5

用于高等级公路沥青路面表层时 三项集料试验




（1）抗冲击试验 试验用材料颗粒粒径 9.5~13.2mm； 试验用材料数量——在量筒 中分三层装填，每层击实25 次； 击实落槌高度380mm，共15 次； 以击碎小于2.36mm颗粒数 量占试验材料数量的百分数 表示.
用于高等级公路沥青路面表层时 三项集料试验
一. 水泥技术性质 ——水泥概述
（3）矿渣硅酸盐水泥 ：矿渣掺量范围>20%且≤70% ，并 分为A型和B型。A型矿渣掺量>20%且≤50%，代号P.S.A； B型矿渣掺量>50%且≤70%，代号P.S.B ； （4）火山灰质硅酸盐水泥：火山灰质活性材料掺量范围 >20%且≤40%，代号P· P； （5）粉煤灰硅酸盐水泥 ：粉煤灰掺量>20%且≤40% ，代 号P· F；

二、粗集料的技术性质 ——力学性质

压碎值：用于评定粗集料的承载能力；
洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪 切等综合性能； 高等级公路沥青路面表层用粗集料专用试验——
抗冲击值：评定粗集料抵御行车过程产生冲击现象的能力； 抗磨耗值：评定粗集料抵御行车车轮产生磨损过程的能力； 抗磨光值：评定粗集料在车辆行驶时不被磨光的能力；
累计筛余百分率
Ai (%) ai
通过百分率
pi (%) 100 Ai
四、细集料技术性质

砂的粗度——细度模数：注意细度模数公式表达 方式、代表的含义和适用对象；
A2.36 A1.18 A0.6 A0.3 A0.15 5 A4.75 f 100 A4.75
针片状颗粒（混凝土）检测
针状规准仪

片状规准仪
首先要确定每次试验时集料的数量； 进行粗细不同颗粒的分级，其中共有6个级别； 逐一分级进行鉴别判定.
针片状颗粒（沥青混合料）检测
用于沥青混合料集料采用游标卡尺法； 针片状颗粒定义：某一颗粒长度尺寸 与高度尺寸之比大于等于3时的颗粒； 注意颗粒基准面的选择，正确量取颗 粒的长和高。
m空气 表观密度 水 m空气 m水中 / 水 m空气 m水中
这一检测原理根据的是浮力定律——物质在水中受到浮力 作用，作用力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积 正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在 空气中称出的质量和在水中称出的质量之差。
m空气
密度试验方法 ——毛体积密度
二. 水泥技术性质 ——化学性质 化学性质主要指水泥中可能对水泥性能带来不利 影响的有害成分，主要有： 1. 酸不溶物； 2. 烧失量； 3. 三氧化硫； 4. 游离氧化镁； 5. 氯离子 6. 碱含量.
二. 水泥技术性质 ——物理性质

细度
定义：表示水泥颗粒粗细程度。 意义：过粗或过细对水泥的品质都不利。
第二部分
水泥和水泥混凝土
一. 水泥技术性质 ——水泥概述

常用水泥品种——
1. 硅酸盐水泥：不掺外掺料或掺入量不超过 5%的水泥； 2. 普通硅酸盐水泥：外掺料在6~15%的水泥； 3. 矿渣水泥：掺入20~70%高炉矿渣的水泥； 4. 火山灰水泥：掺入20~50%火山灰物质的水 泥； 5. 粉煤灰水泥：掺入20~40%粉煤灰材料的水 泥；
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——路用材料
第一部分
集 料
一、集料基本概念

分类 （1）根据集料形成过程：卵石、碎石； （2）根据粒径大小：粗集料、细集料（注 意不同用途时的划分依据）；
（3）根据化学成分：酸性集料、碱性集料 （知道典型酸性集料和碱性集料代表）.
一、集料基本概念

集料粒径 不同应用目的粒径划分采用不同划分界限。 用 于水泥混凝土的粗细粗集料划分尺寸为4.75mm， 而用于沥青混合料的粗细粗集料划分尺寸为 2.36mm ；
二、粗集料的技术性质 ——物理性质

孔隙率和空隙率；
毛体积密度 孔隙率（％）＝1－ 100 真密度
堆积密度 空隙率（％）＝1－ 100 表观密度（或毛体积密度）

级配——可由砂的级配加以说明； 坚固性——抵御外界环境冻融破坏的能力，采用在饱和硫 酸钠溶液中浸泡并在一定温度下烘干的操作方法进行评价。 注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外， 还取决于孔隙率和饱水程度.
密度试验方法 ——真密度

真密度 该密度针对磨细材料， 采用李氏比重瓶法； 操作时注意彻底排除 瓶中空气。 计算公式
m1 -m 2 真 = v2 -v1
密度试验方法 ——表观密度
表观密度采用水中重法： 分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量和烘干后空气 中的质量，注意被测物质的饱水程度一定要充分彻底。根 据下列公式计算出粗集料的表观密度
（2 ）
（3 ）
质量 毛体积密度＝ 毛体积
（毛体积＝材料实体体积＋闭口空隙体积+开口孔隙体积）
二、粗集料的技术性质 ——物理性质
（4）
表干质量 表干密度＝ 毛体积
（表干质量＝材料实体质量＋开口孔隙中吸水的质量）
（5）
材料自身质量 堆积密度＝ 堆积体积
（堆积体积＝材料实体体积＋全部孔隙体积＋空隙体积）.
洛杉矶磨耗试验


注意不同规格（目的） 材料需要不同粒径粒 径组合搭配，同时要 求一定数量和质量的 钢球一起参与试验； 评定结果的尺寸为 1.7mm；结果以小于 1.7mm粒径的数量占 整个试验用量的百分 数表示。
针片状颗粒（混凝土）检测
针片状颗粒定义： 针状颗粒——凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒 级平均粒径的2.4倍时的颗粒； 片状颗粒——凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒 级平均粒径的0.4倍时的颗粒； 用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法；
（6）复合硅酸盐水泥 ：掺入>20%且≤50% 的复合型混合 材料，代号 P· C.
一. 水泥技术性质 ——水泥概述

水泥生产工艺
两磨一烧——通过生产工艺，了解水泥熟 料中加入石膏的作用原理和可能带来的问 题。

水泥外掺料
了解水泥中加入外掺料的目的和作用—— 外掺料分为活性和非活性两种类型，其目 的是提高产量和降低成本，改善水泥品质.


三、粗集料表面特征

针片状颗粒——强调的内容：
（1）针片状颗粒的定义； （2）针片状颗粒试验检测方法； （3）明确用于不同目的时，针片状颗粒定义 和试验方法上的区别.