1 砂石材料解析
砂石分析报告
砂石分析报告1. 背景介绍砂石是一种常见的地质材料，广泛应用于建筑、道路工程和土壤改良等领域。
砂石的质量直接影响到工程的稳定性和耐久性。
因此，对砂石进行分析是非常重要的。
本文将对砂石进行综合分析，包括砂石的物理特性、化学成分、工程性质等方面的内容。
2. 砂石的物理特性分析2.1 粒径分布分析砂石的粒径分布是指砂石中不同粒径级别颗粒的含量比例。
我们通过筛分试验来进行砂石的粒径分布分析。
试验结果显示，砂石的粒径主要集中在0.1~0.5mm范围内，占总质量的70%以上。
这表明砂石具有较好的筛分性能。
2.2 细度模数分析细度模数是用来描述砂石的粗细程度的指标，它定义为通过标准筛孔的总质量除以砂石的总质量。
经过计算，砂石的细度模数为 2.5，表明砂石的颗粒粗细适中。
3. 砂石的化学成分分析3.1 主要元素含量分析我们对砂石样品进行了化学成分分析，结果显示砂石中主要含有二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3）等元素。
其中，SiO2含量超过80%，占主导地位。
这些元素的含量对砂石的性质和用途有着重要的影响。
3.2 微量元素含量分析除了主要元素外，我们还对砂石样品中的微量元素进行了分析。
结果显示，砂石中的微量元素含量较低，无明显的污染物质存在。
这表明砂石的质量较为纯净，适合作为建筑材料使用。
4. 砂石的工程性质分析4.1 抗压强度分析砂石的抗压强度是指砂石在受到压力作用下的抵抗能力。
我们通过压实试验来测试砂石的抗压强度。
结果显示，砂石的抗压强度达到了30MPa，符合建筑工程的要求。
4.2 摩擦角分析摩擦角是指砂石颗粒之间摩擦阻力的大小，是评价砂石的内摩擦性能的指标。
通过剪切试验，我们测得砂石的摩擦角为35°，表明砂石具有较好的内摩擦特性，适合用于土壤改良工程。
5. 结论砂石分析结果表明，该砂石具有良好的物理特性，粒径分布适中，细度模数适中；化学成分中主要含有SiO2、Al2O3和Fe2O3等元素，质量较为纯净；同时，砂石具有较高的抗压强度和摩擦角，适合用于建筑和土壤改良工程等领域。
同济大学 道路工程材料 1-1砂石材料
砂石材料分类
主要内容
◇ 石料与集料的技术性能 ◇ 矿质混合料的级配理论 ◇ 矿质混合料配合比设计方法
1
砂石材料分类
☆按来源分类 ① 天然砂石材料：卵石、砾石、漂石；砂(海砂、河砂、山砂等) ② 人工轧制的砂石材料：块料、碎石集料图 ③ 工业冶金矿渣集料：钢渣、高炉渣、煤渣、粉煤灰等 ☆按成岩条件 ① 岩浆岩：花岗岩、辉绿岩、玄武岩 ② 沉积岩：石灰岩、砂岩 ③ 变质岩：片麻岩、石英岩、大理岩
m1 m2 100% m1
21
双筒式磨耗仪示意图
① 耗时长达5h以上 ② 试件尺寸单一（50～75mm），与路用实际情况不符 ③ 石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大
22
搁板式磨耗仪示意图
① 省时：15min左右 ② 使石料受到更严峻的冲击、 剪切、摩擦作用，石料级差大 ③ 试样级配较符合路用状况
表观密度体积
毛体积密度体积
14
各档集料的密度与吸水率
集料编号 粒径范围(mm) 毛体积相对密度 表观相对密度 吸水率(%) 1# 2# 3# 5# 20~25 15～20 5~15 0～ 3 2.738 2.730 2.769 2.613 2.756 2.756 2.809 2.613 0.6 0.6 0.5
图1-2 石料抗压强度试件
② 桥梁试件: 200×200×200 mm立方体
19
影响石料抗压强度的因素
道路用石料抗压强度试件 内因：材料的矿物成分 结构和构造 外因：试件尺寸 加荷速率 湿度等
20
2、磨耗率
定义：石料抵抗撞击、摩擦综合作用的能力 ① 双筒式（狄法尔法）: 50块石料（50~75mm），质量 5000g左右，转速30~33r/min，转10,000转（5.5~5.0h） ② 搁板式（洛杉矶法）:试样为~5000g有级配的集料，钢 球12个φ48mm，~5000g。转速30~33r/min，转500转 磨耗率计算公式： Qab＝
第三章 砂石材料
17
12
6
设计级配中值曲线 纵坐标通过量取10cm,横坐标筛孔尺寸取15cm
C、 绘制图框并作对角线(为设计级配中值)； D、 确定纵坐标： 通过百分率(％) 。 E、 确定横坐标：筛孔尺寸位置，根据设计级 配中值，在图上由P→对角线→d，确定筛 孔尺寸位置。 （2）将各种集料的级配(通过量)绘在图 中 （3）确定各集料的用量
X
M ( 4.75) 29 .5 100 49 % A( 4.75) 60
Z
M ( 0.0.75) 17 .5 100 21 % A( 0.0.75) 83 .3
Y=100-（X+Y）=100-49-21=30% 3、校核,如果校核结果不符合级配范围，应调整配合比进行 试算，逐步接近，直至达到要求，确实不能符合级配要 求，应调整或增加集料品种。计算过程见下表。
3.2 集料的级配和组成设计
一、级配对混合料的影响： 矿料的级配组成影响到水泥混凝土或沥青混 合料的强度、耐久性和施工和易性，原因是 级配直接决定矿料的密实度和矿料颗粒间内 磨阻力。
1.在混合料中是以结合料（水泥或沥青）来填充集料 的空隙并包裹集料。所以，集料空隙越大，填充集 料颗粒空隙所需的结合料越多；集料的总表面积越 大，包裹集料颗粒所需的结合料越多。从节约结合 料的角度考虑，最好采用空隙较小，总表面积也较 小的集料。
48.5
58.5 66.5 75.0 79.0 82.5 100.0
19.0
10.0 8.0 8.5 4.0 3.5 17.5
2、图解法（修正平衡面积法）是目前工程 单位用的较多的一种方法，（适用于由3
种以上的多种集料进行组配） 1)设计步骤: （1）绘制级配曲线图 A、绘制图解法坐标图（纵坐标为常坐标，横 坐标为对数坐标）。 B、计算设计级配范围中值，确定相应横坐标 中值。
1砂石材料解析
ρ a–按振实法测定的粗集料的堆积密度（ g/cm3 ）
沥青混合料公式VCADRC==(1- ρ / ρ h) ×100 其中 VCADRC –捣实状态下粗集料骨架的间隙率(%)
ρ h –用网篮法确定的粗集料的毛体积密度（ g/cm3 ） ρ –按捣实法测定的粗集料的自然堆积密度（ g/cm3 ）
采用煮沸法或真空抽气法测定。
计算方法同吸水率,但大于吸水率。
④.亲水性与憎水性
LV
蒸汽
θ
液体
固体
SV
SL
(a)
蒸汽
液体
固体
(b)
蒸汽
液体 固体
(c)
图1-7 液滴在平滑表面上的接触角
材料在空气中与水接触时， 根据其是否能被水润湿， 将材料分为亲水性和憎水 性两大类。常用润湿角θ 表示。
亲水性材料 θ≤90°
• 对经常处于水中或受潮严重的重要结构物（如地 下构筑物、基础、水工结构）的材料，其K软 ≥0.85；
• 受潮较轻的或次要结构物的材料，其K软≥0.75； • K软≥0.80的材料，一般称为耐水的材料
（3）耐候性
①.抗冻性--材料在吸水饱和的状态下，能经受多次冻结和融 化作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质坏的原因
• 材料有孔且孔隙含水 • 水→冰体积膨胀9％，结冰压力高达100MPa • 结冰压力超过材料的抗拉强度时，材料开裂 • 裂缝的增加也进一步增加了材料的饱水程度 • 饱水程度的增加进一步加剧了冻融破坏 • 反复多次－进一步加剧－最终材料崩溃
(2)吸水性
①.吸湿性--材料在空气中吸收空气中水分的性质。 用含水率表示。
砂石知识点总结大全
砂石知识点总结大全一、砂石的来源砂石是一种自然界普遍存在的岩石材料，主要来源于岩石的风化和侵蚀。
在地质学上，砂石可以分为沉积砂石和火山岩砂石两种类型。
沉积砂石是由岩石的风化、侵蚀和沉积形成的，主要包括河流、湖泊、海洋等地质作用形成的砂石；火山岩砂石是由火山岩矿物风化、破碎形成的砂石。
根据砂石的来源不同，其性质和用途也有所差异。
二、砂石的分类根据砂石的成分和颗粒大小，可以将其分为粗砂、中砂和细砂三种类型。
粗砂的颗粒直径大于2mm，中砂的颗粒直径在0.5mm-2mm之间，细砂的颗粒直径小于0.5mm。
此外，根据砂石的颗粒形状，还可以将其分为圆砂、角砂和混合砂三种类型。
圆砂的颗粒较为圆滑，角砂的颗粒呈尖锐角状，混合砂则是圆砂和角砂的混合物。
根据砂石的成分不同，还可以将其分为石英砂、长石砂、钙质砂等多种类型。
三、砂石的性质1. 物理性质：砂石的物理性质主要包括颗粒大小、颗粒形状、密度、孔隙率等。
不同类型的砂石，其颗粒大小和形状各有不同，这直接影响了砂石的工程性能。
密度和孔隙率则是影响砂石耐久性和抗压性等方面的重要参数。
2. 化学性质：砂石的化学性质主要包括矿物成分、含水率、酸碱度等。
不同类型的砂石，其矿物成分和含水率不同，这直接影响了砂石的工程用途和性能。
3. 工程性能：砂石的工程性能主要包括压缩强度、抗拉强度、抗冻融性、磨损性、侵蚀性等。
这些性能直接影响了砂石在建筑工程中的使用效果和材料寿命。
四、砂石的用途1. 道路建设：砂石是道路基层、路面层和路基填料的主要材料之一。
其中，细砂用于路面层的施工，而粗砂和中砂则用于基层和路基填料的施工。
2. 混凝土制作：砂石是混凝土的重要原料，其中细砂用于混凝土的细集料，而粗砂和中砂则用于混凝土的粗集料。
3. 房屋建筑：砂石是建筑混凝土、集成板、墙体材料、地基填料等的主要原料。
4. 水利工程：砂石被广泛应用于水泥混凝土、砌块、水泥工程硬化路面等领域。
5. 园林绿化和土壤改良：砂石被用于土壤改良、植被覆盖、园林景观等方面。
砂石材料_图文
粗集料的吸水率可按下式计算:
式中：wx—粗集料的吸水率； m1—烘干后的试样与容器的总质量，g； m2—吸水至恒重的试样与容器的总质量，
g； m3—容器的质量，g；
2）集料粒径与筛孔
**最大粒径
这是一个较为重要但又容易引起混淆的概念，集料的最大 粒径这一概念由两个不同定义构成，即集料最大粒径和 集料公称最大粒径。
2）饱水率
• ——在试件强制饱和条件下，岩 石试件的最大吸水质量占烘干石 料试件质量的百分率。
• 计算方法与吸水率相似，但饱水 率＞吸水率（由于使用强制饱和 试件）。
式中： ——岩石饱和吸水率； m——岩石试件烘干至恒量时的质量，g； m2——岩石试件强制吸水至恒量时的质量，g。
饱水系数:
它是评价岩石抗冻性的一种指标，保水系数越大，说 明常压下吸水后留余的空间有限，岩石愈容易被冻胀 破坏 岩石的吸水率和饱和吸水率能有效的反岩石微裂隙的发 育程度，可用来判断岩石的抗冻性和风化等性能。
m1——装入磨耗机的试样质量，g； m2——试验后洗净烘干的试样质量，g。
（三）化学性质
（1）石料化学性质
酸性岩石：SiO2 > 65% 石料按SiO2的含量划分为：中性岩石： SiO2=52%～65%
碱性岩石：SiO2 < 52%
（2）石料与沥青粘附性测定方法
按照我国现行标准，可采用水煮法和水浸法。 *分光光度法
在沥青混合料中，粒径＞2.36mm（以方孔筛计 ）
细集料：
在水泥混凝土中，粒径＜4.75mm（以方孔筛计）
在 （混 天合 然料 砂、中人起工填砂充和作石用屑）在沥青混合料中，粒径＜2.36mm（以方孔筛计）
1.粗集料的技术性质
（1）物理性质
砂石材料剖析
第二章 砂石材料
三、石材在土木工程中的应用 ●花岗岩
是公认的高级建筑结构材料和装饰材料
●大理岩
产于大理，装饰材料 汉白玉
四、石材的选用
力学性能、耐久性、装饰性、经济性、环保性
第二章
◆物理性质
●物理常数：
砂石材料
第二章 砂石材料
●物理常数：
岩石 （M、V）
矿质实体 （ms、Vs）
一、粗集料的技术性质
◆物理性质
●物理常数（P22图1-2-1）
①表观密度、表观相对密度
a
ms Vs Vn
M Va
试验方法：网篮法
a
ma ma mw
a a T
第二章 砂石材料
②毛体积密度、毛体积相对密度
b
ms
Vs Vn Vi
M Vh
试验方法：网篮法
b
ma m f mw
b b T
岩石的物理常数不仅反映岩石的内部组成结构状态，而且可 以间接反映岩石的力学性质。
第二章 砂石材料
●吸水性：岩石在规定条件下吸水的能力，取决于岩石造
岩矿物性质及其组成结构状态（孔隙分布情况、孔隙率大 小）。
①吸水率
wa
m1 m
m
100
第二章 砂石材料
●吸水性：
②饱和吸水率
wsa
m2 m m
100
●级配
①分计筛余百分率 某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率
ai
mi M
100
第二章 砂石材料
●级配
②累计筛余百分率 某号筛的分计筛余百分率与大于该号筛的各号筛的分计筛余 百分率之总和
Ai a1 a2 ai
③通过百分率 通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分率，即100与该 号筛累计筛余百分率之差
砂石材料
试验中应注意的问题
(1) 试样烘干至恒重是指相邻两次称量间隔时间大于3h （一般不大于6h）的情况下，前后两次称量之差小于该项 试验所要求的称量精度。 (2) 向密度瓶中装入石粉时，应防止石粉损失，避免漏 斗颈堵塞。倾注完毕应当排气和恒温。
自由吸水法
将岩石加工为规则试件，经105～110℃烘干至恒重后 称量，在铺有薄砂的盛水容器中，用分层逐渐加水的方法 （第一次注水至试件高度1/4处，隔2h后注水至试件高度1/2 处，4h后将水加至试件3/4处，6h将水加至高出试件顶面 20mm以上）使岩石中的空气逐渐逸出，最后浸泡24h，取 出擦干浮水，称量 。
称取试样质量m1
密度瓶
（5）抽真空(或沸煮法)，排气泡。 （6）注入试液，接近满瓶。放入恒温水槽（20±2℃） （7）温度稳定后，塞好瓶塞，擦干称质量m3（即密度瓶＋试 样＋试液的质量） （8）倒出，洗净，加试液（温度同上），擦干，称质量m2 （即密度瓶＋试液的质量）
计算与数据整理
m1 t wt m1 m 2 m3
质量损失率
m1 m2 L 100 m1
冻前烘干质量
冻融系数
Kf
Rf Rs
经若干次冻融循环后的试件 的饱水抗压强度，MPa 未经冻融循环的试件 的饱水抗压强度，MPa
判断岩石抗冻性好坏 的三个指标
冻融后的强度变化； 质量损失； 外形变化。
一般认为：冻融系数大于75%，质量损失小于2%， 且无明显的缺损（裂缝、缺角、松散等）时， 为抗冻性好的岩石。
岩石吸水率的大小与其（孔隙率的大小）及（孔隙构造特征）有关。
岩石的吸水性能够有效反映岩石裂隙的发育程度，可用来 判断岩石的（抗冻性）和（抗风化能力）。
砂石知识点总结
砂石知识点总结一、砂石的定义砂石是一种由颗粒状矿物物质或岩石碎屑组成的岩石，在地质学中通常指直径在2mm-0.06mm之间的颗粒，主要成分是二氧化硅(SiO2)。
根据颗粒大小的不同，砂石可以分为砂、砂砾和砾石。
砂是直径在0.05mm-2mm之间的颗粒，砂砾是直径在2mm-4mm之间的颗粒，砾石是直径大于4mm的颗粒。
二、砂石的分类根据砂石的成因和产地不同，可以将其分为河流砂、湖沼砂、海边砂、沙漠砂、玻璃砂等多种类型。
其中，河流砂是最常见的一种类型，其颗粒圆滑、含水量少、不易结块，是建筑用砂的主要来源。
湖沼砂和海边砂通常颗粒较圆滑，含盐量较高，需要经过清洗和处理才能用于建筑。
沙漠砂则含有大量的细沙颗粒，含尘量高，需要经过除尘处理后才能使用。
玻璃砂是一种由陶瓷搅拌而成的砂石，通常用于制作玻璃制品和陶瓷制品。
三、砂石的特点1.坚硬耐磨：砂石经过自然长时间的研磨和磨损，颗粒表面变得非常光滑，具有较高的硬度和耐磨性，适合用于制作水泥、混凝土等建筑材料。
2.抗压：砂石含有大量的硅石和石英石，具有较高的抗压强度，可以用于制作道路、桥梁和岩石填充等工程。
3.耐腐蚀：砂石中含有少量的金属氧化物和无机盐类物质，能够有效防止矿物颗粒的腐蚀和腐蚀，具有良好的耐腐蚀性能。
4.多孔性：砂石颗粒之间存在着微小的孔隙和间隙，具有较好的透气性和渗透性，是非常理想的建筑材料。
5.稳定性：砂石能够与水泥、混凝土等固结材料相互粘结，构成一个坚固而稳定的工程材料。
四、砂石的用途1.建筑行业：砂石是建筑行业中非常重要的建筑材料，用于制作水泥、混凝土、砌块等建筑材料。
2.道路工程：砂石可以用于铺路、填埋和路基等道路工程，能够增加道路的抗压性、耐磨性和耐腐蚀性，延长道路的使用寿命。
3.水利工程：砂石在水利工程中广泛用于建筑坝、堤坝、围堰等水利工程，能够增加土体的稳定性和密实性。
4.人工沙滩：人工沙滩通常由砂石和其他填料混合而成，用于园林景观、游乐场和休闲度假村等场所。
第一章-砂石材料
人 工 轧 制 的 集 料
工 业 冶 金 矿 渣
() ()
花岗岩
常见岩石
石英岩
玄武岩
石灰岩
砂岩
一、岩石的技术性质
物理性质
物理常数 吸水性 抗冻性
技术性质
力学性质
单轴抗压强度 磨耗性
化学性质
岩石酸碱性
1、物理性质
1）物理常数
岩石可由各种矿物形 成不同排列的各种结构， 但是从其质量和体积的物 理观点出发，岩石的内部 组成结构主要是由矿质实 体和孔隙（包括与外界连 通的开口孔隙和不与外界 连通的闭口孔隙）所组成 （如图1—1所示）。
在严寒地区（最冷月的月平均气温低于-15℃）岩 石的冻融循环次数为25次；
在寒冷地区（最冷月的月平均气温低于-15℃～5℃）为15次；
寒冷、严寒地区应采用直接冻融法进行岩石的抗 冻性试验。
对于桥涵工程用岩石，《公路圬工桥涵设计规范》 （JTG D61—2005）规定：
累年最冷月平均气温低于或等于-10℃的地区，所用的 石材抗冻性指标应符合表1-2的要求，即试件在饱水状态下 经过-15℃的冻结与20℃的融化，达到表1-2中所要求的冻融 循环次数后，无明显的损伤（裂缝、脱层），同时冻融系数 不低于0.75，则认为抗冻性合格。
—定义：岩石在吸水饱和状态下，经受规定次数的 冻融循环后抵抗破坏的能力。
测定： 直接冻融法、坚固性简易快速测定法
直接冻融法—
冻融质量损失 L m1 m2 100 % m1
冻融系数 K R2 100 % R1
试件饱水，-15℃冻 4h，20±5℃解冻4h， 如此循环规定次数；测
定实验前后试件质量和
细集料：指集料的粒径< 4.75mm(水泥混凝土中)或< 2.36mm(沥青 混合料中）的天然砂、人工砂和石膏。
道路建筑材料第一章砂石材料
道路建筑材料第一章砂石材料在道路建筑中，砂石材料是不可或缺的重要组成部分。
它们就像是构建道路这个巨大结构体的基石，为道路的稳固和耐用提供了坚实的基础。
砂石材料，简单来说，就是沙子和石子。
但可别小瞧了它们，其种类、特性以及质量等方面都有着严格的要求和标准。
先来说说沙子。
沙子的颗粒大小是有明确分类的。
一般来说，粗砂、中砂和细砂在不同的道路建筑工程中有着不同的用途。
粗砂的颗粒较大，空隙相对较大，透气性好，但和水泥等胶凝材料混合时，需要的水泥量较多；中砂则是在很多情况下都被广泛使用的，它的颗粒大小适中，能够在保证强度的同时，较好地控制水泥用量；细砂由于颗粒细小，表面积较大，需水量较大，若使用不当，可能会影响混凝土的强度和耐久性。
再看看石子。
石子的种类也不少，比如卵石和碎石。
卵石表面光滑，在混凝土搅拌时流动性较好，但与水泥的粘结力相对较弱；碎石则表面粗糙，棱角分明，与水泥的粘结力更强，能够更好地提高混凝土的强度。
砂石材料的质量对于道路的质量至关重要。
优质的砂石材料应该具备干净、无杂质、强度高、级配良好等特点。
如果砂石中含有过多的泥土、粉尘等杂质，会降低混凝土的强度和耐久性。
而级配良好则意味着不同大小颗粒的砂石比例恰当，这样能够使混凝土更加密实，提高其抗压、抗折等性能。
在道路建设中，砂石材料的来源也是多种多样的。
有的是从江河中开采而来，有的是通过开山采石获得。
但无论来源如何，都需要经过严格的筛选和检验，以确保其符合道路建设的要求。
开采砂石材料也不是一件简单的事情。
需要考虑到环境保护、资源合理利用等诸多因素。
过度开采可能会导致生态破坏、水土流失等问题。
因此，在开采过程中，必须要遵循相关的法律法规，采取有效的措施进行环境保护和生态恢复。
砂石材料在运输和储存过程中也有讲究。
运输过程中要防止砂石的散落和混入杂质，储存时要注意防雨、防潮，避免砂石材料的性能受到影响。
在实际的道路建筑工程中，选择合适的砂石材料需要综合考虑多个因素。
《砂石材料》课件
通过科研人员的不断努力，未来将会有更多新型的砂石材料问世， 如高强度、轻质、耐高温等性能优异的新型砂石材料。
应用领域拓展
建筑领域
随着城市化进程的加速，建筑领 域对砂石材料的需求将持续增长 ，尤其是高层建筑、大型基础设
施等项目。
航空航天领域
随着航空航天技术的不断发展，砂 石材料在航空航天领域的应用也将 逐渐增多，如制造飞机零部件、卫 星结构件等。
的负担。
节能减排
采用节能技术和设备，降低砂石 材料生产过程中的能源消耗和排
放量，达到节能减排的目的。
《砂石材料》ppt课件
目录 CONTENT
• 砂石材料概述 • 砂石材料的性质 • 砂石材料的生产工艺 • 砂石材料的质量控制 • 砂石材料的未来发展
01
砂石材料概述
定义与分类
定义
砂石材料是指天然或人工开采、加工的岩石和卵石，其粒径 大于4.75mm，主要用于土木工程中混凝土和沥青混合料的 基础骨料。
在矿业工程中，砂石材料可作为矿山 的充填料、井下支撑材料等，起到采 矿和安全保障的作用。
水利工程
在水利工程中，砂石材料可用于制造 混凝土大坝、水闸等建筑物，起到防 洪、灌溉等作用。
砂石材料的重要性
01
02
03
基础支撑
作为基础骨料，砂石材料 在混凝土中起到支撑作用 ，提高建筑物的强度和稳 定性。
节约资源
机械制砂
利用机械力将砂石破碎成细小 颗粒。
化学制砂
利用化学反应将砂石转化为细 小颗粒。
气流制砂
利用高速气流将砂石破碎成细 小颗粒。
研磨制砂
利用研磨介质将砂石研磨成细 小颗粒。
分级工艺
分级筛分
1.砂石材料
n=0.45～0.5，密实度最大 n=0.3～0.7，密实度尚可 n=0.35～0.45，工作性较好（工艺性能）
级配范围曲线
控制点
禁区
n=0.45
Superpave级配要求
控制点 禁区
1.4.2 矿质混合料的组成设计
目的：确定矿质混合料中各档集料的比例
已知条件： ① 各档集料级配 P~d ② 设计级配范围 P~d 方法： ① 数解法 ② 图解法
粗砂：Mf ＝3.7～3.1 中砂：Mf ＝3.0～2.3 细砂：Mf ＝2.2～1.6
4）集料的颗粒形状与表面特征
⑴ 颗粒形状：蛋圆形、棱角形、针状、片状
针状：长度大于其平均粒径2.4倍的颗粒 片状：厚度小于其平均粒径0.4倍的颗粒
⑵ 表面特征：表面的粗糙程度及孔隙特征等
砾石受压
碎石受压
1.2 砂石材料的技术性能
1.2.1石料的技术性质 1.2.1.1 物理性质
物理常数 吸水性 抗冻性
石料体积组成示意图
V0 V
Vi Vn
开口孔隙
闭口孔隙 矿物实体 m0 M
Vs
mS
1.2.1石料的技术性质
1）物理常数 ⑴ 密度： ① 真实密度 t m（真实体积 vs —矿物实体体积）
混合料M
筛孔i的分计筛余/% 在混合料中的比例/%
⑵ 计算方程：
aA(i) X
aB(i) Y
aC(i) Z
aM(i) 100
X＋Y＋Z＝100 d=i时： X .aA(i) + Y .aB(i) +Z .aC(i) ＝aM(i)
(1) (2)
⑶ 确定各集料用量
步骤①： 计算A集料在矿质混合料中的用量X 确定A集料中占优势含量的粒径：由表 A集料中含量占优势粒径 i=4.75mm: aA(4.75) =49.9%
《砂石材料》PPT课件 (2)
第二章 砂石材料
4)堆积密度 堆：
定义：将集料装填于容器中包括集料颗粒间空隙和颗 粒内部的空隙在内的单位体积的质量。
公式：
f
Vs
m干 Vp Vi
测定： 仅测定粗集料；
按堆积的松紧程度不同分为：自然堆积密度与振实
堆积密度；
23
第二章 砂石材料
5) 空隙率 n：
定义：指集料在自然堆积(或紧密堆积)时空隙体积占 总体积的百分率。
公式： n (1 堆 ) 100
a
区别： 空隙：指集料中颗粒间的空隙； 孔隙：指单一石料中的孔隙；
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第二章 砂石材料
2）坚固性： 评估石料饱和硫酸钠多次浸泡与烘干循环后，不发
生显著破坏或强度降低的性能；表征自然降水对石料的 影响；
Lj
m1 m2 m1
100 %
硫酸钠浸泡20h，105℃ 烘箱烘4h，如此循环规定 次数；测定实验前后试件 质量
有条件者均采用直接冻融
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第二章 砂石材料
2. 力学性质
确定石料等级的两项指标抗压强度和磨耗性；
18
第二章 砂石材料
1)表观密度
：
a
—定义：规定条件下，烘干集料矿质实体包括闭口孔 隙在内的表观单位体积的质量；
公式：
a
ms Vs Vn
a
a 水
测定： 粗集料表干法；细集料容量瓶法；
浸水24h，2.36～4.75mm集料擦饱和面干状态；2.36以下向容 量瓶中添水至刻度线；
细料 a
ms
砂石料用途
砂石料用途一、砂石料的定义和分类1.1 砂石料的定义1.2 砂石料的分类1.3 砂石料的产地和采集方式二、砂石料在建筑行业中的应用2.1 砂石料在混凝土中的应用1.砂石料在混凝土中的作用2.砂石料的选用标准3.砂石料与水泥的配合比例2.2 砂石料在水泥制品中的应用1.砂石料在制砖中的作用2.砂石料在制瓦中的应用3.砂石料在制管中的应用2.3 砂石料在路面工程中的应用1.砂石料在路面基层的应用2.砂石料在路面面层的应用3.砂石料在路基加固中的应用2.4 砂石料在地基工程中的应用1.砂石料在地基基础中的应用2.砂石料在地基处理中的应用3.砂石料在地基加固中的应用三、砂石料在其他行业中的应用3.1 砂石料在玻璃制造中的应用1.砂石料作为玻璃原料的选用要求2.砂石料在玻璃制造过程中的作用3.2 砂石料在冶金行业中的应用1.砂石料在冶金炉料中的应用2.砂石料在金属铸造中的应用3.3 砂石料在化工行业中的应用1.砂石料在化工反应中的应用2.砂石料在化工过程中的过滤和吸附作用3.4 砂石料在造纸行业中的应用1.砂石料在造纸过程中的使用2.砂石料在造纸品质量控制中的作用四、砂石料的市场需求和发展趋势4.1 砂石料市场需求概述1.建筑市场对砂石料的需求2.工业市场对砂石料的需求4.2 砂石料的发展趋势1.砂石料的多样化需求2.砂石料行业的技术升级与革新五、结论5.1 砂石料的广泛用途和重要性5.2 砂石料行业的发展前景通过全面、详细和深入地探讨砂石料用途的相关内容，我们可以看到砂石料在不同行业中具有广泛的应用，如在建筑、玻璃制造、冶金、化工和造纸等行业中起着重要的作用。
随着各行业的发展和需求的增加，砂石料行业也面临着技术升级和发展的机遇。
砂石料的市场需求将持续增长，行业发展前景看好。
砂石材料学习课件PPT
100
对于水泥混凝土用细骨料，细度模数按下式计算：
f
A0.16 A0.315 A0.63 A1.25 A2.5 5A5.0 100 A5.0
8
细度模数越大，表明骨料越粗，普通混 凝土用砂的细度模数范围一般为3.7~0.7， 其中在3.7~3.1为粗砂，3.0~2.3为中砂， 2.2~1.6为细砂，1.5~0.7为特细砂。
6
4.细度模数
骨料的粗细程度可用细度模数表征，细度模数 是各号筛的累计筛余之和除以100之商，按下 式计算：
n
Ai
f
i 1
100
7
反映的是骨料的平均颗粒大小，常用于细骨料 粗细程度的评定。
对于沥青混合料用细骨料，细度模数按下式计算：
f
A 0.15
A 0.3
A 0.6
A1.2
A2.36
A4.75
4
5
连续级配：将石子按其尺寸大小分级。分级尺寸是 连续的，然后按适当比例配合，一般天然卵石就 属于这一类。连续级配因大小颗粒搭配良好，混 凝土和易性好，不容易发生离析现象。
间断级配：间断级配的骨料，其颗粒尺寸是大小不 连续的。有意剔去某些中间尺寸的颗粒，造成颗 粒级配的间断。大颗粒与小颗粒间有相当大的 “空档”，因而可以减少颗粒间的干扰。大颗粒 之间的空隙，由很小的石子来填充。可使其空隙 率降低，密实度增加，因而可以节约水泥，但间 断级配容易使混凝土产生离析现象。当采用强力 振动施工法及干硬性混凝土时，采用间断级配较 适当。
二、有害杂质 泥块、粉尘、有机物、硫化物和硫酸盐、 氯盐
三、碱活性 碱—骨料反应
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3.2砂石材料的级配和组成设计
3.2.1级配理论 1.富勒理论 2.泰波理论 3.筛余量递减法 3.2.2组成设计 1.数解法 2.图解法
砂石研究报告
砂石研究报告砂石研究报告一、砂石的定义和用途砂石是指附带一定破碎度的天然矿岩或人工破碎的矿岩堆积物，主要成分是石英、长石、云母等矿物。
砂石广泛应用于建筑、土木工程、公路、铁路、水利等领域，是基础材料之一。
二、砂石的成分和特性砂石的主要成分是硅酸盐矿物，包括石英、长石、云母等。
石英是一种具有高硬度、耐高温性质的矿物，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
长石具有较高的硬度和强度，可以增加砂石的抗压性和抗折性。
云母具有一定的塑性和可剥离性，可以提高砂石的可塑性和抗冻性。
三、砂石的分类和规格根据砂石颗粒的大小，可以将其分为粗砂、中砂和细砂。
粗砂的颗粒直径大于2.0mm，中砂的颗粒直径在0.5mm-2.0mm之间，细砂的颗粒直径小于0.5mm。
另外，根据砂石的用途和特性，还可以分类为河砂、山砂、人工砂等。
四、砂石的采集和加工砂石的采集主要通过露天采矿的方式进行，采用爆破、铲运、装车等工艺。
采集到的原料矿石需要进行破碎、筛分、清洗等加工，以获得符合工程使用要求的砂石。
五、砂石的质量控制砂石的质量控制包括颗粒级配、含水率、强度、吸水性等指标的检测。
采用物理试验和化学分析等方法，对砂石样品进行测定和评估，确保其符合相关标准和使用要求。
六、砂石的应用和发展趋势砂石广泛应用于建筑、土木工程、公路、铁路、水利等领域，用于混凝土、砌筑、路基、防护工程等工程建设。
随着人工制砂技术的发展和对环境保护要求的提高，未来砂石的开采和利用将更加注重可持续性和环境友好性。
七、砂石研究的重点和挑战砂石研究的重点包括砂石的性能改进、质量控制、利用技术等方面。
同时，砂石资源的稀缺性、开采的环境影响等也是研究中需要解决的挑战。
这是砂石研究的基本报告，旨在介绍砂石的定义、用途、特性、分类、采集和加工、质量控制、应用和发展趋势等方面的内容。
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式中 ρ
②毛体积密度 ρ 0 = ms/ Vs +Vn+Vi = M/V 式中 ρ 0 －毛体积密度（ g/cm3 ） ms －材料的实体质量（g） Vn －材料的闭口孔隙体积（cm3） Vi －材料的开口孔隙体积（cm3） V －材料的毛体积（cm3） 其中V = Vs +Vn+Vi 规定的测定方法为:量积法、水中称量法和蜡封法。 据岩石的含水状态分干密度、饱和密度和天然密度。
③表观密度(视密度)---需注明含水条件 ρ A = ms/ Vs +Vn= M/ Va 式中 ρ A －集料的表观密度（ g/cm3 ） ms －集料的实体质量（g）M －集料的质量（g） Va －集料的表观体积（cm3）
表观密度的测量： 1）对形状规则的材料：砖、混凝土、石材 烘干－量测几何体积－称重－代入公式 2）对形状不规则的材料： 烘干－蜡封－浮力天平
冻融破坏的原因
• • • • • • 材料有孔且孔隙含水 水→冰体积膨胀9％，结冰压力高达100MPa 结冰压力超过材料的抗拉强度时，材料开裂 裂缝的增加也进一步增加了材料的饱水程度 饱水程度的增加进一步加剧了冻融破坏 反复多次－进一步加剧－最终材料崩溃 严寒地区道路、桥梁、水坝、堤防、海上钻井 平台、跨海大桥等均需考虑冻融破坏。
水泥混凝土用公式VG=(1- ρ / ρ a) ×100 其中 ρ -粗集料的表观密度（ g/cm3 ） ρ a–按振实法测定的粗集料的堆积密度（ g/cm3 ）
沥青混合料公式VCADRC==(1- ρ / ρ h) ×100 其中 VCADRC –捣实状态下粗集料骨架的间隙率(%) ρ h –用网篮法确定的粗集料的毛体积密度（ g/cm3 ） ρ –按捣实法测定的粗集料的自然堆积密度（ g/cm3 ）
⑤孔隙率 孔隙率－指材料体积内，孔隙体积占其总体 积的百分比。直接反映材料的致密程度。 公式 n= V0/V×100 =(1- ρ t/ ρ 0) ×100 其中n-材料的孔隙率 影响材料的：强度(n愈低，强度愈高)、 吸 水性、耐久性、 导热性
⑥空隙率－散粒材料在容器的堆积体积中，颗粒之 间的空隙体积占总体积的百分比。
④堆积密度(有干、湿之分) ρ = ms/ Vs +Vp+Vv= M/Vf 式中 ρ －堆积密度（ g/cm3 ） ms －材料的实体质量（g） Vp－材料的孔隙体积（cm3） Vv－材料的空隙体积（cm3） Vf －材料的堆积体积（cm3） 其中Vf = Vs + Vp+Vv, Vp = Vn+Vi 其由于颗粒排列的松紧程度不同,又可分为自然堆积密度、 振实密度和捣实密度。(详见书P285)
蒸汽
LV
蒸汽 蒸汽 液体 液体 固体
θ
SV
液体
SL
固体
固体
(a)
(b) 图1-7 液滴在平滑表面上的接触角
(c)
⑤.耐水性
材料长期在饱水作用下不破坏，其强度也不 显著降低的性质。用软化系数表示。 公式K软＝ f饱材/ f干 式中K软－材料的软化系数（K软＝0～1）
f饱－材料在饱水状态下的抗压强度（MPa） f干－材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）
式中 W质－材料的质量吸水率（％） m湿－材料吸水饱和后的质量（g） m干－材料烘干到恒重的质量（g）
• 影响吸水率大小的因素：
a) 材料的本性－亲水性或憎水性材料 b)材料的孔结构－孔径大小、开口与 否、孔隙 率大小等 • 吸水性对材料的影响： a)导热性增大、热阻降低－对围护结构材料不利 b)强度降低、体积膨胀
－实际密度（ g/cm3 ） ms －材料的实体质量（g） M －材料的质量（g） Vs－材料在绝对密实状态下的体积（cm3） 由于材料中的空气质量m0 = 0,故ms = M。 实际密度的测量： 1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等 量测几何体积－称重－代入公式 2）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材 磨成细粉－ 李氏比重瓶法测试
第一章 砂石材料
一、岩石的技术性质
1 、物理性质 (1)物理常数: (与质量有关) 。 ①密度 材料在绝对密实状态下单位体积(不包括开口与闭 口孔隙体积)的质量。(规定条件:105-110℃烘干 至恒重,温度20±2 ℃称量) 。单位g/cm3或kg/m3。 公式： ρ t = ms/Vs = M/Vs
③.饱和吸水率--在强制条件下,岩石试件最大 的吸水质量与烘干岩石试件质量之比,以百 分率表示。 采用煮沸法或真空抽气法测定。 计算方法同吸水率,但大于吸水率。
④.亲水性与憎水性
材料在空气中与水接触时， 根据其是否能被水润湿， 将材料分为亲水性和憎水 性两大类。常用润湿角θ 表示。 亲水性材料 θ≤90° 憎水性材料 θ＞90°
• 软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低 越多，其耐水性越差。 • 对经常处于水中或受潮严重的重要结构物（如地 下构筑物、基础、水工结构）的材料，其K软 ≥0.85；
• 受潮较轻的或次要结构物的材料，其K软≥0.75； • K软≥0.80的材料，一般称为耐水的材料
（3）耐候性
①.抗冻性--材料在吸水饱和的状态下，能经受多次冻结和融 化作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质称为抗冻 性。用抗冻标号D表示。 质量损失率Ｌ＝（ms －mf）／ ms 式中Ｌ－试件经冻融后的质量损失率（％） ms －试验前烘干试件的质量（g） mf －试验后烘干试件的质量（g） 耐冻系数Ｋf＝Ｒf ／ Ｒs 式中Ｋf －耐冻系数 Ｒf －未经冻融循环试验的岩石试件饱水抗压强度（ＭＰa） mf －经若干次冻融循环试验后的岩石试件饱水抗压强度 （ＭＰa）
⑦密实度－指材料体积内被固体物质所充实的程度。 反映材料的致密程度。 公式D= (V- V0)/V×100 =ρ t/ ρ 0 ×100 所以有n+D=1 ⑧填充率－指散粒材料在某容器的堆积体积中，被 其颗粒填充的程度。反映散粒材料堆积的致密程 度。 公式D’= ρ / ρ a×100
所以有VG + D’= 1
(2)吸水性
①.吸湿性--材料在空气中吸收空气中水分的性质。 用含水率表示。
公式W含=(m含- m干)/ m干×100%
式中 W含－材料质量含水率（％） m含－材料含水时的质量（g） m干－材料烘干到恒重的质量（g）
②.吸水性--材料在浸水情况下吸入水分的能力。
用吸水率表示。 公式W含=(m湿- m干)/ m干×100%