道路建筑材料_申爱琴_授课教案幻灯片第1章石料与集料(1)
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《道路建筑材料》PPT课件
设计原则
满足强度要求，保证耐久性，经济合理
设计步骤
选择原材料，确定试配强度，计算水灰比，选定砂率，计算单位用水量，确定 外加剂掺量，试拌调整
水泥混凝土在道路工程中的应用
应用范围
路面、桥梁、隧道、涵洞等
施工方法
滑模摊铺、轨道摊铺、小型机具施工等
质量控制
原材料检验、配合比控制、拌合过程监控、运输与浇筑管理、养 护与成品保护等
道路建筑材料的质量控制方法
进场检验
对进场的建筑材料进行外观检查、质量证明文件核查和抽样检验， 确保材料符合设计要求和相关标准。
过程控制
在施工过程中，对建筑材料进行定期或不定期的抽样检验，确保材 料质量稳定可靠。
合格评定
对经过检验和验收的建筑材料进行合格评定，对不合格的材料进行退 货或降级使用处理。
砂石在道路工程中的应用
路基填筑
用做路基填料，可提高 路基的强度和稳定性。
路面基层
用做路面基层材料，可 提高路面的承载能力和
耐久性。
路面面层
用做路面面层材料，可 提高路面的抗滑性和耐
磨性。
排水设施
用做排水设施材料，如 边沟、截水沟等，可起
到排水和防护作用。
03 石灰与水泥
石灰的生产与性质
石灰的生产原料
道路建筑材料的质量控制标准
国家标准
国家制定的关于道路建筑材料的强制性标准，如《公路沥 青路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面施工技术 规范》等。
行业标准
交通运输部或相关行业组织制定的推荐性标准，如《公路 路基设计规范》、《公路桥梁设计规范》等。
企业标准
企业根据自身生产和技术条件制定的标准，一般高于国家 标准和行业标准，用于指导企业内部生产和质量控制。
满足强度要求，保证耐久性，经济合理
设计步骤
选择原材料，确定试配强度，计算水灰比，选定砂率，计算单位用水量，确定 外加剂掺量，试拌调整
水泥混凝土在道路工程中的应用
应用范围
路面、桥梁、隧道、涵洞等
施工方法
滑模摊铺、轨道摊铺、小型机具施工等
质量控制
原材料检验、配合比控制、拌合过程监控、运输与浇筑管理、养 护与成品保护等
道路建筑材料的质量控制方法
进场检验
对进场的建筑材料进行外观检查、质量证明文件核查和抽样检验， 确保材料符合设计要求和相关标准。
过程控制
在施工过程中，对建筑材料进行定期或不定期的抽样检验，确保材 料质量稳定可靠。
合格评定
对经过检验和验收的建筑材料进行合格评定，对不合格的材料进行退 货或降级使用处理。
砂石在道路工程中的应用
路基填筑
用做路基填料，可提高 路基的强度和稳定性。
路面基层
用做路面基层材料，可 提高路面的承载能力和
耐久性。
路面面层
用做路面面层材料，可 提高路面的抗滑性和耐
磨性。
排水设施
用做排水设施材料，如 边沟、截水沟等，可起
到排水和防护作用。
03 石灰与水泥
石灰的生产与性质
石灰的生产原料
道路建筑材料的质量控制标准
国家标准
国家制定的关于道路建筑材料的强制性标准，如《公路沥 青路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面施工技术 规范》等。
行业标准
交通运输部或相关行业组织制定的推荐性标准，如《公路 路基设计规范》、《公路桥梁设计规范》等。
企业标准
企业根据自身生产和技术条件制定的标准，一般高于国家 标准和行业标准，用于指导企业内部生产和质量控制。
道路建筑材料讲义ppt课件
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04
砂石类基层和底基层材料
Chapter
砂石类基层和底基层材料概述及特点
砂石类基层和底基层材料主要由碎石、砾石、砂等颗粒 状材料组成，广泛应用于道路工程中。
这类材料具有良好的透水性、承载能力和稳定性，能够 有效分散道路荷载，提高道路使用寿命。
砂石类基层和底基层材料还具有较强的抗冻性和抗干缩 性能，适用于各种气候条件下的道路建设。
包括马歇尔设计法、Superpave设计 法等，不同设计方法具有不同的特点 和适用范围。
沥青混合料设计方法
根据道路使用要求、材料性能和施工 工艺等因素，确定沥青混合料的配合 比和最佳沥青用量。
沥青及沥青混合料性能指标与评价方法
1 2 3
沥青性能指标
包括粘度、针入度、软化点、延度等，这些指标 用于评价沥青的基本性能和使用性能。
土的性能，提高施工效率。
设计方法
主要包括配合比设计、强度设计、耐久性设计等。其中，配合比设计是根据原材料的性 能和路面的使用要求，确定各组成材料之间的比例关系；强度设计是根据路面的使用要 求和交通量大小，确定混凝土的抗压、抗折强度等力学指标；耐久性设计则是考虑环境
因素对混凝土路面的影响，采取相应的措施提高路面的耐久性。
01 02 03 04
添加剂应用案例
在水泥混凝土路面中，添加减水 剂、引气剂等，改善混凝土的工 作性能和耐久性。
密封材料应用案例
在道路伸缩缝或接缝处，使用密 封胶或密封条等材料，防止水分 和杂物侵入，保证道路的平整度 和使用寿命。
06
土工合成材料在道路工程中应 用
Chapter
土工合成材料概述及分类
分类。
沥青物理性质
包括颜色、密度、粘度、软化点、 针入度等，这些性质反映了沥青的 基本特性和使用性能。
04
砂石类基层和底基层材料
Chapter
砂石类基层和底基层材料概述及特点
砂石类基层和底基层材料主要由碎石、砾石、砂等颗粒 状材料组成，广泛应用于道路工程中。
这类材料具有良好的透水性、承载能力和稳定性，能够 有效分散道路荷载，提高道路使用寿命。
砂石类基层和底基层材料还具有较强的抗冻性和抗干缩 性能，适用于各种气候条件下的道路建设。
包括马歇尔设计法、Superpave设计 法等，不同设计方法具有不同的特点 和适用范围。
沥青混合料设计方法
根据道路使用要求、材料性能和施工 工艺等因素，确定沥青混合料的配合 比和最佳沥青用量。
沥青及沥青混合料性能指标与评价方法
1 2 3
沥青性能指标
包括粘度、针入度、软化点、延度等，这些指标 用于评价沥青的基本性能和使用性能。
土的性能，提高施工效率。
设计方法
主要包括配合比设计、强度设计、耐久性设计等。其中，配合比设计是根据原材料的性 能和路面的使用要求，确定各组成材料之间的比例关系；强度设计是根据路面的使用要 求和交通量大小，确定混凝土的抗压、抗折强度等力学指标；耐久性设计则是考虑环境
因素对混凝土路面的影响，采取相应的措施提高路面的耐久性。
01 02 03 04
添加剂应用案例
在水泥混凝土路面中，添加减水 剂、引气剂等，改善混凝土的工 作性能和耐久性。
密封材料应用案例
在道路伸缩缝或接缝处，使用密 封胶或密封条等材料，防止水分 和杂物侵入，保证道路的平整度 和使用寿命。
06
土工合成材料在道路工程中应 用
Chapter
土工合成材料概述及分类
分类。
沥青物理性质
包括颜色、密度、粘度、软化点、 针入度等，这些性质反映了沥青的 基本特性和使用性能。
道路建筑材料PPT石料共34页
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
道路建ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料PPT石料
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
道路建筑材料,ppt精品
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绪论
❖ 课前介绍：
❖ 本课程是路桥专业的一门重要的专业基础课，是一门考试课程，本学期 要求学习完教材内容，能熟练掌握课堂理论教学内容及试验课的实践内 容。
❖ 成绩评定包括几方面： ❖ 1、平时作业完成情况及考勤； ❖ 2、期中考试及期末考试成绩； ❖ 3、试验操作完成情况等。 ❖ 一、本课程的研究内容与任务 ❖ （一）内容： ❖ 本课程中主要学习以下几种建筑材料： ❖ 1、砂石材料 （1）天然的 （1）块状石料：简称：石料 ❖ （2）人工轧制的 （2）料状石料：简称：集料 ❖ 2、无机结合料及其制品 ❖ 无机结合料：通常分为以下几种： ❖ （1）石灰 ❖ （2）水泥 ❖ （3）石膏
• 课题:粗集粒的技术性质 教具用品 :相关 试验仪器
• 教学目的:了解粗集料的物理、力学性质的 含义及测定、评价方法
• 重点难点:粗集料的表观密度、堆积密度及 筛分试验
• 三、集料的技术性质
• （二）粗集料的技术性质
• 1、物理性质：粗集料内部结构特征与细集料的一 致，故其质量与体积之间的关系图与细集料的一 致，下列各符号的含义亦与细集料的相同。
❖ 二、建筑材料应具备的工程性质
❖ 1、力学性质 ❖ 各种强度指标及耐磨、抗变形指标。如，水泥混凝土的抗
压、抗折强度；沥青混合料的稳定度、流值；石料的磨耗度 等。
❖ 2、物理性质 ❖ （1）物质指标：如材料的密度、孔隙率、含水量 ❖ （2）温度稳定性：如沥青软化点、脆点等。 ❖ （3）水稳定性等：如沥青混合料的残留稳定度等。 ❖ 3、化学性质 ❖ 各种材料的化学成分及其变化规律。如，水泥的各种成分
③孔隙率
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绪论
❖ 课前介绍：
❖ 本课程是路桥专业的一门重要的专业基础课，是一门考试课程，本学期 要求学习完教材内容，能熟练掌握课堂理论教学内容及试验课的实践内 容。
❖ 成绩评定包括几方面： ❖ 1、平时作业完成情况及考勤； ❖ 2、期中考试及期末考试成绩； ❖ 3、试验操作完成情况等。 ❖ 一、本课程的研究内容与任务 ❖ （一）内容： ❖ 本课程中主要学习以下几种建筑材料： ❖ 1、砂石材料 （1）天然的 （1）块状石料：简称：石料 ❖ （2）人工轧制的 （2）料状石料：简称：集料 ❖ 2、无机结合料及其制品 ❖ 无机结合料：通常分为以下几种： ❖ （1）石灰 ❖ （2）水泥 ❖ （3）石膏
• 课题:粗集粒的技术性质 教具用品 :相关 试验仪器
• 教学目的:了解粗集料的物理、力学性质的 含义及测定、评价方法
• 重点难点:粗集料的表观密度、堆积密度及 筛分试验
• 三、集料的技术性质
• （二）粗集料的技术性质
• 1、物理性质：粗集料内部结构特征与细集料的一 致，故其质量与体积之间的关系图与细集料的一 致，下列各符号的含义亦与细集料的相同。
❖ 二、建筑材料应具备的工程性质
❖ 1、力学性质 ❖ 各种强度指标及耐磨、抗变形指标。如，水泥混凝土的抗
压、抗折强度；沥青混合料的稳定度、流值；石料的磨耗度 等。
❖ 2、物理性质 ❖ （1）物质指标：如材料的密度、孔隙率、含水量 ❖ （2）温度稳定性：如沥青软化点、脆点等。 ❖ （3）水稳定性等：如沥青混合料的残留稳定度等。 ❖ 3、化学性质 ❖ 各种材料的化学成分及其变化规律。如，水泥的各种成分
③孔隙率
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石料与集料要点PPT学习教案
式中：各氧化物表示其质量百分数含量。
质量系数K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系，质量系 数K值越大，矿渣活性越高。
第10页/共103页
2.矿渣集料的技术特性
１）物理力学特性 受冷却加工方式的影响
２）化学稳定性 主要是矿渣中的某些成分与水发生化学反应，导致体积变化 a)游离的氧化钙（f-Cao）的消解 通常f-Cao含量小于３％时方可应用于路面结构中。
第23页/共103页
直接冻融法 将试件放入烘箱（105℃±5℃）烘至恒重，冷却后称其质量，试 件浸水至吸水饱和，然后取出擦去表面水分，置于冰箱（－15℃） 冻结４ｈ，然后取出放入20℃±5℃的水中4ｈ，然后进行下一次 冻融循环，反复至规定次数为止，并检查试件是否有无剥落、裂 缝、分层及掉边等现象，再烘干至恒重，并称其质量。 冻融次数规定：在严寒地区（最冷月的月平均气温低于 15℃）为25次；在寒冷地区（最冷月的月平均气温低于-15～ 5℃）为15次。
第20页/共103页
3.耐候性
自然因素导致石料结构的破坏：首先是温度的升降， 产生的温度应力而引起石料的破坏，其次是石料在潮 湿条件下，受到正、负气温的交替冻融作用，引起石 料内部组织结构的破坏。在大多数地区，后者即抗冻 性占主导地位。
第21页/共103页
抗冻性：材料在含水状态下，能经受多次冻溶循环作用而不破 坏，强度也不显著降低的性质。
在常温（20℃±2℃）常压下，石料试件吸水饱和时吸收水的质量占干燥质量
的百分率。
Wx
m2 m1 m1
100
式中：Wx——石料的吸水率（%）；
m1——石料试件烘干至恒重时的质量（g）；
m2——石料试件吸水至恒重时的质量（g）。
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质量系数K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系，质量系 数K值越大，矿渣活性越高。
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2.矿渣集料的技术特性
１）物理力学特性 受冷却加工方式的影响
２）化学稳定性 主要是矿渣中的某些成分与水发生化学反应，导致体积变化 a)游离的氧化钙（f-Cao）的消解 通常f-Cao含量小于３％时方可应用于路面结构中。
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直接冻融法 将试件放入烘箱（105℃±5℃）烘至恒重，冷却后称其质量，试 件浸水至吸水饱和，然后取出擦去表面水分，置于冰箱（－15℃） 冻结４ｈ，然后取出放入20℃±5℃的水中4ｈ，然后进行下一次 冻融循环，反复至规定次数为止，并检查试件是否有无剥落、裂 缝、分层及掉边等现象，再烘干至恒重，并称其质量。 冻融次数规定：在严寒地区（最冷月的月平均气温低于 15℃）为25次；在寒冷地区（最冷月的月平均气温低于-15～ 5℃）为15次。
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3.耐候性
自然因素导致石料结构的破坏：首先是温度的升降， 产生的温度应力而引起石料的破坏，其次是石料在潮 湿条件下，受到正、负气温的交替冻融作用，引起石 料内部组织结构的破坏。在大多数地区，后者即抗冻 性占主导地位。
第21页/共103页
抗冻性：材料在含水状态下，能经受多次冻溶循环作用而不破 坏，强度也不显著降低的性质。
在常温（20℃±2℃）常压下，石料试件吸水饱和时吸收水的质量占干燥质量
的百分率。
Wx
m2 m1 m1
100
式中：Wx——石料的吸水率（%）；
m1——石料试件烘干至恒重时的质量（g）；
m2——石料试件吸水至恒重时的质量（g）。
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第1章道路建筑材料精品PPT课件
这类材料的性质具有明显的方向性，一般平行纤维方向的 强度较高，导热性较好。 ②层状结构：
具有叠合结构，它使用胶结料将不同的片状材料或具有各向异性的片 状材料胶合成整体，可显著提高材料的强度、硬度、绝热性或装饰性等 性质，扩大其使用范围。
③纹理结构：具有良好的装饰性 ④粒状结构：
分为密实颗粒和轻质多孔颗粒，前者因其致密、强度高，适合作承 重的混凝土集料；后者因其多孔结构，适合作绝热材料。 ⑤堆聚结构
表观密度是指干燥材料单位表观体积（含矿质实体既不吸水的闭口孔 隙在内的体积）所具有的质量，按下式计算：
' t
ms Vs Vn
式中：
' t
——材料的表观密度， g/cm 3
V n ——材料闭口孔隙的体积，
其他符号同上
cm3
表观密度的大小可间接反映才来噢的致密程度与孔隙多少。通常情况
下，同种材料的表观密度愈大，则抗压强度愈高，吸水率愈小，耐久性愈 强，导热性愈好。
第二节 材料的物理性质
一、基本物理性质
1、真实密度、表观密度、毛体积密度与堆积密度
质量
体积
空隙
开口孔隙 闭口孔隙
矿质实体
图1-1 散粒材料体积绝对密实状态下单位体积的质量称为材料的真实密度，用公
式表示为：
t
ms Vs
式中： t ——材料的真实密度， g/cm 3
m s ——材料在干燥状态下实体的质量，g
（3）毛体积密度（俗称容重）
材料在自然状态下单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口空孔隙 在内的体积）的质量称为材料的毛体积密度，按下式计算：
●玻璃体的三种学术观点： ①无规则网络结构学术 ②微晶子学术 ③近程有序、远程无序学术
●玻璃体强度低于晶体 （3）胶体 ●定义：物质以极细小的质点分散在介质中所形成的结构。 ●胶体具有较强的黏结力。
具有叠合结构，它使用胶结料将不同的片状材料或具有各向异性的片 状材料胶合成整体，可显著提高材料的强度、硬度、绝热性或装饰性等 性质，扩大其使用范围。
③纹理结构：具有良好的装饰性 ④粒状结构：
分为密实颗粒和轻质多孔颗粒，前者因其致密、强度高，适合作承 重的混凝土集料；后者因其多孔结构，适合作绝热材料。 ⑤堆聚结构
表观密度是指干燥材料单位表观体积（含矿质实体既不吸水的闭口孔 隙在内的体积）所具有的质量，按下式计算：
' t
ms Vs Vn
式中：
' t
——材料的表观密度， g/cm 3
V n ——材料闭口孔隙的体积，
其他符号同上
cm3
表观密度的大小可间接反映才来噢的致密程度与孔隙多少。通常情况
下，同种材料的表观密度愈大，则抗压强度愈高，吸水率愈小，耐久性愈 强，导热性愈好。
第二节 材料的物理性质
一、基本物理性质
1、真实密度、表观密度、毛体积密度与堆积密度
质量
体积
空隙
开口孔隙 闭口孔隙
矿质实体
图1-1 散粒材料体积绝对密实状态下单位体积的质量称为材料的真实密度，用公
式表示为：
t
ms Vs
式中： t ——材料的真实密度， g/cm 3
m s ——材料在干燥状态下实体的质量，g
（3）毛体积密度（俗称容重）
材料在自然状态下单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口空孔隙 在内的体积）的质量称为材料的毛体积密度，按下式计算：
●玻璃体的三种学术观点： ①无规则网络结构学术 ②微晶子学术 ③近程有序、远程无序学术
●玻璃体强度低于晶体 （3）胶体 ●定义：物质以极细小的质点分散在介质中所形成的结构。 ●胶体具有较强的黏结力。
道路建筑材料电子教案
授课时间：20XX年2月29日使用班级：造价14-5 授课时间：20XX年2月29日使用班级：造价14-6 授课时间：20XX年2月29日使用班级：造价14-4 授课时间：20XX年3月01日使用班级：造价14-3 授课时间：20XX年3月01日使用班级：造价14-2授课章节名称：§ 1.1教学目的：1、了解《道路建筑材料》课的研究内容与任务2、掌握建筑材料应具备的工程性质3、知道建筑材料的一般检验方法教学重点：建筑材料应具备的工程性质教学难点：道路材料的一般检验方法教学方法：讲解；讨论教学手段：挂图展示作业：1、试解释GB9776-88建筑生石膏、JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程教案实施效果追记：（手书）《道路建筑材料》绪论讲授新内容探※※※一、《道路建筑材料》课的研究内容与任务（时间：20分钟）1、研究内容：1）砂石材料；2）无机结合料及其制品；3）有机结合料及其制品；4）高分子聚合物材料；5）建筑钢材教学方法：挂图展示2、任务：本课程是一门技术基础课程，它是公路设计、施工，桥涵设计、施工，公路工程检测技术等课程的基础。
探※※※二、建筑材料应具备的工程性质（时间：25分钟）1、力学性质2、物理性质3、化学性质4、工艺性质教学方法：讲解※※※※三、建筑材料与路桥工程的关系（时间：15 分钟）1、材料是工程结构物的物质基础2、材料的使用与工程造价密切相关3、材料科学的进步，可以给工程提供优质的材料※※※※四、道路建筑材料的检验方法和技术标准（时间：30 分钟）1、道路材料的一般检验方法1）物理性质试验2）力学性质试验3）化学性质试验4）工艺性质试验2、道路材料质量的标准化和技术标准※※※※小结（时间：10分钟）：1、建筑材料应具备的工程性质2、我国建筑材料的技术标准的划分等级授课时间：20XX年2月22日使用班级：造价11-12（3）授课时间：20XX年2月23日使用班级：造价11-10（3）授课时间：20XX年2月23日使用班级：造价11-11（3）授课章节名称：第1章砂石材料第1节砂石材料的技术性质（1）教学目的：1、了解砂石材料的种类2、掌握岩石物理、力学性质3、能够解释抗冻标号的含义4、分析吸水率与饱水率的大小关系教学重点：真实密度与毛体积密度、吸水率与饱水率的区别和联系教学难点：解释抗冻标号的含义教学方法：讲解；讨论教学手段：幻灯片教学作业：1、石料的饱水率和吸水率有何不同？2、试解释抗冻标号M25的含义，并说明在什么情况下需测定石料的抗冻标号？教案实施效果追记：（手书）第1章砂石材料第1节砂石材料的技术性质（1）复习及课题引入（时间：10分钟）：1、建筑材料应具备的工程性质：物理性质、力学性质、化学性质、工艺性质。
道路建筑材料教案
一、本课程的地位作用、任务道路建筑材料是路桥及其相关专业教学计划中一门重要的专业基础课，是研究道路与桥梁建筑用各种材料的组成、性能和应用的一门课程。
它为学习后面相继而来的其它课程如路面工程结构、桥梁工程结构、工程管理、工程概预算以及施工、监理等奠定了重要的基础。
道路建筑材料讲述了常用筑路材料的化学组成、结构构造、技术性能、性能测试、合理使用及评定验收、运输储存等基本知识、基本理论和基本技能。
二、对课程内容的基本要求通过对本大纲中课程内容的学习，应到达下列要求：1、掌握砂石材料的技术性质和技术要求，掌握级配理论和组成设计方法，会用图解法和试算法设计矿质混合料的配合比2、掌握石灰消化和硬化过程以及质量评定方法；硅酸盐水泥熟料各矿物成分特性、凝结硬化的机理和技术性质检验方法；其它水泥的特性和应用。
3、掌握普通水泥混凝土的主要技术性质及其影响因素，现行配合组成设计方法和质量评定。
同时对其它混凝土的特性也有一定的了解。
4、掌握石油沥青的化学组分、胶体结构、技术性质和评价方法。
同时对其它各类；沥青的组成和性质也有一般的了解。
5、掌握沥青混合料的强度形成原理、技术性质和技术要求；并能按现行方法设计沥青混合料的组成；掌握沥青混合料技术质量的检验方法。
同时对其它各类沥青混合料也有一般的了解。
6、了解工程高聚物材料的一般结构和性能；几种常用高聚物的特性；会应用高聚物材料改善水泥混凝土和沥青混合料性能的基本方法。
7、掌握钢材和木材的主要技术性能和技术标准，并能按设计要求选用相应规格的钢材和木材。
三、对能力培养的要求通过对本课程的学习，应使学生具备如下的能力：掌握各种常用筑路材料的原料、生产、组成、构造、性质、应用、检验、运输、验收和储存等各个方面，为后继课程及将来在设计、施工、质量检验等方面打下坚实的基础。
四、课程内容绪论第一章石料与集料第一节石料第二节集料第三节矿质混合料的组成设计第四节石料与集料的工程应用第二章沥青材料第一节石油沥青第二节石油沥青的技术性质第三节改性沥青第四节乳化沥青第三章沥青混合料第一节沥青混合料的技术性质第二节普通热拌沥青混合料的组成设计第三节间断级配－SMA混合料第四节常温沥青混合料第四章水泥与石灰第一节硅酸盐水泥第二节掺混合料的硅酸盐水泥第三节其它水泥第四节石灰第五章水泥混凝土和砂浆第一节水泥混凝土的技术性质第二节普通水泥混凝土的组成设计第三节混凝土外加剂与掺和料第四节路面水泥混凝土的组成设计第六章无机结合料稳定类混合料第一节稳定混合料的技术性质第二节稳定类混合料的组成设计第三节土壤固化剂第七章建筑钢材六、课程教材及主要参考书1.教材：同济大学严家及编著.人民交通出版社。
道路建筑材料_第一章砂石材料演示精品PPT课件
压面积强度。
（一）石料的技术性质—力学性质
2）单轴压缩变形（T0222-2005） 意义：测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的轴向及径向应
变值，据此计算岩石的弹性模量和泊松比。
测试方法：将石料制成规定圆柱体标准试件后采用电阻应变 仪或千分表进行测定。
（一）石料的技术性质—力学性质
3）劈裂强度（T0223-1994） 意义：岩石的抗拉能力较弱，并且在工程实践中拉断破坏是
石试样最大的吸水质量与烘干岩石试件质量之比。 质量吸水率：
体积吸水率： W体=（m2-m1）/VρW Wx.Vx------石料的质量、体积吸水率（%） m1-------石料试件烘干至恒重时的质量（g） m2--------石料试件吸水至恒重时的质量（g）
一、岩石的技术性质
(2) 饱和吸水率： 20 0± 2 0 C ，在强制条件下，岩石试样最大的吸水质量与烘干 岩石试件质量之比，以百分率表示
可分为干密度、饱和密度和天然密度
相互之间如何换算？
一、岩石的技术性质
（3)孔隙率：岩石的孔隙率是指孔隙体积占总
体积的百分率
如何推算孔隙率公式？
n----岩石料的孔隙率
V0-----岩石的孔隙体积（cm3）。
一、岩石的技术性质
2） 吸水性：
（1）吸水率:20 ℃± 2 ℃和大气压状态下，是岩石在规定条件下，岩
p T0241-1994 坚固性试验：石料经多次饱和硫酸盐溶液 浸泡与干燥作用后，测定试样质量损失的变化。(指标： 质量损失率)
想一想
1、孔隙率与真实密度、毛体积密度有何关系？ 2、干燥状态、饱和状态下的毛体积密度有何关系？
（一）石料的技术性质—力学性质
技术指标：单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗 剪强度、点荷载强度和抗折强度，以及抗压碎、 抗冲击、抗磨光和抗磨耗等性能。
（一）石料的技术性质—力学性质
2）单轴压缩变形（T0222-2005） 意义：测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的轴向及径向应
变值，据此计算岩石的弹性模量和泊松比。
测试方法：将石料制成规定圆柱体标准试件后采用电阻应变 仪或千分表进行测定。
（一）石料的技术性质—力学性质
3）劈裂强度（T0223-1994） 意义：岩石的抗拉能力较弱，并且在工程实践中拉断破坏是
石试样最大的吸水质量与烘干岩石试件质量之比。 质量吸水率：
体积吸水率： W体=（m2-m1）/VρW Wx.Vx------石料的质量、体积吸水率（%） m1-------石料试件烘干至恒重时的质量（g） m2--------石料试件吸水至恒重时的质量（g）
一、岩石的技术性质
(2) 饱和吸水率： 20 0± 2 0 C ，在强制条件下，岩石试样最大的吸水质量与烘干 岩石试件质量之比，以百分率表示
可分为干密度、饱和密度和天然密度
相互之间如何换算？
一、岩石的技术性质
（3)孔隙率：岩石的孔隙率是指孔隙体积占总
体积的百分率
如何推算孔隙率公式？
n----岩石料的孔隙率
V0-----岩石的孔隙体积（cm3）。
一、岩石的技术性质
2） 吸水性：
（1）吸水率:20 ℃± 2 ℃和大气压状态下，是岩石在规定条件下，岩
p T0241-1994 坚固性试验：石料经多次饱和硫酸盐溶液 浸泡与干燥作用后，测定试样质量损失的变化。(指标： 质量损失率)
想一想
1、孔隙率与真实密度、毛体积密度有何关系？ 2、干燥状态、饱和状态下的毛体积密度有何关系？
（一）石料的技术性质—力学性质
技术指标：单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗 剪强度、点荷载强度和抗折强度，以及抗压碎、 抗冲击、抗磨光和抗磨耗等性能。
第1章石料与集料
28
二、石料的物理性质
①采用经过规定冻融循环后的质量损失百分率表征其抗 冻性。 质量损失百分率：试验前后烘干试件的质量之差除 以试验前烘干试件的质量。常要求质量损失≤5%。 ②抗冻性亦可采用耐冻系数表示。 经若干次冻融循环后的石料试件抗压强度与未经冻 融的石料试件抗压强度比值称为耐冻系数。>0.75 ③抗冻性指标：块状试件经饱水状态在-15℃的条件下， 按书表1—1中所列要求冻融循环次数后，无明显的缺损 (包括：裂缝、缺角、掉边、表面松散等现象)，同时耐 冻系数大于0.75者，则认为抗冻性合格。冰冻地区建桥 石料应符合抗冻性指标。
29
二、石料的物理性质
材料的抗冻性好坏取决于材料的孔隙率大小、孔 结构特征(开口孔、闭口孔及形状大小)和充水程 度。
30
二、石料的物理性质
2. 坚固性试验法：硫酸钠侵蚀法 将烘干并已称量过的规则试件，浸入饱和的硫酸钠溶 液中经20h后，取出置于105 ± 5℃的烘箱中烘4h。 然后取出冷却至室温，这样作为一个循环。从第2个 循环起，浸泡和烘烤时间均为4h。 如此重复5个循环后，最后用蒸馏水沸煮洗净，烘干 至恒重称量其质量，计算质量损失率。
25
二、石料的物理性质
饱水率：石料在常温、真空抽气下最大的吸水质 量占烘干(105 ± 5℃干燥至恒重)石料质量的百 分率。公式同吸水率。 吸水率<饱水率 当真空抽气后，占据石料孔隙内部的空气被排出， 当恢复常压时，则水较容易进入具有稀薄残压的 石料孔隙中，此时水分几乎充满开口孔隙的全部 体积，所以，饱水率较吸水率为大。
36
二、集料的物理性质
（3）堆积密度 装填密度根据装样方法的不同可为松装密度、振实密度和 捣实密度。
ma a VS Vn Vi VV
《道路建筑材料》PPT课件_OK
高
四种矿物组成的特征：见右表
二、常用水泥的技术标准及强度指标
三、合格、不合格、废品的评定
废品：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项 不符合标准规定时，均为废品。
不合格：凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项 不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强 度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装 标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号 不全的也属于不合格品
在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于5mm的天然砂、人工砂。
9
重要的定义：
• 天然砂natural sand 由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径小于 4.75mm的岩石颗粒，但不包括软岩石、风化岩石的颗粒。
• 人工砂manufactured sand 经除土处理的 机制砂、混合砂的统称。
• 机制砂：由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩 石颗粒，但不包括软岩石、风化岩石的颗粒。
3、生产 两磨一烧
C3S
4、化学成分和矿物组成
A：化学成分 主要是由石灰质原料来的氧化钙（CaO） 反应
快
和氧粘化土铁质（原Fe料2O来3）的氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、 B：水泥熟料中的主要矿物组成
速度 释热量
大
C铁主a铝O要酸·有四S硅i钙O酸2（三简4钙CC2a（SO)、3·C铝aAO酸l2O·三3钙·SiO（F2e3简2OCCa3O简3S)C·、4AA硅Fl2)酸O3二简钙C（3A2)、 强度
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
P．S
P．P
P．F
硅酸盐熟料，掺 硅酸盐熟料，掺 硅酸盐熟料，掺
20%~70%粒化 20%~50%火山 加20~40% 粉煤
道路建筑材料第一章
磨光值是利用加速磨光机磨光集料并以摆式摩擦系数测定仪测得的磨光后集料的摩擦系数值。
选取（圆孔筛）10～15mm（相当于方孔筛9.5～13.2mm）集料试样，密排于试模中，先用砂填密集料间空隙，然后再用环氧树脂砂浆固结，经养护24h后，制成试件。将备好的试件安装于加速磨光机的道路轮上(如图1-4)，道路轮旋转，在两轮之间加入水和金刚砂。先用30号金刚砂磨3h，然后用280号金刚砂磨3h。冲洗去金刚砂，用摆式仪测定试件的摩擦系数值，乘以折算系数及按标准试件磨光平均值换算后，即可得到石料磨光值。
01
空隙率 粗集料空隙率是集料试样在自然堆积(或紧密堆积)时的空隙占总体积的百分率。
粗集料空隙率可按式计算：
02
2．路用粗集料的力学性质 1)压碎性
用于测定碎石或砾石抗压碎能力。将9.5～19.0mm（方孔筛）的集料试样3000g，分二层装入圆模（内径152mm，装料高度100mm左右）内，每装完一层试样后，在底盘下面垫放一直径为10mm的圆钢，将筒按住，左右交替颠击地面各25次。将试模移于压力机上，加荷至200kN，并稳定5s，然后卸荷，测定通过2.36mm（方孔）筛孔的碎屑的质量占原集料总质量的百分率。
将石料(岩块)制备成50mm×50mm×50mm的正方体(或直径和高度均为50mm的圆柱体)试件，经吸水饱和后，在单轴受压并按规定的加载条件下，达到极限破坏时单位承压面积的强度。
单轴抗压强度
2．力学性质
2)磨耗性
磨耗性是石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。磨耗试验采用洛杉矶式磨耗试验,又称搁板式磨耗试验。试验用的试样是按一定规格组成的级配石料。当试样加入磨耗鼓的同时，加入直径为46.8mm的钢球。磨耗鼓以30～33r/min的转速旋转。
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道路建筑材料·石料与集料
a）连续型密集配
b）连续型开级配
c）间断型密集配
道路建筑材料·石料与集料
级配组成对矿料性能的影响
矿料的级配组成直接决定矿料的两大特点： 矿料密实度和矿料颗粒 间内摹阻力。 从而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。
矿料连续级配的计算
了解了矿质混合料级配的概念，接下来学习矿质混合料 的配合比设计方法。
道路建筑材料·石料与集料
冲击值 ( LSV ) 3. 3.冲击值 反映石料抵抗冲击荷载的能力。该值越小，表明集料的抗冲击性能 越好。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表 层用集料非常重要。 磨耗值 ( AAV ) 4. 4.磨耗值 确定石料抵抗表面磨损的能力，适用于对路面抗滑表层所用集料抵 抗车轮磨耗值。该值越小，表明集料的抗磨耗能力越好。
力学性质： 在结构层或混合料中，粗集料起骨架作用，其性能用 压碎值、 力学性质：在结构层或混合料中，粗集料起骨架作用，其性能用 在结构层或混合料中，粗集料起骨架作用，其性能用压碎值、 等指标表示。 磨光值、磨耗值和冲击值 磨光值、磨耗值和冲击值等指标表示。 以粗细两种类型的集料分别提出各自的技术要求。 岩石集料的技术要求： 岩石集料的技术要求：以粗细两种类型的集料分别提出各自的技术要求。
100 单位(mm) 0.075 80 63 0.315 50 0.63 40 31.5 1.25 25 5 20 10 16
0.16
2.5
——返回
道路建筑材料·石料与集料
物理性质 物理常数 集料的级配 颗粒形状和表面特征 含泥量和泥块含量
1.表观密度、毛体积密度、毛体积密度与石料相应密度在概念 密度 上相同，仅在实际的密度测定方法上有所区别。 2. 表干密度：又称作饱和面干毛体积密度 2.表干密度：
i
与某号筛累计筛余百分率之差。 100 100与某号筛累计筛余百分率之差。
式中： Ai —— 某号筛的累计筛余百分率， %
道路建筑材料·石料与集料
细集料的细度模数
用于评价细集料粗细程度的指标，是细集料筛分试验中各号筛 上的累计筛余百分率之和（以水泥混凝土用细集料为例）：
式中： M f —— 砂的细度模数； A 4.75 , A 2.36,… A 0.15 —— 分别为4.75mm、2.36mm、… 0.15mm各 筛的累计筛余百分率， % 细度模数愈大，表示细集料愈粗。砂按细度模数分为粗、中、细三种规 格，相应的细度模数分别为： 粗砂 Mf = 3.7～3.1；中砂 Mf = 3.0 ～ 2.3；细砂 Mf = 2.2～1.6
第三节
矿质混合料的组成设计
道路建筑材料·石料与集料
矿质混合料的组成设计
就是能够满足级配要求的各种粒径材料的集合体，简称矿 矿质混合料 矿质混合料就是能够满足级配要求的各种粒径材料的集合体，简称矿 料。确定几种集料混合时各自比例的过程就是 矿料的组成设计。
一、矿料的级配
� 集料级配的表示方法 � 级配组成对矿料性能的影响 � 矿料连续级配的计算
道路建筑材料·石料与集料
道路建筑材料·石料与集料
重点：1.石料应具备哪些力学性质，采用什么指标来反映这些性质 ?
2. 简述道路工程用石料的分类和分级方法 ?
石料
力学性质：石料在工程应用中，所表现出的抗压、抗剪、抗弯拉强度的能 力，以及抵抗荷载冲击、剪切和摩擦作用的能力。实践中石料 的这一性质常用抗压强度和磨耗率两项指标来表示。
i
式中： mi —— 存留在某号筛上的试样质量， g；
M —— 集料风干试样的总质量， g。
道路建筑材料·石料与集料
累计筛余百分率 A ：是指某号筛的分计筛余百分率和大于该号筛的各筛
i
分计筛余百分率之总和。
式中： a1， a 2
….a1，…——
各筛的分计筛余百分率， %
通过百分率
p ：是指通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分率，即道路建筑材料·石料与集料
集料的级配曲线
1.级配曲线的绘制
以通过量的百分率为 纵坐标，筛孔尺寸（也表示矿料不同颗粒的粒 径）为横坐标，将各筛上的通过量绘制在坐标图中，然后用曲线将各点 连接起来，成为所谓的级配曲线。
a）常数坐标
b）半对数坐标
道路建筑材料·石料与集料
2.级配曲线类型
粗细不同的粒径按照一定的比例组合搭配在一起，以达到较高的密 实程度，根据搭配组成的结果，可得到以下几种不同级配形式。 � 连续级配： 连续级配是某一矿料在标准套筛中进行筛分后，矿 料的颗粒由大到小连续分布，每一级都占有适当的比例。这种由大到小 逐级粒径都有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混 合料。 � 间断级配： 在矿料颗粒分布的整个区间里，从中间剔除一个或 连续几个粒级，形成一种不连续的级配，成为所谓的间断级配。 � 连续开级配： 整个矿料颗粒分布范围较窄，从最大粒径到最小 粒径仅在数个粒级上以连续的形式出现，形成所谓的连续开级配。 不同级配类型的级配曲线如下图所示
二、矿料配合比设计方法
矿料配合比设计就是根据实际工程中现有的各种集料的级配参数（即 筛分结果），针对设计要求或技术规范要求，采用一定的方法确定各规格 集料在合成矿料中所占有比例的操作过程。
道路建筑材料·石料与集料
集料级配的表示方法 筛分试验 细集料的细度模数 集料的级配曲线
采用标准套筛对集料进行过筛分析，以确定集料粗细颗粒的分布即级 配就是所谓 筛分试验。通过筛分试验，求得集料试样的级配参数。 以细集料的筛分为例： 在筛分试验中，分别称量 500g砂样充分过筛，根据砂样存留在各筛上 的筛余质量，分别计算出 分计筛余百分率、累计筛余百分率、通过百率 。 分计筛余百分率 a ：是指某号筛上的筛余质量占试样总质量百分率
技术标准：首先根据石料所属岩石类型，将石料分成四大类——岩浆岩、 石灰岩、砂岩或片麻岩以及砾岩；再依据石料的抗压强度的高 低和磨耗率的大小将每种类型岩石划分成四个等级。
第二节
集
料
道路建筑材料·石料与集料
粒状 石质材料。 概述：笼统的说集料就是 笼统的说集料就是粒状 粒状石质材料。 包括天然砂、人工砂、卵石、碎石，另有工业冶金矿渣 总分类： 总分类：包括天然砂、人工砂、卵石、碎石，另有工业冶金矿渣 分类 集料形成的过程不同： 分为卵石 (又称砾石 )和碎石 集料形成的过程不同：分为卵石 分为卵石( 又称砾石) 分为粗集料和细集料 粒径大小的不同： 粒径大小的不同：分为粗集料和细集料
集料
水泥混凝土4.75mm，沥青混凝土2.36mm，大于或等于 粗细粒径的界限： 粗细粒径的界限：水泥混凝土 该尺寸的颗粒为粗集料，余为细集料。 重要但又容易引 集料最大粒径和集料公称最大粒径 最大粒径： 最大粒径：集料最大粒径和集料公称最大粒径 起混淆的概念 物理性质 物理常数 集料的级配 颗粒形状和表面特征 含泥量和泥块含量
第一章
石料与集料
主要内容：
1 2 3 4
石料 集料 矿质混合料的组成设计 小结与习题
第一节
石
料
道路建筑材料·石料与集料
常见岩石
花岗岩
玄武岩
安山岩
石灰岩
白云岩石粉
道路建筑材料·石料与集料
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。 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。 岩石分类：根据成岩条件分为－－岩浆岩、沉积岩、变质岩 常见岩石种类&岩石的酸碱性 物理常数：主要指石料的密度和孔隙率，此类常数能够直 接影响到石料的力学性质，也是将石料用于混 合料配合比设计的参数之一。 物理学性质 吸水性：石料吸水能力的大小，用吸水率和饱水率形式表示 抗冻性：石料在饱水状态下，能够经受反复冻结和融化而不 破坏，并不严重降低强度的能力
间 它们之间 重点：1.石抖的主要物理常数与集料的主要物理常数有哪几项 ?它们之 有何异同 ? 2. 什么是集料的装填密度 ?什么是松装密度 ?什么是紧装密度 ? 2.什么是集料的装填密度 3. 压碎值、磨耗值、磨光值及冲击值分别表征粗集料的什么性质， 3.压碎值、磨耗值、磨光值及冲击值分别表征粗集料的什么性质， 对路面工程有何实用意义 ?
道路建筑材料·石料与集料
最大粒径：集料的最大粒径这一概念由两个不同定义构成
� �
集料最大粒径:指集料100%都要求通过的最小标准筛筛孔尺寸。 集料公称最大粒径:指集料可能全部通过或允许有少量不通过 (一般容许筛余不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸。 这两个定义涉及的粒径有着明显区别，通常集料公称最大 小一个粒级。 但在实际使用过程中、甚至在 粒径比最大粒径要 粒径比最大粒径要小一个粒级。 小一个粒级。但在实际使用过程中、甚至在 实际工 一些书本资料上也经常不加严格区别，容易引起混淆。 一些书本资料上也经常不加严格区别，容易引起混淆。实际工 程中所指的最大粒径往往是指公称最大粒径，这一点在今后的 应用中要加以区分。
道路建筑材料·石料与集料
砂石材料密度概念小结
道路建筑材料·石料与集料
集料的级配：
级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。级配对水泥 混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易性有着显著的影响，级 配设计也是水泥混凝土和沥青混合料配合比设计的重要组成部分。
集料的颗粒形状与表面特征 ：
集料的形状和表面特征将影响集料颗粒间的内摩阻力、集料颗粒与结 合料粘结性及吸附性等方面。 1.理想集料颗粒形状是球状或立方体。不取用 扁平、薄片、细长状的颗粒。 针片状颗粒的定义： 最大长度与厚度之比大于 3的颗粒。 2.集料表面特征指集料的 粗糙程度和孔隙特征 。表面粗糙的集料颗粒有较 显著的摩阻力，同时也会影响集料的施工和易性；粗糙且有吸收水泥浆 和沥青轻组分的孔隙特征的集料与结合料的粘结能力较强。