集料的颗粒形状与表面特征

3.装填密度：装样方法不同可为堆积密度、振实密度和捣实密度
空隙率：集料在某种装填状态下的空隙体积(含开口孔隙)占装填体积的 百分率
粗集料的骨架间隙率：通常指4.75mm以上粗集料颗粒间的空隙体积的百 分含量。其大小用于确定混合料中细集料和结合 料的数量，评价集料的骨架结构。
细集料的棱角性：由在一定条件下测定的空隙率表征。
石料和集料涉及多种密度，现将这些密度归纳在下页表中：
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。
第一章
砂石材料
主要内容：
1 石料 2 集料 3 矿质混合料的组成设计 4 小结与习题
第一节 石 料
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常见岩石
花岗岩
安山岩
玄武岩
石灰岩
白云岩石粉
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石 料
Fra Baidu bibliotek
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。
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?
第二节 集 料
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概述：笼统的说集料就是粒状石质材料。
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
集料形成的过程不同：分为卵石(又称砾石)和碎石 粒径大小的不同：分为粗集料和细集料
单位(mm)
0.075 0.16 0.315 0.63 1.25 2.5
5 10 16
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物理性质
物理常数
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
密度
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 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 ρs
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。
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含泥量和泥块含量：
妨碍
存在于集料中或包裹在 降低 集料颗粒表面的泥土
影响
集料与水泥（或沥青）间的粘结能力
水泥的水化速度
限制含量
混合料的整体强度和耐久性
力学性质
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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。
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。
集 料
粗细粒径的界限：水泥混凝土4.75mm，沥青混凝土2.36mm，大于或等于
该尺寸的颗粒为粗集料，余为细集料。 重要但又容易
最大粒径：集料最大粒径和集料公称最大粒径
引起混淆的概
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
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、 磨光值、磨耗值和冲击值等指标表示。
岩石学特性
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
物理学性质
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。
75 63 53 37.5 31.5 26.5 19 16
单位(mm) 0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2
2.水泥混凝土用集料标准筛的孔径当大于或等于2.5mm时，以 圆孔筛为标准；小于2.5mm时以方孔筛为准。相应标准筛的 筛孔尺寸依次为：
100 80 63 50 40 31.5 25 20
这两个定义涉及的粒径有着明显区别，通常集料公称最大 粒径比最大粒径要小一个粒级。但在实际使用过程中、甚至在 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。
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1. 沥青路面及各类基层集料用标准筛均以方孔筛为准，相应的 筛孔尺寸依次为:
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。
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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。
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
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
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密度
物理常数
真实密度 ρt
孔隙率
吸水性
吸水率 饱水率
毛体积密度 ρ k
表观密度
ρ a
抗冻性
直接冻融法 硫酸纳法
这些物理性质具体表现，在一定程度上都与石料的孔隙率有相应的关 系。当孔隙率高，特别是与外界相通且较粗大的开口孔隙发达时，使石料 的表观密度和毛体积密度减小，相应的吸水性加大，抗冻性能变差。因此 通过石料物理指标的了解，可以在一定程度上预测石料一些工程性质的好 坏，认知石料力学性质的表现。
1.压碎值 指按规定的方法测得石料抵抗压碎的能力，也是集料强度的相对指
标，用以鉴定集料品质。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行 加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。