(3)集料技术性质
沥青下面层集料规格
省道308线小河西至上都一级公路改扩建工程
沥青下面层集料规格
省道308线小河西至上都公路建设项目管理办公室
交通运输部科学研究院
2012年6月
省道308线小河西至上都一级公路改扩建工程
沥青下面层集料规格
为规范施工单位备料行为,方便后续下面层施工质量控制,对小上公路主线AC-25下面层,支线AC-20下面层原材料集料的规格提出以下质量控制方法。
1、粗集料:
(1)技术要求:粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、无风化,质量应符合表1的规定要求。
表1 沥青面层粗集料技术性质
(2)加工规格要求:沥青混合料用粗集料加工规格要求,见表2、表3,对应的碎石场振动筛筛孔见表4~表5。
表2 集料分档规格
表3 沥青混合料用粗集料规格
表4 AC-20 沥青混合料用粗集料规格
表5 AC-25 沥青级配碎石用粗集料规格
2、细集料:
(1)技术要求:细集料须采用机制砂,应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量应符合表6的规定要求。
表6 细集料技术性质
(2)规格要求:
表7 机制砂规格
注:机制砂宜采用专用的制砂机制造,并选用优质石料生产。
3、矿粉:矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。
矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出,其质量应符合表8的技术要求。
表8 矿粉技术性质。
集料的技术性质及技术要求
05
集料的发展趋势与展望
高品质集料的生产技术
01
高效破碎技术
采用先进的破碎设备和技术,提 高集料的破碎效率,降低能耗和 磨损。
02
精细分级技术
03
表面处理技术
通过精确的分级设备和技术,将 集料分成不同粒径和规格,满足 不同工程需求。
采用物理或化学方法对集料表面 进行处理,改善集料的表面性质, 提高与沥青等材料的粘附性。
分级与脱水工艺
分级工艺通常采用振动筛、溜槽等设备将物料 分为不同粒度的级别,以满足不同工程的需求
。
分级与脱水工艺的控制参数包括筛网的规格、脱水机 的型号、进料速度等,这些参数对物料的粒度和含水
率有重要影响。
分级与脱水工艺是集料加工中的重要环节,目 的是将不同粒度的物料进行分级和脱水处理。
脱水工艺通常采用脱水机、压滤机等设备将物料 中的水分去除,以提高集料的干湿程度和稳定性 。
集料作为混凝土的重要组分,对混凝土的强度、耐久性和工作性能有重要影响。通过优化集料的粒径、级配和表 面性质,可以提高混凝土的性能。
在新型墙体材料中的应用
集料可以作为墙体材料的原料之一,通过与其他材料的复合,制备出具有优异性能的新型墙体材料。例如,利用 集料制备出的加气混凝土砌块等轻质墙体材料,具有轻质、高强、保温隔热等优点。
表示集料中含有的有机杂质的质量百分率,影响集料的稳定性和耐久性。
放射性
表示集料是否含有放射性元素及其含量,影响人体健康和环境安全。
力学性质
抗压强度
表示集料抵抗压力的能力,是评价集料强度 的重要指标之一。
耐磨性
表示集料抵抗磨损的能力,影响集料的使用 寿命和安全性。
抗拉强度
表示集料抵抗拉伸的能力,影响集料的耐久 性和稳定性。
道路建筑材料3
ρ
s
式中:AAV----集料的道瑞磨耗值。 m2----磨耗后试件的质量(g)。
m1----磨耗前试验件的质量(g)。 ρs----集料饱和面干密度(g/cm3)。
粗集料磨耗值愈高,表示集料耐磨性愈高。高速公路、一级公路抗滑层用集料磨耗值应 9 不大于14,其它公路不大于16。
第二节 矿质混合料的组成设计
0.30 100.5 20.1 93.2 6.8
0.15 28.5 5.7 98.9 1.1
<0.15 5.5 1.1 100.0 0
Mx =
( A2.36 + A1.18 + A0.6 + A0.3 + A0.15 ) − 5 A4.75 (26.1 + 42.2 + 73.1 + 93.2 + 98.9) − 5 × 8.1 = = 3.19 100 − A4.75 100 − 8.1
或
MX =
A4.75 + A2.36 + A1.18 + A0.60 + A0.30 + A0.15 8.1 + 26.1 + 42.2 + 73.1 + 93.2 + 98.9 = = 3.42 100 100
6
(二)粗集料的技术性质
1)物理常数 (1)表观密度(视密度):在规定条件下,单位表观体积的质量。 粗集料的测定方法:网篮法和容量瓶法。 (2)毛体积密度:在规定的条件下,集料单位毛体积的质量。 粗集料的毛体积密度的测定方法:网篮法和容量瓶法。 (3)松方密度:包括堆积积密度、振实密度和捣实密度。 粗集料的测定方法:容积升(容量筒)。 2)级配:集料中各组成颗粒的分级和搭配情况。 测定方法:筛分析试验(干筛法和水筛法)。 水筛法,准备两份试样,一份水筛,一份干筛 (1)水洗测定<0.075mm含量,确定0.075mm的通过百分率 ①称出试验前干燥集料总质量m1。②进行水筛,洗去<0.075mm的颗粒,烘干。 ③称取烘干后的质量m2。 ④小于0.075mm的含量 (2)干筛法筛得各筛孔的筛余质量(准确到0.1%) ①分计筛余百率 。 ②累计筛余百分率 。 ③通过百分率 。 3)坚固性:浸入饱和硫酸钠溶液中进行干湿循环试验。
3公路水运工程试验检测专业技术人员考试-集料
3.2 集料的技术性质和技术要求
• 2.坚固性(安定性) • 硫酸钠(或硫酸镁)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
3.2 集料的技术性质和技术要求
• 3.粗集料的力学性质 1、压碎值:石料抵抗压碎的能力(质量百分数) 2、 磨耗性:集料抵抗撞击及磨耗的能力(洛杉矶磨耗仪) 3、磨耗值:道瑞磨耗试验机 4、磨光值:石料抵抗磨光的能力,即保持其原有粗糙的能力
γb=
mf
式中:γa ——集料的表观相对密度,无量纲; γs——集料的表干相对密度,无量纲; γb——集料的毛体积相对密度,无量纲; ma——集料的烘干质量(g); mf——集料的表干质量(g); mω——集料的水中质量(g)。
(二)、粗集料密度及吸水率试验(网篮法) • (6)数据处理 ②集料的吸水率以烘干试样为基准,按式(T0304-4)计算,精确至 0.01%。 ωx=
24
6 8 120 80 80 -
02 4
40 24 24 8 1.0
2
泥块含量
针片状含量
硫化物、硫酸盐
3.1.4 集料取样与缩分
样品缩分
分料器法 将试样拌匀后如下图所示,通过分料器分为大致相等的两份,再取其中的一份分成两份,缩分至需要的数 量为止。 四分法 如下图所示。将所取试样置于平板上,在自然状态下拌和均匀,大致摊平,然后沿互相垂直的两个方向, 把试样由中向边摊开,分成大致相等的四份.取其对角的两份重新拌匀,重复上述过程,直至缩分后的材料 量略多于进行试验所必需的量。
m f ma ma 100
(T0304-4)
式中:ωx——粗集料的吸水率(%)。
(二)、粗集料密度及吸水率试验(网篮法) • (6)数据处理 ③粗集料的表观密度(视密度)ρa、表干密度ρs、毛体积密度ρb,按下式 计算,准确至小数点后3位。不同水温条件下测量的粗集料表观密度 需进行水温修正,不同试验温度下水的密度ρT 及水的温度修正系数 αT 见下表。 ρa=γa×ρT 或 ρa=(γa-αT)×ρw (T0304-5) ρs=γs×ρT 或 ρs=(γs-αT)×ρw (T0304-6) ρb=γb×ρT 或 ρb=(γb-αT)×ρw (T0304-7)
集料
2009-4-221道路建筑材料第一章集料1.基本概念2.技术性质(基本性质及其物理力学性能、试验方法)3.矿料级配组成设计方法—图解法。
第一节粗集料一、基本概念1.集料是在混合料中起骨架(和填充)的作用的粒料。
2.集料的最大粒径和公称最大粒径。
3.粗细集料的分界粒径。
4.标准筛:对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品筛。
筛孔为正方形。
1.集料的物理性质密度试验方法(3)选择具体的试验方法:网篮法、容量瓶法 (4)泡水24h(目的是尽量让开口孔隙饱水) (5)秤取试样的水中质量。
(6)取出试样,秤取试样的表干质量。
(7)烘干试样,秤取试样的烘干质量。
(8)取两次试验的平均值作为试验结果。
(9)重复试验的精密度为0.02个单位。
密度试验方法(10)注意事项:水温应在15℃-25℃范围内,浸水最后2h 内的水温相差不得超过2℃。
密度的计算结果应准确至小数点后3位。
吸水率的重复性精密度为0.2%。
密度的用途材料的物理常数不仅反映材料的内部组成结构状态,而且能间接的反映材料的力学性质这些密度是为了计算孔隙率、空隙率、间隙率和配合比设计提供依据。
水泥混凝土用粗集料振实状态下的空隙率,沥青混合料用粗集料骨架捣实状态下的间隙率。
23)颗粒形状粗集料中针、片状颗粒过多,会使混凝土和易性变差,强度降低。
规准仪法(水泥混凝土):适用于测定水泥混凝土使用的4.75mm以上的粗集料的针及片状颗粒含量,以百分率计。
试样准备,试样风干至表面干燥,四分法缩分至该试验所需的试样最小质量。
3)颗粒形状试验步骤,将目测有可能属于针状颗粒的集料按规定的粒级用规准仪逐粒对试样进行针状颗粒鉴定,挑出颗粒长度大于针状规准仪相应间距而不能通过者,为针状颗粒;将通过针状规准仪相应间距的非针状颗粒逐粒对试样进行片状颗粒鉴定,挑出厚度小于片状规准仪相应孔宽能通过者,为片状颗粒。
称量由各粒级挑出的针状颗粒和片状颗粒的质量。
公路养护工基础知识讲座3
砂石材料
(1)矿渣的化学成分和矿物成分
矿渣化学成分随冶炼的矿物成分、燃料、助熔剂及熔化金属的化学成分的不同而 异。大部分矿渣成分中基本上包含着SiO₂、AI₂O₃和CaO,并混有MgO、CaS、
FeO、Mno等。根据化学成分采用碱度(或酸度)作为矿渣分类基础。碱度是矿渣
中碱性氧化物之和与酸性氧化物的比值,通常用模量来表示。
37%左右。
模块一
砂石材料
(2)级配:级配是集料各级粒径颗粒的分配情况,砂的级配可通过砂的筛分试
验确定。筛分试验是将预先通过9.5mm筛(水泥混凝土或天然砂)或4.75mm筛(沥青
路面及基层用的天然砂、石屑、机制砂等)的试样,称取500g(m₁)置于一套孔径分 别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的方孔筛上,
模块一
砂石材料
②铺砌用不整齐块石:铺砌用不整齐块石又称拳石,它是由粗打加工而 得到的块石,要求顶面为一平面,底面与顶面基本平行,顶面积与底面
积之比大于40%~60%。其优点是造价不高,经久耐用,其缺点是不平整
行车振动大,故目前应用较少。
模块一
砂石材料
③锥形块石:锥形块石又称“大块石”,用于路面底基层,是由片
模块一
砂石材料
④粗料石:形状尺寸和极限抗压强度应符合设计文件规定,其表面凹凸相差不大
于10mm,砌缝宽度小于20mm。
⑤细集料:形状尺寸和极限抗压强度应符合设计文件规定,其表面凹凸不大于 5mm,砌缝宽度小于15mm。
模块一
砂石材料
⑥镶面石镶面石受气候因素如晴、雨天及冻融的影响,损坏较快,一般应选用较
模块一
砂石材料
粗集料的技术性质和技术要求
粗集料技术性质所包含的内容:①物理性质:物理常数(各种密度、空隙率)、级配、坚固性;②力学性质:压碎值、磨耗性、冲击值、磨耗值、磨光值;③化学性质:有害杂质含量、碱集料反应。
(1)集料物理性质a密度堆积密度:单位体积(含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量。
表观密度:单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙价体积)物质颗粒的干质量。
表干密度:单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的饱和面干质量。
毛体积密度:单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的干质量。
b吸水性和耐候性吸水性:两个指标,吸水率(石料吸收水份的能力)和饱水率。
耐候性:包括抗冻性和坚固性。
指集料抵抗最不利季节(干湿交换、冻融徇环、温度变化等)影响的能力。
砂石材料空隙率对耐候性的影响:空隙率大,冬季产生冻融破坏,耐候性降低。
c颗粒形状针片状颗粒对集料应用所造成的影响:针片状含量多,集料抗压碎能力低。
定义方法:规准仪法(适用于水泥砼4.75㎜以上粗集料的针片状颗粒含量)测定的针片状颗粒,是指使用专用规准仪测定的粗集料颗粒的最小厚度(或直径)方向与最大长度(或宽度)方向的尺寸之比小于一定比例的颗粒。
游标卡尺法(适用于测定粗集料的针状及片状颗粒含量)测定的针片状颗粒,是指用游标卡尺测定的粗集料颗粒的最大长度(或宽度)方向与最小厚度(或直径)方向的尺寸之比大于3倍的颗粒。
影响实验的重要因素:采用规准仪进行颗粒形状判断时,首先要通过标准筛将粗集料进行分级,不同粒级的颗粒要对应于规准仪相应的孔宽和间距来判定,不可错位;采用游标卡尺对集料颗粒进行甄别时,首先要确定好颗粒基准面,然后再测量其厚度和长度等相应尺寸。
各力学性质的定义及力学性质的内容:路用粗集料的力学性质主要指抗压碎能力和磨耗性两大指标,当粗集料用于表层路面时,还涉及磨光值、磨耗值、和冲击值等指标。
第1章 石料与集料
广西工学院土 木 工 程 系
14
第一章
石料与集料
三.力学性质
——主要讨论确定石料等级的抗压强度和磨耗率两项性质。
(1)单轴抗压强度(饱水)
石料的工程用途不同,抗压强度的测试方法也不相同。
道路工程、建筑工程用石料的单轴抗压强度按下式计算:
Fmax f sc A
式中:fsc——石料的抗压强度,MPa;
广西工学院土 木 工 程 系
28
第一章
石料与集料
表1—1 几种代表性造岩矿物
矿物名称
石英 长石
化学组成
结晶二氧化硅 结晶碳酸岩 结晶片状含水铝硅 酸盐 结晶碳酸钙
外观特征
白色、乳白 色或灰色
特性
质地非常坚硬
常见岩石代 表
花岗岩、砂 岩
花岗岩
白、浅灰、 质地较石英偏 红色、青、 低,易风化成 暗灰 高龄土 易解离成片状, 无色透明、 降低岩石的耐 黑色 久性、强度 白色 易溶于含二氧 化碳的水中, 被酸分解
石料与集料
(3)耐候性
——石料抵抗大气等自然因素作用的性能称为耐候性。
式中: 试验方法:抗冻性和坚固性。
1)抗冻性
不破坏的性能。
(1)直接冻融法 表征指标:
Qfr——抗冻质量损失率%; m1 ——试验前烘干试件质量,g;
2
——石料在饱水状态下,能抵抗多次冻结和融化作用而 m ——试验后烘干试件质量,g。
花岗岩、正长岩
玄武岩、安山岩 石灰岩、砂岩、石 膏 大理岩、石英岩、 片麻岩
变质岩
广西工学院土 木 工 程 系
30
第一章
石料与集料
3.常见岩石种类 路桥工程中常用岩石类型见表1—3。
检测培训《粗、细集料试验、矿料级配设计》07-11-6
5. 坚固性
除前述的将原岩加工成规则试块进行 抗冻性和坚固性试验外,对已轧制成的碎 石或天然卵石,亦可采用规定级配的各粒 级集料,按现行《公路工程集料试验规程 JTG E42—2005》规定,选取规定数量的 集料,分别装在金属网篮中浸入饱和硫酸 钠溶液中进行干湿循环试验。经一定的循 环次数后,观察其表面破坏情况,并用质 量损失百分率来计算其坚固性。
分计筛余、累计筛余和通过量的关系
筛孔尺寸 /mm
d0 = Dmax d1 d2 d3 d4 d5 ┇ dk ┇ dn
存留质量/g
m0 = 0 m1 m2 m3 m4 m5 ┇ mk ┇ mn
分计筛余/%
α 0=0 α 1 α 2 α 3 α 4 α 5 ┇ α k ┇ α n A0 = 0 A1 = α A2 = α A3 = α A4 = α A5 = α
3. 级配(Gradation)
级配:
粗集料中各组成颗粒的分级和搭配称为 级配,级配通过筛分试验确定。
集料级配有关的参数:分计筛余百分率、 累计筛余百分率和通过百分率。
1、分计筛余百分率 是指某号筛上的筛余质量占试样总质量百分率
2、累计筛余百分率 是指某号筛的分计筛余百分率和大于该号筛的各筛 分计筛余百分率之总和 3、通过百分率 是指通过某号筛的试样质量占试样总质量的百分 率,即100与某号筛累计筛余百分率之差
a
0
m0 m1 m2
T
(2)细集料的毛体积密度、表干密度(饱和面干密度)、 吸水率 [细集料毛体积密度、表干密度测定方法]:按照《公路 工程集料试验规程JTG E42—2005》规定,将细集料在 水中浸24h,使开口孔隙饱水,再适当蒸发表面水后放 人饱和面干试模,提起饱和面于试模后要求饱和面干试 样的塌陷形状如图1-8,立即称取饱和面干试样质量m3, 迅速放人容量瓶中,将水加满,称其质量m2。倒出容量 瓶中的水和细集料并装满水,称得容量瓶装满水的质量 为m1,将倒出的细集料在规定条件(105℃±5℃烘干至 恒重)下烘干后称其质量为m0。按式(1—25)和式(1—26) 计算出毛体积密度ρb、表干密度ρs。
3-细集料
2.细集料Байду номын сангаас技术性质
(1)物理常数 ————包括表观密度、堆积密度和空隙率等物理常数, 其含义与粗集料完全相同,但是由于它的粒径较小,测定与
计算的方法稍有不同。
(2)级配 ————各级粒径颗粒的分配情况,可通过砂的筛分试验确定。 筛分试验:将500g试样,置于一套标准筛进行筛分,分别称出 试样存留在各筛上质量,并计算其级配有关参数:
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。 计算公式:
mi ai 100 M
式中:ai——某号筛的分计筛余,%;
mi——存留在某号筛上的质量,g; M ——试样总质量,g。
2)累计筛余百分率
————某号筛的分计筛余百分率和大于某号筛的各筛分计筛 余百分率之总和。 计算公式:
结论:细度模数越大,表示细集料越粗。
4.1.2
砼拌和用水
1.拌和用水水质不纯最常见的危害 ① 影响混凝土的和易性和凝结;
② 有损于混凝土强度发展;
③ 降低混凝土耐久性,加快钢筋腐蚀,导致预应力钢筋脆断; ④ 使混凝土表面出现污斑等。
2.为保证混凝土的质量和耐久性,必须使用合格水。
水的分类:饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理 或处置后的工业废水。 要求:能饮用的水均能用于制备砼。
Ai——累计筛余,%。
(3)粗度 粗度是评价砂粗细程度的一种指标。
指标:细度模数(或细度模量),是各号筛的累计筛余百分率 之和除以100之商。可按下式计算:
A2.5 A1.25 A0.63 A0.315 A0.16 Mx 100
当砂中含有大于5mm的颗粒时,则按下式计算:
(A2.5 A1.25 A0.63 A0.315 A0.16) 5 A5 Mx 100 A5
集料
指
标 Ⅲ类 25
项目
针片状颗粒(按质量计,%)<
Ⅰ类 5
Ⅱ类 15
(7) 含泥量和泥块含量
泥是指砂中粒径小于0.075mm的颗粒,泥块是指粗集料原 尺寸大于4.75mm(或细集料大于1.18mm),但经水浸洗、手 捏后小于2.36mm(细集料小于0.6mm)的颗粒含量。
判定砂级配是否合格的方法:
(1)各筛上的累计筛余百分率原则上应完全处于所规定的任何一 个级配区; (2)允许有少量超出,但超出总量应小于5%; (3)4.75mm和0.6mm筛号上不允许有任何超出; (4)Ⅰ区人工砂中150μm筛孔累计筛余可放宽到100~85, Ⅱ 区人工砂中150μm筛孔累计筛余可放宽到100~80,Ⅲ区人工 砂中150μm筛孔累计筛余可放宽到100~75。
ms a Vs Vn
(2)毛体积密度——在规定条件(105℃±5℃烘干至恒重)下, 单位毛体积(包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙)的质量。
ms h Vs Vn Vi
(3) 装填密度
ms Vf
① 堆积(松装)密度——集料按自由下 落方式装样 ② 振实(紧装)密度——集料振摇方式 装样 ③ 捣实密度——集料振捣方式装样
(4) 空隙率
Vi Vv n 100 1 Vf a
细集料堆积密度试验仪具示意图
(4) 粗集料骨架间隙率
粗集料颗粒间的空隙体积的百分含量,粗集料骨架间隙率的 大小用于确定混合料中细集料和结合料的数量,并评价集料的骨 架结构。
(5)细集料的棱角性 天然砂、人工砂和石屑等细集料的棱角性对沥青混合料的内摩 擦角和抗流动性变形能力及对水泥混凝土的和易性有着显著的影 响。当空隙率较大时,意味着细集料有着较大的内摩阻角。
第二周 粗集料的技术性质
子任务1 粗集料基本知识
12
3、空隙率
含水率
同细集料,测定与计算方法略有不同
级配(T0303-2005)
子任务1 粗集料基本知识
测定方法:洛杉矶法、狄法尔法
3、磨光值:反映路面抗滑性。磨光值愈高,抗滑性愈好。
4、冲击值:反映集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的性能,可采用冲击值试验仪测定
5、磨耗值:又称磨耗率,评定抗滑表层的集料抵抗车轮磨耗的能力。采用道瑞磨耗试验机测 定磨耗值(AAV),磨耗值愈低,耐磨性愈高。
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子任务1 粗集料基本知识
1
粗集料的技术性质
武春山
子任务1 粗集料基本知识
2
一、含义
在沥青混合料中,粗集料是指粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。 在水泥混凝土中,粗集料是指粒径大于4.75mm的碎石、砾石和破碎砾石。
子任务1 粗集料基本知识
3
二、物理性质
1、密度
表观密度
表观相对密度
提交
子任务1 粗集料基本知识
10
2、堆积密度:是指单位体积(含材料的颗粒固体及闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体 积)物质颗粒的质量。
自然堆积密度
振实密度率试验(T0310-2005)
子任务1 粗集料基本知识
11
堆积密度 (1)含义:单位体积(含矿质实体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积) 物质颗粒的质量。
(1)规准仪法:适用于测定水泥混凝土用的4.75mm以上的粗集料的针、片状颗粒含量。
第二节集料1
第二节集料概述:笼统的说集料就是粒状石质材料。
1.集料分类(1)总分类:包括天然砂、人工砂、卵石、碎石,另有工业冶金矿渣。
(1)根据集料形成的过程不同,分为卵石(又称砾石)和碎石;(2)根据粒径大小的不同,分为粗集料和细集料;2.粗细集料粒径的界限水泥混凝土用集料的粗细界限尺寸为4.75mm,沥青混合料用集料粗细界限尺寸为2.36mm。
大于或等于该尺寸的颗粒为粗集料,余为细集料。
3.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。
(1)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。
(2)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。
实际上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。
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75mm、63mm 、53mm 、37.5mm 、31.5mm 、26.5mm 、19mm 、16mm 、13.2mm 、9.5mm 、4.75mm 、2.36mm 、1.18mm 、0.6mm 、0.3mm 、0.15mm 、0.075mm ;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100mm、80mm、63mm、50mm、40mm、31.5mm、25mm、20mm、16mm、10mm、5mm、2.5mm、1.25mm、0.63mm、0.315mm、0.16mm、0.075mm。
不同用途采用不同规格标准套筛,是我国多年以来的一种特有的做法。
道路建筑材料
(三)道路材料质量的标准化与技术标准 国家标准GB3935.l-83标准化基本术语第一部分对标准作如下定义:“标准是 对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为 基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定形式发布,作为共同遵守 的准则和依据。” 目前我国建筑材料的标准分为:国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四个 等级。其中: GB指国家标准 JTJ交通部门基本建设方面的规范 JC建材行业标准 SH石油化工行业标准YB黑色冶金行业标准 标准符号举例:JTG E41—2005 公路工程岩石试验规程 标准符号 编号—制定修订年份 标准名称 公路工程标准体系中标准的代码: JTG :交、通、公(路)三字汉语拼音的第一个字母 E—标准类别的排序,用字母表示。A—综合;B—基础;C—勘测;D—设计; E—检测F—施工;G—监理;H—养护与管理 41—该类标准的序号 六、本课程的要求 本课程为考试课、完成学习后将有两门成绩,即理论成绩和实操成绩。 建筑材料课在本专业中的位置:是路桥专业的重点课程
论
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)人工开采的岩石(石料)和轧制的碎石(集料) (2)天然风化的松散颗粒(砂、石屑)
什么是有机和无机? 【无机物】 无机物是无机化合物的简称,通常指不含碳元素的化合 物。少数含碳的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、氰化物等 也属于无机物。无机物大致可分为氧化物、酸、碱、盐等。 【有机物】 有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍 生物总称为有机物。 说明 1.有机物是有机化合物的简称。2.有机物一 般难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点较低。绝大多数有机物受热容易 分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢,并常伴有副反应发生。 3.有机物种类繁多,目前人类已知的有机物达900多万种,数量远远 超过无机物。可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含 官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。 根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂 环化合物三类。
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s
式中:AAV----集料的道瑞磨耗值。
m1----磨耗前试验件的质量(g)。
m2----磨耗后试件的质量(g)。 ρs----集料饱和面干密度(g/cm3)。
粗集料磨耗值愈高,表示集料耐磨性愈高。高速公路、一级公路抗滑层用集料磨耗值应
不大于14,其它公路不大于16。
将10mm~20mm集料试样3kg左右装入压碎值测定仪的钢质圆筒内,放在压力机上,
在3min~5min均匀地加荷至200kN,稳定荷载5s,称其通过2.5mm的筛余质量。
Qa
m0 m1 m0
100
式中:m1----试验后筛余的试样质量。 m0----试验前试样质量。 2)石料磨光值(PSV):按规定方法测得的石料抵抗轮胎磨光作用的能力,即石料被磨光 后用摆式仪测得的磨擦系数。在公路上,经过一段时间的车辆荷载后,公路最后向汽车提
1
(一)粗集料的技术性质
集料体积与质量关系示意图
Vv
空隙
Vi Vo
开口孔隙 mo
V
Vn 闭口孔隙
M
Vs 矿质实体 ms
2
1.物理常数
(1)表观密度(视密度):在规定条件(105℃±5℃下烘干至恒重)下,单位表观体积的
质量。
a
ms
Vs Vn
式中:ρa—集料的表观密度(g/cm3); ms——集料矿质实体的质量(g); Vs——集料矿质实体的体积(cm3); Vn——集料闭口孔隙的体积(cm3)。
存留量mi(g)
40.5 90.0 80.5 154.0 100.5 28.5 5.5
分计筛余百分率ai(%) 8.1 18.0 16.1 30.9 20.1 5.7
1.1
累计筛余百分率Ai(%) 8.1 26.1 42.2 73.1 93.2 98.9 100.0
通过百分率Pi(%) 91.9 73.9 57.8 26.9
1)粗集料压碎性;集料在连续增加的荷载下,抵抗压碎的能力。用压碎值表示。
①沥青混合料、基层、底基层用粗集料的压碎值
将13.2mm~16mm集料试样3kg左右装入压碎值测定仪的钢质圆筒内,放在压力机
上,在10min时均匀地加荷至400kN,立即卸载,称其通过2.36mm的筛余质量。
②水泥混凝土用粗集料的压碎值
9
环保人员头戴防毒面具对废渣上的有毒有害气体进行检测
散发着二氧化硫、硫化氢有毒有害气体的工业废渣
据环保人士介绍,刺鼻的气体里含有 二氧化硫、硫化氢,对人体十分有害. 含有对人体有害物质的工业废渣、废水、 废气,严禁运出厂区乱堆乱放。
10
工业废渣新型材料 1、用工业废渣生产免烧免蒸砖 工业废渣免烧免蒸砖(以下简称免烧砖)是以工业废渣为集科,水泥、石灰等 为胶结料,配以外剂压制成型后,经自然养护而成的。近年来,工业废渣免烧砖 在我国发展很快,已成为重要的新型墙体材料之一。 2、宝钢用工业废渣研制新型多功能绿色建材 3、利用电石工业废渣和风积沙生产生态水泥
1、先计算出各颗粒粒径的对数lgdi
2、求出各颗粒粒径间的对数间距,即lgdi-lgdi-1(精确到0.01),并计算出各颗粒粒径对 数间距的总和,即Σ(lgdi-lgdi-1)
3、按下式求出各颗粒粒径的间距系数K: 应校核颗粒间距系数总和,调整使ΣK=1.00
K
lg d i lg d i1
测定方法:容量瓶法和李氏比重瓶法。
(2)堆积密度及紧装密度
ms
Vs Vn Vi Vv
式中:ρ—集料的堆积密度(g/cm3);
ms——集料矿质实体的质量(g);
Vs——集料矿质实体的体积(cm3);
Vn——集料闭口孔隙的体积(cm3);
Vi——集料开口孔隙的体积(cm3);
VV——集料空隙的体积(cm3)。
4
2.级配
级配:集料中各组成颗粒的分级和搭配情况,级配是通过筛分析来确定的。 测定方法:筛分析试验(干筛法和水筛法)。 级配参数:ai(%)、Ai(%)、Pi(%) 水泥混凝土用集料筛分可以用干筛法。沥青混合料用集料筛分时用水筛法,因 为在沥青混合料中要求计算0.075mm以下矿粉的含量,如果也是采用干筛法的话 将不能准确测出<0.075mm矿粉含量。所以,沥青混合料用集料一定要用水筛法。 标准筛孔为:75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、 13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm。(方孔筛) 标准筛孔为:100mm、80mm、63mm、50mm、40mm、31.5mm、25mm、20mm、16mm、 10mm、5mm、2.5mm。(圆孔筛) 3.粗度:评价细集料粗细程度的一种指标,可以用细度模数表示。
式中:LSV----粗集料的冲击值(%)。
LSV m1 100 m
m----试样总质量(g)。
m1----试验后通过2.36mm的试样质量(g) 。
4)集料磨耗值(AAV):用于评定抗滑表层的集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力。
将圆孔筛粒径为10mm~15mm(或方孔筛为9.5mm~13.2mm)的集料用规定的方法排成特 定试件,用道瑞耗机以28~30r/min的转速磨500圈后测出试验前后的质量损失,粗集料磨 耗值按下式计算
第一节 集料的技术性质
集料:大大小小天然石料的混合体。包括岩石经自然风化而成 的砾石、卵石 。在混合料中起骨架和填充作用。工程上一般将集料分为粗集料 和细集料两类。
粗集料 集料
细集料
在水泥混凝土中指粒径大于4.75mm的岩石颗粒。 在沥青混凝土中指粒径大于2.36mm的岩石颗粒。 在水泥混凝土中指粒径小于4.75mm的岩石颗粒。 在沥青混凝土中指粒径小于2.36mm的岩石颗粒。
式中:P—欲计算的某级粒径d(mm)的通过百分率(%);
d—欲计算的某级粒径d(mm); D—矿质混合料的最大粒径(mm)。
2.泰波(A.N.Talbal)理论:P=100(d/D)n
式中:P—欲计算的某级粒径d(mm)的通过百分率(%); n—试验指数;
d—欲计算的某级粒径d (mm); D—矿质混合料的最大粒径(mm) 。
①称出试验前干燥集料总质量m1。②进行水筛,洗去<0.075mm的颗粒,烘干。
③称取烘干后的质量m2。
④小于0.075mm的含量
(2)干筛法筛得各筛孔的筛余质量(准确到0.1%)
①分计筛余百率 。 ②累计筛余百分率 。 ③通过百分率 。
3)坚固性:浸入饱和硫酸钠溶液中进行干湿循环试验。
7
2.力学性质
粗集料的毛体积密度的测定方法:网篮法和容量瓶法。
(3)松方密度:包括堆积积密度、振实密度和捣实密度。
粗集料的测定方法:容积升(容量筒)。
2)级配:集料中各组成颗粒的分级和搭配情况。
测定方法:筛分析试验(干筛法和水筛法)。
水筛法,准备两份试样,一份水筛,一份干筛
(1)水洗测定<0.075mm含量,确定0.075mm的通过百分率
测定方法:容积升(容量筒)。
3
(3)空隙率
空隙率:空隙的体积占总体积的百分率。
n Vi VV (1 ) 100
V
a
式中:ρ—集料的堆积密度或紧装密度(g/cm3);
ρa—集料的表观密度(g/cm3); Vi—集料开口孔隙的体积(cm3); VV—集料空隙的体积(cm3); V—集料的总体积(cm3)。
12
一、矿质混合料的级配理论
(一)级配类型
典型级配:连续级配和间断级配。
1.连续级配:筛孔尺寸由大到小,逐级粒径均有,按比例互相搭配组成的矿质混合料。
2.间断级配:在矿质混合料中剔除其一个或几个分级而形成一种不连续的混合料。
(二)级配理论
1.富勒(W.B.Fuller)理论: P2=kd
P=100(d/D)0.5
级配曲线范围:由于矿料在轧制过程中的不均匀性,以及混合料配制时的误差等,所
配制的混合料必须在一定的范围内波动。
若为常坐标,级配曲线明显造成前密后疏,不便绘制和查阅,所以一般采用
半对数坐标进行绘制。这种方法是用半对数坐标绘制级配曲线。半对数坐标就是
以对数坐标为横坐标,以常坐标为纵坐标所绘制的坐标网。
建立半对数坐标的一般方法如下:
级配优良的标准: 1、空隙率最小:不同粒径的各通讯矿质集料按一定比例搭配,使
其组成一种具有最大密实度(即最小空隙率)的矿质混合料。 2、最大磨擦力:各级矿质集料在进行比例搭配时,应使各级集料
排列紧密,形成一个多级空间骨架结构且具有最大的摩擦力。 矿质混合料进行组成设计,其主要内容包括: 1)级配理论和级配范围的确定; 2)基本组成的设计方法。
3.魏茅斯(C.A.G.Weymouth)粒子干涉理论
魏矛斯提出的粒子干涉理论,认为颗粒之间的空隙,应由次小一级颗粒所填充;其所余
空隙又由再次小颗粒所填充,但填隙的颗粒不得大于其间隙之距离,否则大小颗粒
粒子之间势必发生干涉现象。为避免干涉起见,大小粒子之间应按一定数量分配, 并从临界干涉的情况下可导出前分级粒度的间距计算公式:
lg d i lg d i1
4、选定横坐标长度L,各颗粒粒径间距li=KL
5、计算出各颗粒粒径在横坐标上的位置(即距原点的距离)
6、根据各颗粒粒径在横坐标上的位置确定横坐标,以通过百分率为纵坐标,即为半对数 坐标。
建立好坐标网后,将按泰波实验指数(n1和n2)计算所得的各颗粒粒径(di)的
粗集料冲击值试验用以测定路面用粗集料抗冲击的性能,以击碎后小于2.36mm部分的质 量百分率表示。
冲击试验方法是选取规定质量规格为9.5mm~13.2mm的集料试样,装于冲击值试验仪的盛
样器中,用捣杆捣实25次使其初步压实,然后用质量为(13.75±0.05)kg冲击锤,沿导杆 自380mm±5mm处自由落下锤击集料,并连续锤击15次,最后将试验后的集料在2.36mm 的筛上筛分并称量。冲击值按下度算: