砂石材料PPT课件
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砂石材料PPT课件
2021 道路桥梁工程系
细集料的堆积密度测定 颗粒材料 空隙
2021 道路桥梁工程系
空隙率 集料颗粒之间空隙体积(含开口孔隙)占集料总体积的百分率。
n
1
a
100
空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密 程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的 依据。
2021 道路桥梁工程系
2.级配
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。 针状颗粒的定义：最大长度大于2.4倍的平均粒径的颗粒。 片状颗粒的定义：最大厚度小于0.4倍的平均粒径的颗 测定方法：针片状规准仪、游标卡尺法
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。
⑵磨光值（PSV） 反映集料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，它是采用加速
①吸水率：
岩石吸水率是指在室内常温（20℃±2℃）和大气压 条件下，岩石试样最大的吸水质量占烘干（105 5℃ 干燥至恒重）岩石试件质量的百分率。
Wa
m1 m m
100
2021 道路桥梁工程系
②饱和吸水率：
在室内常温和真空抽气后的条件下，岩石试样最大吸水的质 量占烘干岩石试件质量的百分率。
区别：
Wsa
m2 m100 m
饱水率是在石料抽至真空的条件下测定的，此时
水几乎充满开口孔隙的全部体积，而在常压下测定
的吸水率，通常认为水分只填充部分孔隙。
2021 道路桥梁工程系
饱水率>吸水率 影响吸水性的因素：a、孔隙特征、孔隙率
b、岩石的酸碱性 c、矿物成分组织构造 吸水率、饱和吸水率能有效地反映岩石微裂隙的发育程 度，可用来判断岩石的抗冻性和抗风化等性能。
1.砂石材料
① 分计筛余百分率ai：某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率 ② 累计筛余百分率Ai：等于或大于某号筛上筛余质量之和占总质量
的百分率 ③ 通过百分率Pi：通过某号筛的集料质量占试件总质量的百分率
⑶ 级配曲线的绘制图1-10 级配曲线
⑷ 制表
图1-8 级配的几种情况
筛析试验用套筛
图1-10 级配曲线示意图
图1-2 石料抗压强度试件
② 桥梁试件:200×200×200 mm立方体
图1-2 石料抗压强度试件
影响石料抗压强度的因素： 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
2) 磨耗率
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）
级配范围曲线
禁区
控制点
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
1.4.2 矿质混合料的组成设计
1.4.2.1 数解法——试算法
t
式中：m1——磨耗前的试件质量（g） m2——磨耗后的试件质量（g）
't——集料的饱和面干密度
4）冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载的能力
冲击值仪
冲击值LSV m1 100% m0
式中：m0——冲击前试样质量； m1——冲击后粒径小于2.36mm集料试样质量
磨光值试件
试件→（金刚砂），经6h磨光后， 用摆式仪测摩擦系数（BPN）→磨光值
的百分率 ③ 通过百分率Pi：通过某号筛的集料质量占试件总质量的百分率
⑶ 级配曲线的绘制图1-10 级配曲线
⑷ 制表
图1-8 级配的几种情况
筛析试验用套筛
图1-10 级配曲线示意图
图1-2 石料抗压强度试件
② 桥梁试件:200×200×200 mm立方体
图1-2 石料抗压强度试件
影响石料抗压强度的因素： 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
2) 磨耗率
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）
级配范围曲线
禁区
控制点
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
1.4.2 矿质混合料的组成设计
1.4.2.1 数解法——试算法
t
式中：m1——磨耗前的试件质量（g） m2——磨耗后的试件质量（g）
't——集料的饱和面干密度
4）冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载的能力
冲击值仪
冲击值LSV m1 100% m0
式中：m0——冲击前试样质量； m1——冲击后粒径小于2.36mm集料试样质量
磨光值试件
试件→（金刚砂），经6h磨光后， 用摆式仪测摩擦系数（BPN）→磨光值
砂石材料技术性质PPT学习教案
第7页/共109页
3.变质岩 根据原岩的不同，一般将变质岩分为两大类：
变质作用作用于岩浆岩，形成的变质岩称为正 变质岩；变质作用作用于沉积岩，生成的变质 岩称为副变质岩。沉积岩形成变质岩后，其建 筑性能有所提高，如石灰岩和白云岩变质后得 到的大理岩，比原来的岩石坚固耐久；而岩浆 岩经变质后产生片状构造，性能反而下降，如 花岗岩变质后成为片麻岩则易于分层剥落、耐 久性差。
第15页/共109页
（1）真实密度 岩石的真实密度（简称密度，
又称颗粒密度）是岩石在规定 条件下，岩石矿质单位体积 （不含开口与闭口孔隙体积） 的质量。
第16页/共109页
由于测定岩石密度是在空气中 称量岩石质量，所以岩石中的 空气质量m0=0，岩石矿质实体 的质量就等于岩石的质量M， 即ms=M，故式（1—1a）可改 写为：
大理岩由石灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸 盐岩经区域变质作用或热接触变质作用形成。 从矿物成分来看，大理岩主要由方解石和白云 石组成，方解石和白云石的含量一般大于50％， 有的可达99％。但是除少数纯大理岩外，在一 般大理岩中往往含有少量的其他变质矿物。
第8页/共109页
根据原岩不同，大理岩可分为方解石大理岩、 白云石大理岩、石英大理岩、硅灰石大理岩、 石墨大理岩等。
第6页/共109页
2.沉积岩 砂岩是一种典型的沉积岩，是由源区岩石经风化、
剥蚀和搬运，在盆地中堆积形成。砂岩由碎屑 和填隙物两部分构成。碎屑除石英、长石外还 有白云母、重矿物、岩屑等。 填隙物包括胶结物和碎屑杂基两种组分，常见胶结 物有硅质和碳酸盐质胶结，岩石的硬度、强度 和各种随胶结物种类不同而不同；杂基成分主 要指与碎屑同时沉积的颗粒更细的黏土或粉砂 质物。填隙物的成分和结构反映了砂岩形成的 地质构造环境和物理化学条件。
3.变质岩 根据原岩的不同，一般将变质岩分为两大类：
变质作用作用于岩浆岩，形成的变质岩称为正 变质岩；变质作用作用于沉积岩，生成的变质 岩称为副变质岩。沉积岩形成变质岩后，其建 筑性能有所提高，如石灰岩和白云岩变质后得 到的大理岩，比原来的岩石坚固耐久；而岩浆 岩经变质后产生片状构造，性能反而下降，如 花岗岩变质后成为片麻岩则易于分层剥落、耐 久性差。
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（1）真实密度 岩石的真实密度（简称密度，
又称颗粒密度）是岩石在规定 条件下，岩石矿质单位体积 （不含开口与闭口孔隙体积） 的质量。
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由于测定岩石密度是在空气中 称量岩石质量，所以岩石中的 空气质量m0=0，岩石矿质实体 的质量就等于岩石的质量M， 即ms=M，故式（1—1a）可改 写为：
大理岩由石灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸 盐岩经区域变质作用或热接触变质作用形成。 从矿物成分来看，大理岩主要由方解石和白云 石组成，方解石和白云石的含量一般大于50％， 有的可达99％。但是除少数纯大理岩外，在一 般大理岩中往往含有少量的其他变质矿物。
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根据原岩不同，大理岩可分为方解石大理岩、 白云石大理岩、石英大理岩、硅灰石大理岩、 石墨大理岩等。
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2.沉积岩 砂岩是一种典型的沉积岩，是由源区岩石经风化、
剥蚀和搬运，在盆地中堆积形成。砂岩由碎屑 和填隙物两部分构成。碎屑除石英、长石外还 有白云母、重矿物、岩屑等。 填隙物包括胶结物和碎屑杂基两种组分，常见胶结 物有硅质和碳酸盐质胶结，岩石的硬度、强度 和各种随胶结物种类不同而不同；杂基成分主 要指与碎屑同时沉积的颗粒更细的黏土或粉砂 质物。填隙物的成分和结构反映了砂岩形成的 地质构造环境和物理化学条件。
新规范砂石PPT课件
第13页，共107页
第13页/共107页
2.1术语
• 2.1.2人工砂 artificial sand • 岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒。
第14页，共107页
第14页/共107页
2.1术语
• 【条文说明】 • 2.1.2增加人工砂、混合砂是由于天然砂资源日益减少，混凝土用砂的供需矛盾日益突出。为了解决天然砂
第27页，共107页
1砂的质量要求 • 3.2石的质量要求
第28页，共107页
第28页/共107页
3.1砂的质量要求
• 3.1.1砂的粗细程度按细度模数μf分为粗、中、细、特细四级，其范围应符合下列规定： • 粗砂：μf＝3.7～3.1 • 中砂：μf＝3.0～2.3 • 细砂：μf＝2.2～1.6 • 特细砂：μf＝1.5～0.7
第6页/共107页
1总则
• 1.0.2本标准适用于一般工业与民用建筑和构筑物中普通混凝土 用砂和石的质量要求和检验。
• 【条文说明】 • 1.0.2本标准适用于一般工业与民用建筑和构筑物中的普通混凝
土用砂和石的要求和质量检验。对用于港工、水工、道路等工 程的砂和石，除按照各行业相应标准执行外，也可参照本标准 执行。
供不应求的问题，从20世纪70年代起，贵州省首先在建筑工程上广泛使用人工砂，近十几年来我国相继在 十几个省市使用人工砂，并制定了各地区的人工砂标准及规定。
第15页，共107页
第15页/共107页
2.1术语
• 【条文说明】 • 由于人工砂颗粒形状棱角多，表面粗糙不光滑，粉末含量较大。配制混凝土时用水量应比天然砂配制混凝
第7页，共107页
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1总则
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2.1术语
• 2.1.2人工砂 artificial sand • 岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒。
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2.1术语
• 【条文说明】 • 2.1.2增加人工砂、混合砂是由于天然砂资源日益减少，混凝土用砂的供需矛盾日益突出。为了解决天然砂
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1砂的质量要求 • 3.2石的质量要求
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3.1砂的质量要求
• 3.1.1砂的粗细程度按细度模数μf分为粗、中、细、特细四级，其范围应符合下列规定： • 粗砂：μf＝3.7～3.1 • 中砂：μf＝3.0～2.3 • 细砂：μf＝2.2～1.6 • 特细砂：μf＝1.5～0.7
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1总则
• 1.0.2本标准适用于一般工业与民用建筑和构筑物中普通混凝土 用砂和石的质量要求和检验。
• 【条文说明】 • 1.0.2本标准适用于一般工业与民用建筑和构筑物中的普通混凝
土用砂和石的要求和质量检验。对用于港工、水工、道路等工 程的砂和石，除按照各行业相应标准执行外，也可参照本标准 执行。
供不应求的问题，从20世纪70年代起，贵州省首先在建筑工程上广泛使用人工砂，近十几年来我国相继在 十几个省市使用人工砂，并制定了各地区的人工砂标准及规定。
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2.1术语
• 【条文说明】 • 由于人工砂颗粒形状棱角多，表面粗糙不光滑，粉末含量较大。配制混凝土时用水量应比天然砂配制混凝
第7页，共107页
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1总则
土木工程材料PPT课件
1.物理性质
石料的物理性质包括：物理常数、吸水性，以及耐候性。
（1）物理常数
石料的物理常数是石料矿物组成结构状态的反映。
三部分组成
矿物实体 闭口孔隙 开口孔隙
1）密度
——石料在规定条件（105土5℃烘干至恒重，温度20℃） 下，单位实体体积（闭口孔隙+矿质实体的体积）的质量。
公式：
t
ms vs
M vs
1）吸水率
吸水率是指在室内常温和大气压条件下，石料试件最大 的吸水质量占烘干（105土5℃干燥至恒重）石料试件质量的 百分率。
W
m2 m1 m1
100
式中：W——石料吸水率，％； m1——石料烘干至恒量时的质量，g；
m2——石料试件吸水至恒量时的质量，g。
2）饱水率
——在内常温（20±2℃）和真空（真空度为2.67kPa）条 件下，石料试件的最大吸水质量占烘干石料试件质量的百分 率。
在空气中称量石料质量， m0=0，ms=M
式中：t——石料的真实密度，g/cm3； ms——石料矿质实体的质量，g； vs——石料矿质实体的体积，cm3。
2）毛体积密度
——指在规定条件下，石料单位毛体积（矿质实体+孔隙的
体积）的质量。
公式：
h
vs
ms vn
vi
M V
式中：h——石料的毛体积密度，g/cm3； ms 、vs——意义同前式； vi——石料开口孔隙的体积，cm3； vn——石料闭口孔隙的体积，cm3。 V——石料的毛体积，cm3。
2.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
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：
砂石讲课-PPT课件
2.1.4 砂中的泥块含量应符合表2.1.4的规定。
表2.1.4 砂中泥块含量限值
混凝土强度等级 泥块含量（按质 量计%） 大于等于C60 ≤0.5（0） C55～C30 ≤1.0 (＜1.0) 小于等于C25 ≤2.0 (＜2.0)
对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的小于等于C25混凝土 用砂，其泥块含量应不大于1.0%。
2.1.3 天然砂中含泥量应符合表2.1.3的规定。
• 表2.1.3 砂中含泥量限值
混凝土强度等级 大于等于C60 C55～C30 ≤3.0(＜3.0) 小于等于C25 ≤5.0(＜5.0)
含泥量（按质量计%） ≤2.0(＜1.0) 注：括号内指标为GB14684-2019指标
对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的小于等于C25混凝土用砂，含泥量应不 大于3.0%。
第二章 第一节 概
述
1、混凝土中的骨料包括粗骨料和和细骨料。细骨料 一般指公称粒径小于5mm在混凝土（或砂浆）中 起骨架作用且具有一定强度的固体颗粒，分为轻细 骨料、普通细骨料和重细骨料。
2、粗骨料是指公称粒径大于5mm在混凝土中起骨架 作用且具有一定强度的固体颗粒，分为轻粗骨料、 普通粗骨料和重粗骨料。
。
≤8 ≤10
注： 对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂或有腐蚀介质作 用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土用砂，其坚固性质量损失率应 小于8%。
2.1.7 人工砂的总压碎值指标应小于30%。 2.1.8 砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物 及硫酸盐等有害物质，其含量应符合表2.1.8的规定。
表2.2.5－1 碎石的压碎指标值 岩石品种 混凝土强度等级 碎石压碎指标值（%）
沉积岩
变质岩或深成的火成岩
见证取样(砂石)材料检测课件
质量反馈
建立质量反馈机制，及时 收集和处理质量问题的信 息，对质量控制方法进行 持续改进和优化。
培训与交流
加强质量控制人员的培训 和交流，提高其专业素质 和技术水平，推动质量控 制的持续改进和创新。
05
砂石材料的验收与存储
验收的标准与程序
验收标准
砂石材料应符合设计要求和合同约定，质量应符合国家或行业标准，无夹杂物、泥土和其他杂质。
加强国际合作与交流
积极参与国际检测技术交流与合作，引进国外先进的检测技术和设 备，推动我国检测行业的快速发展。
THANKS
感谢观看
取样的操作步骤
2. 准备取样工具
根据材料特性选择合适的取样 工具。
4. 标识和封装
对取得的样品进行标识、封装 ，并做好记录。
1. 确定取样部位
根据相关规定和规范，确定取 样的部位和数量。
3. 进行取样
按照规定的取样方法和操作流 程进行取样。
5. 送检
将样品送至具有相应资质的检 测机构进行检测。
取样的注意事项
见证取样(砂石)材料检测 课件
• 砂石材料概述 • 砂石材料的检测方法 • 见证取样的流程与规定 • 砂石材料的质量控制 • 砂石材料的验收与存储 • 砂石材料检测的未来发展
01
砂石材料概述
砂石材料的定义与分类
总结词
砂石材料是由天然砂粒和石块组成的一类建筑材料，根据粒径大小可分为粗砂、中砂和细砂，按来源可分为河砂 、海砂和山砂。
02
砂石材料的检测方法
外观检测
总结词
通过观察砂石材料的外观，初步 判断其质量。
详细描述
检查砂石材料是否干净、无杂质 ，颗粒大小是否均匀，有无明显 的颜色差异等。
《砂石材料》课件
新型材料的研发
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
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
砂石材料
土木工程系
18
第三章 砂石材料
3、其他性质 （1）坚固性 （2）针片状 粗集料中细长的针状颗粒与扁平的片状颗粒。
影响：针片状颗粒是一种有害颗粒，由于它过于细长 或扁平，因此，施工中很容易折断，增大集料空隙， 影响混合料的技术性质。 测定方法：规准仪法 ——适于水泥混凝土用粗集料
游标卡尺法——适于沥青混合料用粗集料
观点：矿质混合料的级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大。
当矿质混合料的级配 曲线为抛物线时，具有最 大密实度。
理想最大密度 级配曲线
最大密度级配曲线公式： 可用矿料颗粒粒径（d）与通过量（p）表示 。
p2 kd ①
式中：d ——矿质混合料各级颗粒粒径，mm；
p ——各级颗粒粒径集料的通过量，%；
k ——常数。 当 d=D时，p=100%，代入①式，得
土木工程系
24
① 分计筛余百分率（ai）
——各号筛的筛余量除以试样总量的百分率。
ai
mi M
100
② 累计筛余百分率（Ai） 大于的概念
——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。
Ai a4.75 a2.36 ai ai
③ 质量通过百分率（Pi） 小于的概念
Pi 100 Ai
堆 积 体毛 积体
积表 观 体 积
闭口孔隙Vn 矿质实体Vs、Ms
土木工程系
11
第三章 砂石材料
①毛体积密度=矿质实体质量/毛体积
f
ms
vs vn vi
②表观密度=矿质实体质量/表观体积
a
ms vs vn
③饱和面干密度=矿质实体表干质量/毛体积
土木工程系
12
砂石试验PPT课件.ppt
A6 ) ? 5 A1
? 取两次试验测定值的算术平均值作为试验结果。
如超过0.20，则需重新进行试验。
9
筛分结果评定
? 查表或绘制筛分曲线，根据累计筛余百分率， 评定颗粒级配。
? 除5mm和0.63mm外Ai超出不应大于5%。 ?砂按细度模数（ Mx）分为粗 (Mx=3.1～3.7)、
中(Mx=3.0～2.3) 、细(Mx=1.6～2.2)三种规 格。
? 用量约占水泥混凝土总体积的3/4左右；集料的价格便宜，来源丰富， 且可以提高混凝土的体积稳定性和耐久性。
? 试验目的
? 依据标准，对混凝土用砂、石材料进行试验，评定其质量，并为混凝 土配合比设计提供原材料参数。
? 学习砂石集料的试验方法，了解混凝土集料材料的性能。
3
取样方法
? 取样：取样部位不少于 8处，均匀选取，其总量应 多于试验用量的 1倍。
? 堆 积 密 度 要 求 >1350kg/m 3 ， 一 般 在 1400 ～ 1500kg/m 3
? 孔隙率要求 >45%（GB）
15
堆积密度容量筒
16
砂的含水率测定
? 主要仪器设备
? 天平（称量 1kg，感量1g）。烘箱，浅盘等。
? 试验步骤
? 取缩分后的试样一份约 500g，装入已称重量为 m1 的浅盘中，称出试样连同浅盘的总重量 m2（g）。 然后摊开试样置于温度为 105±5℃的烘箱中烘至 恒重。
10
砂的表观密度测定-标准法
?（一）主要仪器：容量瓶（ 500mL），天平 (精度1g)等。
? （二）试验步骤 ?1．称取烘干试样 300g（m0）置于盛半瓶冷开
水的容量瓶中，排除气泡，塞紧瓶塞，静置 24h。 ?2．用滴管加水至 500ml刻度处，擦干瓶外水 分，称试样、瓶加水重量m1（g）。 ? 3．称瓶加水的重量m2（g）。
砂石试验ppt课件
1
'0 0
100
(％)
(kg/ m3)
➢ 取两次试验的算术平均值作为试验结果，并评定 该试样的表观密度、堆积密度与空隙率是否满足 标准规定值。
➢ 堆 积 密 度 要 求 >1350kg/m3 ， 一 般 在 1400 ～ 1500kg/m3
➢ 孔隙率要求>45%（GB）
15
堆积密度容量筒
16
砂的含水率测定
土木工程材料试验(-2)
——混凝土用砂、石试验
东南大学材料科学与工程学院 2010.11
1
砂石试验主要内容
➢ 标准依据 ➢ 取样方法及检验规则 ➢ 砂性能试验
筛分析 表观密度 堆积密度及孔隙率的计算
➢ 石子性能试验
筛分析 表观密度 堆积密度及孔隙率的计算
2
标准依据
➢ 标准依据：
GB/T14684-2001《建筑用砂》、GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》 JGJ52－2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》 JTGE42-2005 《公路工程集料试验规程 》
➢ 集料（骨料）
在水泥混凝土等建筑行业中，一般4.75mm(或5.00mm)为粗细集料的分界，而 对沥青路面和基层均以2.36为界。
用量约占水泥混凝土总体积的3/4左右；集料的价格便宜，来源丰富， 且可以提高混凝土的体积稳定性和耐久性。
➢ 试验目的
依据标准，对混凝土用砂、石材料进行试验，评定其质量，并为混凝 土配合比设计提供原材料参数。
m3 m1
➢ 以两次试验结果的算术平均值作为测定结果。通 常也可采用炒干法代替烘干法测定砂的含水率。
18
六、石子筛分析试验
➢ 主要仪器设备：石子套筛标准筛孔径为2.36、 4.75、 9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、 37.5、53.0、63.0、90mm的方孔筛；并附有 筛底和筛盖；
见证取样检测课件之砂石常规检验方法 (ppt 62页)
（1）试验设备: a.天平——称量5kg，感量5g； b.容量筒——金属制，圆柱形，内径108mm,净高
109mm,筒壁厚2mm，容积1L，筒底厚度为5mm； c.漏斗（见图3.1.4.1）或铝制料勺； e.烘箱——温度控制范围为（105±5）℃； f.直尺、浅盘等。
（2）试样制备: 先用公称直径5.00mm的筛子过筛，然后取经
V 2 ——倒入试样后的水和试样的体积（mL）；
t ——水温对砂的表观密度影响的修正系数，见表 3.1.4.1
以上两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差大于20kg/m3时， 应重新取样进行试验。
国标和行标的主要区别是：国标仅采用了标准方法进行砂的表观密度试验，且 不作水温影响修正。
4.3堆积密度和紧密密度试验
见证取样检测课件2 砂石常规检验
第三章 砂石常规检验
1、概述
第一节 砂
砂是用于拌合混凝土的一种细骨料，一般指自然形成或由机 械破碎公称粒径在5mm以下的岩石颗粒。
砂按加工方法来分有天然砂和混合砂。机制砂指由机械破碎、 筛分制成的公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒，但不包括软 质岩、风化岩石的颗粒。其细度模数分别为：粗砂：3.7～ 3.1；中砂：3.0～2.3；细砂：2.2～1.6。行标新增加了特细 砂细度模数为1.5～0.7。
水温 （℃）
αt 水温 （℃）
αt
15 0.002
21 0.005
16 0.003
22 0.006
17 0.003
23 0.006
18 0.004
24 0.007
19 0.004
25 0.008
20 0.005
— —
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。当两次结果之差大于20kg/m3时，应 重新取样进行试验。
109mm,筒壁厚2mm，容积1L，筒底厚度为5mm； c.漏斗（见图3.1.4.1）或铝制料勺； e.烘箱——温度控制范围为（105±5）℃； f.直尺、浅盘等。
（2）试样制备: 先用公称直径5.00mm的筛子过筛，然后取经
V 2 ——倒入试样后的水和试样的体积（mL）；
t ——水温对砂的表观密度影响的修正系数，见表 3.1.4.1
以上两次试验结果的算术平均值作为测定值，两次结果之差大于20kg/m3时， 应重新取样进行试验。
国标和行标的主要区别是：国标仅采用了标准方法进行砂的表观密度试验，且 不作水温影响修正。
4.3堆积密度和紧密密度试验
见证取样检测课件2 砂石常规检验
第三章 砂石常规检验
1、概述
第一节 砂
砂是用于拌合混凝土的一种细骨料，一般指自然形成或由机 械破碎公称粒径在5mm以下的岩石颗粒。
砂按加工方法来分有天然砂和混合砂。机制砂指由机械破碎、 筛分制成的公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒，但不包括软 质岩、风化岩石的颗粒。其细度模数分别为：粗砂：3.7～ 3.1；中砂：3.0～2.3；细砂：2.2～1.6。行标新增加了特细 砂细度模数为1.5～0.7。
水温 （℃）
αt 水温 （℃）
αt
15 0.002
21 0.005
16 0.003
22 0.006
17 0.003
23 0.006
18 0.004
24 0.007
19 0.004
25 0.008
20 0.005
— —
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。当两次结果之差大于20kg/m3时，应 重新取样进行试验。
高校高等职业教育《建筑工程材料与检测》教学课件 第2章 砂石材料
的筛余质量
Q磨
m1 m2 m1
100
3.耐久性
▪ 耐候性：目前主要考虑抗冻性，常用抗冻性标号表 示，测定经过冻(-15 ℃,4h)、融(20±2 ℃,4h)循环， 质量损失不超过5%，抗压强度不超过25%的次数。
▪ 一般认为，抗冻系数>75%，质量损失率小于2%的 未抗冻性好的岩石。
▪ 大开口孔隙越多、亲水性和可溶性矿物含量越高， 岩石的抗冻性越低。
公称量大 方孔 75 63 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75 粒径
（mm） 圆孔 80 63 40 31.5 25 20 16 10 51
试样质量不少于 10 8 5 （kg）
4 2.5 2 1 1 0.5
有关参数计算 ①通过0.075筛孔的集料含量 ②分计筛余百分率 ③累计筛余百分率 ④通过百分率
第二节 集料（骨料）
▪ 课题:集粒的技术性质 ▪ 教具用品: 相关试验仪器 ▪ 教学目的:了解集料的各项技术性质及测定方
法 ▪ 重点难点:集料的级配、表观密度及装填密度
一、骨料的分类
▪ 按颗粒的大小来分:粗骨料和细骨料 ▪ 按来源来分: 天然骨料和人工骨料
一、粗集料的技术性质
主要有表观密度、堆积密度、空隙率、含水率、颗粒 级配、粗细程度、含泥量、针片状颗粒含量、有害物质、 坚固性、强度和碱活性等。
1、含水率
含水状态：干燥状态、气干状态、饱和面干状态和湿润状 态。 在实验室试配中，多采用干燥状态； 在实际工程中，多采用气干状态。
2 颗粒级配 粗集料中各组成颗粒的分级和搭配成为级配：
集配好的骨料，各级粒径材料搭配的比例较为合适，总体 的空隙率较小。
级配通过筛分试验确定 （1）筛分试验标准及取样量
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
14
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
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T ——试验温度时水的密度（常数）。
10
可编辑 道路桥梁工程系
密度法
将岩粉烘干冷却备用 四分法取样m1=15灌入瓶中至一半，摇动排除气泡 向瓶内注水至满瓶，塞好瓶塞称m3 倒出悬液注入蒸馏水至满瓶称m2
m1
m1 _ m2
m3
wt
wt ——不同水温时水的密度
11
可编辑 道路桥梁工程系
(2)毛体积密度:
区别：
W sa
m2 m 100 m
饱水率是在石料抽至真空的条件下测定的，此时
水几乎充满开口孔隙的全部体积，而在常压下测定
的吸水率，通常认为水分只填充部分孔隙。
16
可编辑 道路桥梁工程系
饱水率>吸水率 影响吸水性的因素：a、孔隙特征、孔隙率
b、岩石的酸碱性 c、矿物成分组织构造
吸水率、饱和吸水率能有效地反映岩石微裂隙的发育程 度，可用来判断岩石的抗冻性和抗风化等性能。
ms——材料的质量，g 或 kg；
Vs——材料的绝对密实体积，cm3 或 m3。
7
可编辑 道路桥梁工程系Leabharlann ➢因 ms 所以mt
m vs
➢测定方法：1、李氏比重瓶法
➢
2、密度瓶发
将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，
利用已知比重的液体置换石料的体积。
8
可编辑 道路桥梁工程系
试验方法：李氏比重瓶法。
材料在自然状态下总体积V=Vs+ V0
石料组成结构外观示意
图
5
可编辑 道路桥梁工程系
6
可编辑 道路桥梁工程系
（1） 真实密度（密度）
岩石在规定条件(105土5℃烘干至恒重，温度20土
2℃)下，烘干岩石矿质实体(不含孔隙的矿质实体的体积)的 质量。真实密度用ρt表示，按下式计算：
t
ms Vs
式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3；
在规定条件下，烘干岩石（包括孔隙在内)的单 位体积的质量。
b
vs
ms vn vi
M V
根据含水状态，毛体积密度可分为：干密度、饱和密度和天然密度。
测定方法：利用量积法、水中称量法和蜡封法。
12
可编辑 道路桥梁工程系
蜡封法步骤： （1）将试件烘干冷却至室温； （2）称出试件空气中质量m0； （3）将试件表面封蜡，厚度不大于1mm； （4）称出试件封蜡后的空气中质量m1 ； （5）称出封蜡后试件的水中质量m2； （6）计算毛体积密度。
第一章 砂石材料
可编辑 道路桥梁工程系
1
本章教学目标
知识教学点
岩石的技术性质和技术要求 集料的技术性质和技术要求 矿质混合料组成设计方法
能力训练点
能够检验砂石材料各种技术指标 能够进行矿质混合料组成设计
可编辑 道路桥梁工程系
2
块石 碎石
3
卵石 砂子
可编辑 道路桥梁工程系
技术性质
一、岩石的技术性质
物理性质 化学性质
物理常数 吸水性 耐久性
密度、孔隙率
吸水率 饱水率 抗冻性 坚固性
力学性质
抗压强度 磨耗性
4
可编辑 道路桥梁工程系
一、岩石的技术性质 1.岩石内部组成结构：
A. 矿质实体
封闭孔隙（体积为）Vn)
B. 开口孔隙 C. 闭口孔隙
开口孔隙（体积为Vi）
V
固体物质（体积为Vs）
孔隙体积：V0=Vi+ Vn
可编辑 道路桥梁工程系
18
若无条件进行冻融实验，可采用坚固性简易快速测 定法：
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，取出置于105℃ 5℃的烘箱中烘4h。 然后取出冷却至室温，作为一个循环。如此重复若干 个循环。最后用蒸馏水沸煮洗净，烘干称量，计算质 量损失百分率。
可编辑 道路桥梁工程系
22
影响岩石抗压强度的主要因素：
岩石的组成结构 矿物组成 岩石的结构和构造
裂隙的分布
试验条件 试件尺寸和形状 加载速度（0.5-1.0MPa/S ）
试验温度和湿度（饱和水状态）
用于评定岩石强度、划分石料等级
可编辑 道路桥梁工程系
23
2）磨耗性
定义：岩石抵抗撞击、边缘剪力和摩擦等联合作用的性 能，以磨耗率表示。
➢指标：吸水率、饱和吸水率
①吸水率：
岩石吸水率是指在室内常温（20℃±2℃）和大气压 条件下，岩石试样最大的吸水质量占烘干（105 5℃ 干燥至恒重）岩石试件质量的百分率。
Wa
m1 m
m
100
15
可编辑 道路桥梁工程系
②饱和吸水率：
在室内常温和真空抽气后的条件下，岩石试样最大吸水的质 量占烘干岩石试件质量的百分率。
计算公式：矿粉的密度、相对密度
t
m1 m2 V2 V1
t
t T
为计算方便，也可以采用相对密度表示，即矿粉密度与同
温度水的密度之比。
式中：m1——试验前瓷皿中矿粉的干燥质量，g； m2——试验后瓷皿中矿粉的干燥质量，g； V1——比重瓶加矿粉以前的初读数，mL； V2——比重瓶加矿粉以后的终读数，mL；
试验原理： （1）称量矿粉试样质量m1。 （2）向比重瓶中注入蒸馏水，至刻度0～1mL之间，读取比重瓶 中水面的刻度V1。 （3）用小匙将矿粉试样通过漏斗徐徐加入比重瓶中，至接近 比重瓶最大读数(接近24mL)止，读取比重瓶的读数V2。 （4）准确称取剩余矿粉的合质量m2。
可编辑 道路桥梁工程系
9
试验方法： 洛杉矶式 （搁板式）
狄法尔式（双筒式）
24
可编辑 道路桥梁工程系
洛杉矾式磨耗机
h
m0 V
V m1 m2 m1 m0
w
p
13
可编辑 道路桥梁工程系
③孔隙率：孔隙体积占岩石总体积的百分率。
用n来表示
n
v0 v
100
1
b t
100
按与外界是否连通分
开口孔隙 闭口孔隙
孔隙率是衡量材料密实程度的指标。
14
可编辑 道路桥梁工程系
2）吸水性
➢定义：岩石在规定条件下吸水的能力
19
2.力学性质 抗压强度
磨耗性 1）单轴抗压强度：（无侧限抗压强度） 定义：按我国现行《公路工程岩石试验规程》规定的标准试
件经吸水饱和后，单轴受压并按规定的加载条件下， 达到极限破坏时，单位承压面积上所承受的荷载。
R P A
可编辑 道路桥梁工程系
20
21
可编辑 道路桥梁工程系
压力机 可编辑 道路桥梁工程系
可编辑 道路桥梁工程系
17
3）抗冻性
➢定义：岩石在吸水饱和的状态下，抵抗多次冻结和融 化作用而不发生显著破坏，同时也不严重降低 强度的性能。
指标： 抗冻标号（测定经过冻(-15 ℃,4h)、融(20℃±5 ℃,4h)
循环，质量损失不超过5%，抗压强度不超过25%的次数。）
抗冻标号越大，抗冻性越好 测定方法：直接冻融法
10
可编辑 道路桥梁工程系
密度法
将岩粉烘干冷却备用 四分法取样m1=15灌入瓶中至一半，摇动排除气泡 向瓶内注水至满瓶，塞好瓶塞称m3 倒出悬液注入蒸馏水至满瓶称m2
m1
m1 _ m2
m3
wt
wt ——不同水温时水的密度
11
可编辑 道路桥梁工程系
(2)毛体积密度:
区别：
W sa
m2 m 100 m
饱水率是在石料抽至真空的条件下测定的，此时
水几乎充满开口孔隙的全部体积，而在常压下测定
的吸水率，通常认为水分只填充部分孔隙。
16
可编辑 道路桥梁工程系
饱水率>吸水率 影响吸水性的因素：a、孔隙特征、孔隙率
b、岩石的酸碱性 c、矿物成分组织构造
吸水率、饱和吸水率能有效地反映岩石微裂隙的发育程 度，可用来判断岩石的抗冻性和抗风化等性能。
ms——材料的质量，g 或 kg；
Vs——材料的绝对密实体积，cm3 或 m3。
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可编辑 道路桥梁工程系Leabharlann ➢因 ms 所以mt
m vs
➢测定方法：1、李氏比重瓶法
➢
2、密度瓶发
将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，
利用已知比重的液体置换石料的体积。
8
可编辑 道路桥梁工程系
试验方法：李氏比重瓶法。
材料在自然状态下总体积V=Vs+ V0
石料组成结构外观示意
图
5
可编辑 道路桥梁工程系
6
可编辑 道路桥梁工程系
（1） 真实密度（密度）
岩石在规定条件(105土5℃烘干至恒重，温度20土
2℃)下，烘干岩石矿质实体(不含孔隙的矿质实体的体积)的 质量。真实密度用ρt表示，按下式计算：
t
ms Vs
式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3；
在规定条件下，烘干岩石（包括孔隙在内)的单 位体积的质量。
b
vs
ms vn vi
M V
根据含水状态，毛体积密度可分为：干密度、饱和密度和天然密度。
测定方法：利用量积法、水中称量法和蜡封法。
12
可编辑 道路桥梁工程系
蜡封法步骤： （1）将试件烘干冷却至室温； （2）称出试件空气中质量m0； （3）将试件表面封蜡，厚度不大于1mm； （4）称出试件封蜡后的空气中质量m1 ； （5）称出封蜡后试件的水中质量m2； （6）计算毛体积密度。
第一章 砂石材料
可编辑 道路桥梁工程系
1
本章教学目标
知识教学点
岩石的技术性质和技术要求 集料的技术性质和技术要求 矿质混合料组成设计方法
能力训练点
能够检验砂石材料各种技术指标 能够进行矿质混合料组成设计
可编辑 道路桥梁工程系
2
块石 碎石
3
卵石 砂子
可编辑 道路桥梁工程系
技术性质
一、岩石的技术性质
物理性质 化学性质
物理常数 吸水性 耐久性
密度、孔隙率
吸水率 饱水率 抗冻性 坚固性
力学性质
抗压强度 磨耗性
4
可编辑 道路桥梁工程系
一、岩石的技术性质 1.岩石内部组成结构：
A. 矿质实体
封闭孔隙（体积为）Vn)
B. 开口孔隙 C. 闭口孔隙
开口孔隙（体积为Vi）
V
固体物质（体积为Vs）
孔隙体积：V0=Vi+ Vn
可编辑 道路桥梁工程系
18
若无条件进行冻融实验，可采用坚固性简易快速测 定法：
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，取出置于105℃ 5℃的烘箱中烘4h。 然后取出冷却至室温，作为一个循环。如此重复若干 个循环。最后用蒸馏水沸煮洗净，烘干称量，计算质 量损失百分率。
可编辑 道路桥梁工程系
22
影响岩石抗压强度的主要因素：
岩石的组成结构 矿物组成 岩石的结构和构造
裂隙的分布
试验条件 试件尺寸和形状 加载速度（0.5-1.0MPa/S ）
试验温度和湿度（饱和水状态）
用于评定岩石强度、划分石料等级
可编辑 道路桥梁工程系
23
2）磨耗性
定义：岩石抵抗撞击、边缘剪力和摩擦等联合作用的性 能，以磨耗率表示。
➢指标：吸水率、饱和吸水率
①吸水率：
岩石吸水率是指在室内常温（20℃±2℃）和大气压 条件下，岩石试样最大的吸水质量占烘干（105 5℃ 干燥至恒重）岩石试件质量的百分率。
Wa
m1 m
m
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可编辑 道路桥梁工程系
②饱和吸水率：
在室内常温和真空抽气后的条件下，岩石试样最大吸水的质 量占烘干岩石试件质量的百分率。
计算公式：矿粉的密度、相对密度
t
m1 m2 V2 V1
t
t T
为计算方便，也可以采用相对密度表示，即矿粉密度与同
温度水的密度之比。
式中：m1——试验前瓷皿中矿粉的干燥质量，g； m2——试验后瓷皿中矿粉的干燥质量，g； V1——比重瓶加矿粉以前的初读数，mL； V2——比重瓶加矿粉以后的终读数，mL；
试验原理： （1）称量矿粉试样质量m1。 （2）向比重瓶中注入蒸馏水，至刻度0～1mL之间，读取比重瓶 中水面的刻度V1。 （3）用小匙将矿粉试样通过漏斗徐徐加入比重瓶中，至接近 比重瓶最大读数(接近24mL)止，读取比重瓶的读数V2。 （4）准确称取剩余矿粉的合质量m2。
可编辑 道路桥梁工程系
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试验方法： 洛杉矶式 （搁板式）
狄法尔式（双筒式）
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可编辑 道路桥梁工程系
洛杉矾式磨耗机
h
m0 V
V m1 m2 m1 m0
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可编辑 道路桥梁工程系
③孔隙率：孔隙体积占岩石总体积的百分率。
用n来表示
n
v0 v
100
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b t
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按与外界是否连通分
开口孔隙 闭口孔隙
孔隙率是衡量材料密实程度的指标。
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可编辑 道路桥梁工程系
2）吸水性
➢定义：岩石在规定条件下吸水的能力
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2.力学性质 抗压强度
磨耗性 1）单轴抗压强度：（无侧限抗压强度） 定义：按我国现行《公路工程岩石试验规程》规定的标准试
件经吸水饱和后，单轴受压并按规定的加载条件下， 达到极限破坏时，单位承压面积上所承受的荷载。
R P A
可编辑 道路桥梁工程系
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可编辑 道路桥梁工程系
压力机 可编辑 道路桥梁工程系
可编辑 道路桥梁工程系
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3）抗冻性
➢定义：岩石在吸水饱和的状态下，抵抗多次冻结和融 化作用而不发生显著破坏，同时也不严重降低 强度的性能。
指标： 抗冻标号（测定经过冻(-15 ℃,4h)、融(20℃±5 ℃,4h)
循环，质量损失不超过5%，抗压强度不超过25%的次数。）
抗冻标号越大，抗冻性越好 测定方法：直接冻融法