道路沥青材料 第一章 砂石材料
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道路建筑材料· 砂石材料
3. 石料的力学性质
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。
4. 石料的化学性质：
沥青酸性+碱性石料=粘附性好；石料酸碱性用SiO2%表征；
SiO2%：碱性<52%,酸性>65%;
用集料非常重要。
(4) 磨耗值 (AAV) 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。
重点：
规范中磨光值 仅作为参考， 其他三个值有 要求
1.石抖的主要物理常数与集料的主要物理常数有哪几项?它们之间有何异同?
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? 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?
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道路建筑材料· 砂石材料
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 粒径大小的不同：分为粗集料和细集料
标准筛 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 引起混淆的概 最大粒径：集料最大粒径和集料公称最大粒径 念
5. 石料的技术标准
标准
根据石料所属岩石类型，将石料分成四大类；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。
重点：1.石料的物理常数有哪些，怎么计算?
2.简述道路工程用石料的分类和分级方法?
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道路建筑材料· 砂石材料
1.2 集料
1. 定义： 笼统的说集料就是粒状石质材料。 2.集料分类：
主要内容
1.1 石料
1.2 集料
1.3 矿质混合料的组成设计
1.4 小结与习题
1
学习任务
掌握
粗细集料毛体积密度、表观密度的实验操作方法及计 算过程；筛分实验及集料级配计算方法；矿料级配类型 及其特点；集料级配表示方法；级配曲线的绘制方法；
熟悉
集料划分方法、粗细集料最大粒径和公称最大粒区
别；针片状颗粒定义；级配概念；砂细度判定方法；
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道路建筑材料· 砂石材料
含泥量和泥块含量：
存在于集料中或包裹在 集料颗粒表面的泥土
妨碍 降低 影响
集料与水泥(或沥青)间的粘结能力
水泥的水化速度
混合料的整体强度和耐久性
限制含量
4. 粗集料的力学性质
(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。
(2)磨光值 (PSV )
反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。该值越大，表明集料的抗磨 光性能越好。采用加速磨光机磨光石料，并用摆式磨擦系数测定仪浊得
的磨光后集料的磨擦系数。
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道路建筑材料· 沥青材料
(3) 冲击值 (LSV) 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
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道路建筑材料· 砂石材料
3. 集料的物理性质
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
物
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VCADRC：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。
了解
粗集料及砂的技术性质要求、粗集料力学性质定义 及力学性质内容；砂中有害物质的类型及检测；
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道路建筑材料· 砂石材料
1.1 石料
1. 石料定义
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。
2. 石料的岩石学特征
岩 石 学 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
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。
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理
常 数
道路建筑材料· 砂石材料
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
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
特
性
Hale Waihona Puke Baidu
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道路建筑材料· 砂石材料
2. 石料的物理学特征
物理常数：主要指石料密度和孔隙率，此类常数能直接影响到 物 理 学 吸水性：石料吸水能力的大小，用吸水率和饱水率形式表示； 耐候性：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； 石料的力学性质，是将石料用于混合料配合比设计的参数之一。
性
质
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道路建筑材料· 砂石材料
密度 物理常数 真实密度
ρ
t
毛体积密度 ρ h
表观密度 ρ a
孔隙率：石料孔隙体积/石料总体积百分率；
吸水率
吸水性
饱水率
直接冻融法 抗冻性 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。因此石料物理指标可在一 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。
道路建筑材料· 砂石材料
3. 石料的力学性质
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。
4. 石料的化学性质：
沥青酸性+碱性石料=粘附性好；石料酸碱性用SiO2%表征；
SiO2%：碱性<52%,酸性>65%;
用集料非常重要。
(4) 磨耗值 (AAV) 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。
重点：
规范中磨光值 仅作为参考， 其他三个值有 要求
1.石抖的主要物理常数与集料的主要物理常数有哪几项?它们之间有何异同?
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? 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?
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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 粒径大小的不同：分为粗集料和细集料
标准筛 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 引起混淆的概 最大粒径：集料最大粒径和集料公称最大粒径 念
5. 石料的技术标准
标准
根据石料所属岩石类型，将石料分成四大类；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。
重点：1.石料的物理常数有哪些，怎么计算?
2.简述道路工程用石料的分类和分级方法?
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1.2 集料
1. 定义： 笼统的说集料就是粒状石质材料。 2.集料分类：
主要内容
1.1 石料
1.2 集料
1.3 矿质混合料的组成设计
1.4 小结与习题
1
学习任务
掌握
粗细集料毛体积密度、表观密度的实验操作方法及计 算过程；筛分实验及集料级配计算方法；矿料级配类型 及其特点；集料级配表示方法；级配曲线的绘制方法；
熟悉
集料划分方法、粗细集料最大粒径和公称最大粒区
别；针片状颗粒定义；级配概念；砂细度判定方法；
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道路建筑材料· 砂石材料
含泥量和泥块含量：
存在于集料中或包裹在 集料颗粒表面的泥土
妨碍 降低 影响
集料与水泥(或沥青)间的粘结能力
水泥的水化速度
混合料的整体强度和耐久性
限制含量
4. 粗集料的力学性质
(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。
(2)磨光值 (PSV )
反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。该值越大，表明集料的抗磨 光性能越好。采用加速磨光机磨光石料，并用摆式磨擦系数测定仪浊得
的磨光后集料的磨擦系数。
10
道路建筑材料· 沥青材料
(3) 冲击值 (LSV) 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
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3. 集料的物理性质
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
物
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VCADRC：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。
了解
粗集料及砂的技术性质要求、粗集料力学性质定义 及力学性质内容；砂中有害物质的类型及检测；
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道路建筑材料· 砂石材料
1.1 石料
1. 石料定义
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。
2. 石料的岩石学特征
岩 石 学 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
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。
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理
常 数
道路建筑材料· 砂石材料
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
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
特
性
Hale Waihona Puke Baidu
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道路建筑材料· 砂石材料
2. 石料的物理学特征
物理常数：主要指石料密度和孔隙率，此类常数能直接影响到 物 理 学 吸水性：石料吸水能力的大小，用吸水率和饱水率形式表示； 耐候性：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； 石料的力学性质，是将石料用于混合料配合比设计的参数之一。
性
质
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道路建筑材料· 砂石材料
密度 物理常数 真实密度
ρ
t
毛体积密度 ρ h
表观密度 ρ a
孔隙率：石料孔隙体积/石料总体积百分率；
吸水率
吸水性
饱水率
直接冻融法 抗冻性 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。因此石料物理指标可在一 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。