第一章石料与集料

筛析试验用套筛
第一章石料与集料
入钢球12个φ48mm，~5000g。转速30～33r/min，转 500转
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① 耗时长达5h以上 ② 试件尺寸单一（50～75mm），与路用实际情况不符合 ③ 石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大
图1-3 双筒式磨耗仪示意图
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① 省时：15min左右 ② 使石料受到更严峻的冲击、
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常见岩石种类
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第一章石料与集料
根据石料组成中二氧化硅成分含量的多少，将岩 石分成不同酸碱性石料。
亲水系数表明石料对水亲和力的大小。亲水系数越 大，说明石料与水的结合程度越高，相对应与沥青的 结合力就越弱，所以石料的酸碱性直接影响到石料和 沥青构成的混合料的性质。
剪切、摩擦作用，石料级差大 ③ 试样级配较符合路用状况
图1-4 搁板式磨耗仪示意图
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石料的技术性质
物理性质 物理常数：密度（表观密度、毛体积密度）、空隙率 吸水性：吸水率、饱水率 抗冻性 力学性质 抗压强度：单位面积上所能承受的最大荷载 磨耗率：石料抵抗撞击、剪切和摩擦综合作用的能力
(毛体积 vs +vn+vi—闭口与开口孔隙)
⑵ 孔隙率： PvvnV vi (1h t )10% 0
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石料体积组成示意图
V0 Vi Vn
V
Vs
开口孔隙 闭口孔隙
矿物实体
m0 M
mS
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2、吸水性：材料吸入水分的能力 ① 吸水率：常温（20±2℃）、标准大气压（101.325kPa) ② 饱水率：常温、真空抽气（2.67 kPa）
水泥混凝土 沥青混合料
4.75mm， 2.36mm
3．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。
通常集料公称最大粒径比最大粒径要小一个粒级。
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二、石料的物理性质
➢物理常数 ➢吸水性 ➢抗冻性
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1、物理常数 图1-1 石料体积组成示意图
⑴ 密度：
① 真实密度
t
m
v s （真实体积 vs —矿物实体体积）
②
表观密度 h
vs
m vn
（表观体积 vs ＋ vn —含闭口孔隙）
③
毛体积密度 h
m vs vn vi
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。 （2）根据集料形成的过程不同，分为卵石（又称砾 石）和碎石；
（3）根据粒径大小的不同，分为粗集料和细集料；
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图1-5 碎石集料 不同粒径、尺寸较小的石料颗粒的集合体
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2．粗细集料粒径的界限
☆按尺寸和用途分类 ① 石料 ② 集料：粗集料——粒径d＞4.75mm（ ＞2.36mm）
细集料——粒径d≤4.75mm（≤2.36mm）
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第一节 石料
授课目的: 了解砂石材料的类别，岩石种类 及其鉴别以及石料的技术性质及其应用。 重点难点: 石料的物理性质、力学性质。
第一章石料与集料
吸水率（保水最 率大 ）吸 ＝水质量 干燥试样质量
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3、抗冻性：石料在水饱和状态下，能经受反复冻融而不破坏， 并不严重降低强度的能力
①直接冻融法（冻融循环试验： -15℃冰冻4h←→常温融解）
循环若干次(15、25、50次)
◇质量损失 ◇强度损失：强度降低不大于25％，耐冻系数＞0.75 ② 坚固性法（硫酸钠Na2SO4结晶、体积涨大）
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三、石料的力学性质
1、抗压强度
① 道路试件: 50×50×50 mm立方体 φ50×H50mm的圆柱体
图1-2 石料抗压强度试件
② 桥梁试件:70×70×70 mm立方体
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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
图1-2 石料抗压强度试件
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四、石料的技术标准
1. 分类：按照成岩条件、风化程度等 ① 岩浆岩类（火成岩） ② 石灰岩类（沉积岩） ③ 砂岩与片麻岩类（变质岩） ④ 砾石岩（天然风化）
2. 分级指标：饱水抗压强度和磨耗率
I 最坚强 II 坚强
III 中等坚强 IV 较软
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第二节 集料
概述：笼统的说集料就是粒状石质材料。
第一章 石料与集料
★ 主要内容
◇ 砂石材料的技术性能 ◇ 矿质混合料的级配理论 ◇ 矿质混合料配合比设计方法 ◇ 石料与集料在道路工程中的应用
第一章石料与集料
砂石材料分类
☆按来源分类 ① 天然砂石材料：卵石、砾石、漂石；砂(海砂、河砂、山
砂等) ② 人工轧制的砂石料：块料、碎石集料 ③ 工业冶金矿渣集料：钢渣、高炉渣、煤渣、粉煤灰等
4．标准筛
统一规定筛孔规格及筛孔大小变化要求的套筛称 为标准筛。
标准筛由一组多个不同大小孔径的套筛组成。
对集料颗粒大小的划分和相应筛分试验都要依靠 标准筛来进行。
标准筛，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、第0一.章0石7料5与m集料m；
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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）
磨耗率计算公式： Qab＝m1m1m2 100%
式中：mm12————试试验验前后烘2m干m石筛料上试烘样干质石量料。试样质量； ② 搁板式（洛杉矶法）:试样为~5000g有级配的集料，加
第一节 石料
一、石料的岩石学特性 岩石的定义：是指在各种地质作用下按一定方式
组合而成的矿物集合体，是组成地壳及地幔的主要 物质。
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岩石的分类 ➢根据成岩条件将岩石分成三类
岩浆岩—深成岩、喷出岩、火山岩 沉积岩---碎屑岩、粘土岩、化学及生物化学岩 变质岩---片理状岩、块状岩
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