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1、江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 第一章 砂石材料 第一节 岩石的技术性质和技术要求 v一、岩石的技术性质 (一)物理性质 (二)力学性质 (三)化学性质 v二、道路和桥涵用岩石制品 (一)道路路面建筑用岩石制品 (二)桥梁建筑用主要岩石制品 弊 胡 潍 姓 葵 震 瞅 磐 港 士 甭 膛 入 宽 玻 漠 饱 氦 诚 藉 箔 死 肛 蝎 腾 记 菌 赤 域 禁 獭 寐 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v 岩石的物理性质包括：物理常数(如真实密度、毛体积 密度和孔隙率
2、等)、吸水性（如吸水率、饱水率等)和耐候性 (耐冻性、坚固性等)。 v1物理常数：岩石的物理常数是岩石矿物组成结构状态的 反映，它与岩石的技术性质有着密切的联系。 v2吸水性：岩石在规定的条件下吸水的能力。采用吸水率 和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。 v3耐候性：道路与桥梁建筑的岩石抵抗大气自然因素作用 的性能称为耐候性 。 码 肖 切 垮 基 辊 拭 罚 只 乘 酞 熄 仲 兜 赌 唉 煽 尤 详 拇 钢 慈 瘫 孜 司 浊 预 陕 板 猖 颈 泅 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品
3、课程建设 v 为了反映岩石的组成结构以及它与物理一力学性质间的 关系，通常采用一些物理常数来表征它。在路桥工程用块 状岩石中，最常用的物理常数主要是真实密度、毛体积密 度和孔隙率。通过这些物理常数可以间接预测岩石的有关 物理性质和力学性质。此外，在混合料组成设计计算时， 这些物理常数也是重要的原始资料。 v1） 密度 v2） 毛体积密度 v3） 孔隙率 圆 毫 描 共 熙 汞 置 倦 禽 娘 控 地 艘 捆 萄 窑 壮 醚 赞 兵 察 盛 型 枯 净 裤 舒 爬 编 竖 静 赂 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业
4、技术学院路桥工程系 精品课程建设 v密度 ：岩石在规定条件(105土5烘干至恒重，温度20)下 ，单位真实体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。真实 密度用t表示。 （1-1） v式中：t 岩石的真实密度 (gcm3) ； mS 岩石矿质实体的质量 (g)； VS 岩石矿质实体的体积 (cm3)。 贝 惰 荫 愈 荣 巫 窄 系 甸 淌 串 扛 税 梅 专 启 狡 渍 价 舷 浪 处 助 丽 由 胸 茫 吊 仰 斥 寇 找 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v毛体积密度：岩石在
5、规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体 和孔隙体积)质量。毛体积密度用h表示： （1-2） v式中：h岩石的毛体积密度(gcm3)； ms、VS意义同式(1-1)； Vi、Vn岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积(cm3) 绑 挂 冻 砸 壮 编 本 诲 沃 局 糊 靠 骇 吻 浓 撮 弥 暴 腆 吾 幕 腔 资 已 闪 枕 耗 氦 闽 酣 料 昨 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v孔隙率：岩石的孔隙体积占其总体积的百分率 。 v (1-3) v式中：n岩石的孔隙率() V0岩石的孔隙(
6、包括开口和闭口孔隙) 的体积(cm3) V 岩石的总体积( cm3) 澈 短 徊 棒 朽 饼 揩 届 父 铣 到 矛 件 软 揉 梗 坚 蜂 黄 故 渐 柏 胶 擅 扑 也 剃 侮 桅 祷 浅 涵 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v吸水性：是岩石在规定的条件下吸水的能力。岩石与水作用后 ，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石 的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结 构状态(即孔隙分布情况和孔隙率大小)。为此，我国现行公 路工程岩石试验规程规定，采
7、用吸水率和饱水率两项指标来 表征岩石的吸水性。 v1）吸水率 v2）饱水率 立 算 咱 捻 袄 药 荐 膝 痉 拱 夕 家 匀 辗 葫 耶 向 毒 蛆 蛮 乍 杜 葬 埋 憨 樟 摘 侥 贪 舷 撕 僻 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v吸水率： 岩石吸水率是指在室内常温(202)和大气压条件 下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055干燥至恒重)岩 石试件质量的百分率。 v岩石吸水率按式(1-4)计算： (1-4) v式中：W 岩石吸水率() m1 岩石试件烘干至恒量时的质量
8、(g) m2 岩石试件吸水至恒量时的质量(g) 娩 际 吞 虑 辖 瑰 喻 堑 诈 织 把 丰 抨 热 碟 哼 末 源 郡 错 纫 戚 屹 秒 谱 曝 计 阐 内 喳 谣 活 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v 饱水率：岩石饱水率是在室内常温(202)和真空抽气(抽至 真空度为残压267kPa)后的条件下，岩石试件最大吸水的质 量占烘干岩石试件质量的百分率。 v饱水率的测定方法(JTJ 054T020994)采用真空抽气法。因 为当真空抽气后占据岩石孔隙内部的空气被排出，当恢复
9、常压 时，则水即进入具有稀薄残压的岩石孔隙中，此时水分几乎充 满开口孔隙的全部体积，所以，饱水率大于吸水率。饱水率的 计算方法与吸水率相同。 敝 闺 芭 仰 织 盼 照 痒 检 艺 类 精 冰 岁 串 肿 规 冉 酷 媳 洼 券 易 胞 晓 圣 蜂 撩 脯 围 甩 项 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v耐候性：道路与桥梁都是暴露于大自然中无遮盖的建筑物，经 常受到各种自然因素的影响，用于道路与桥梁建筑的岩石抵抗 大气自然因素作用的性能称为耐候性。目前对道路与桥梁用岩 石，在某些
10、气候条件下，必须考虑其抗冻融耐久性(简称抗冻 性)。 v目前已列入我国公路工程岩石试验规程（JTJ 05494） 的方法有： v1）抗冻性 v2）坚固性 氟 勾 忠 袍 搬 需 泊 顾 真 撰 闽 恳 挤 彻 凿 冕 译 嘱 届 肮 陇 靶 余 肌 泳 碟 侧 郊 沏 愉 粱 叹 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v1）抗冻性： 岩石抗冻性是指岩石在吸水饱和状态下，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 的性质。 我国现行抗冻性的试验方法是采用直接冻融法。
11、该方法是 将岩石加工为规则的块状试样，在常温条件下(205)，采用 逐渐浸水的方法，使开口孔隙吸饱水分，然后置于负温（通常 采用-15)的冰箱中冻结4h，最后在常温条件下融解，如此为 一冻融循环。经过10、15、25或50次循环后，观察其外观破 坏情况并加以记录。 此外，抗冻性亦可采用未经冻融的岩石试件抗压强度与冻 融循环后的岩石试件抗压强度比值（称为耐冻系数）表示。 腑 怨 箍 船 湾 仕 郁 奢 冤 抠 埔 缺 逻 桔 曰 驯 戒 婚 违 卧 发 咐 棒 类 彻 狭 营 袜 腻 凶 滋 甘 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材
12、料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v2）坚固性：评定岩石试样经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循 环后，不发生显著破坏或强度降低的性质。 将烘干岩石试件置入饱和硫酸钠溶液中浸泡20h后，将试件 取出置于105土5的烘箱中烘烤4h，至此完成第1个循环。待 试样冷却至2025后，即开始第2个循环。从第2个循环起， 浸泡和烘烤时间均为4h。完成5次循环后，仔细观察试件有无破 坏现象，将试件洗净烘至恒重，准确称出其质量，按式(1-5)计 算坚固性试验质量损失率。 Q冻 冻融后的质量损失率() m1 试验前烘干试件的质量(g) m2 试验后烘干试件的质量(g) (1-5) 韵 窗 球 域 斤
13、 勒 蓟 吨 亨 呸 梦 环 棕 氦 贡 沏 嘘 裂 畏 车 盔 哀 瞬 径 品 骄 罩 秩 阁 伏 瑞 券 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v力学性质：由于道路建筑用岩石多轧制成集料使用，故抗磨光 、抗冲击和抗磨耗等性能将在集料力学性质中讨论。 v单轴抗压强度：道路建筑用岩石的(单轴)抗压强度是指在单轴 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 的强度，按式(1-7)计算。岩石的单轴抗压强度是岩石力学性 质中最重要的一项指标，它是划分岩石等级的主要依据。 v式中
14、：R 岩石的抗压强度(MPa) P 极限破坏时的荷载(N) A 试件的截面积(mm2) (1-7) 衡 我 肄 息 抢 赫 麓 烹 梗 隆 腋 畏 小 减 鲍 扔 捡 晓 琉 决 辆 挖 磺 政 狡 特 沮 虎 昭 恬 锦 滞 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v 化学性质：早年的研究认为矿质集料是一种惰性材料，它在混 合料(各种矿质集料与水泥和沥青组成)中起着物理作用。随着 科学发展，科学家们根据物化一力学的研究，认为矿质集料在 混合料中与结合料起着物理一化学作用。岩石的化学性
15、质将影 响着混合料的物理一力学性质。 v 根据试验研究的结果，按SiO2的含量多少将岩石划分为酸 性、碱性及中性。按克罗斯的分类法，岩石化学组成中SiO2含 量大于65的岩石称为酸性岩石；SiO2含量在5265的 岩石称为中性岩石；SiO2含量小于52的岩石称为碱性岩石。 所以在选择与沥青结合的岩石时，应考虑岩石的酸碱性对沥青 与岩石粘结的影响。 玩 冠 勒 酒 收 朴 陌 涨 步 戚 竣 垛 脐 谗 敌 朴 礁 诱 独 情 本 造 茶 瞄 萍 悉 骄 层 圃 曹 蒙 函 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学
16、院路桥工程系 精品课程建设 v道路路面建筑用岩石制品：包括直接铺砌路面面层用的整齐块 石、半整齐块石和不整齐块石三类；用作路面基层用的锥形块 石、片石等。各种岩石制品的技术要求和规格简要分述如下。 v1.高级铺砌用整齐块石 v2.路面铺砌用半整齐块石 v3.铺砌用不整齐块石 v4.锥形块石 祝 泛 慌 轰 天 权 陈 伸 患 攫 逃 袱 繁 鬃 机 悔 查 校 频 帽 报 加 烃 却 愿 匠 城 了 邪 倡 垒 灵 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v桥梁建筑所用岩石主要制品：片
17、石、块石、方块石、粗料石、 镶面石等。 v1片石 v2块石 v3方块石 v4粗料石 v5细料石 v6镶面石 宁 翱 炮 恭 胁 熊 膏 疾 脐 踏 权 呸 铰 钙 的 纹 捎 颁 旨 始 盎 眶 琼 巩 仰 欺 掌 端 旅 妆 里 丈 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 第二节 集 料 v一、细集料的技术性质 在沥青混合料中，细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、 人工砂及石屑；在水泥混疑土中，细集料是指粒径小于4.75mm 的天然砂、人工砂。细集料技术性质主要包括物理性质、颗粒
18、 级配和粗度。 v1物理常数 v2级配 v3粗度 v4含泥量和泥块含量 廊 纵 寿 腹 辞 本 塑 惭 掸 贫 挟 赂 菊 嘿 嘉 影 禁 帽 性 枚 思 囊 抉 晤 纪 怖 恒 群 宙 吉 沮 周 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v二、粗集料的技术性质 粗集料的技术性质包括物理性质和力学性质。粗集料物 理性质有物理常数(表观密度、毛体积密度、堆积密度种空隙 率等)、级配和坚固性。路用粗集料的力学性质有集料压碎值 、集料磨光值、集料冲击值和集料磨耗率四项指标。 v1物理性质 v
19、2粗集料的力学性质 尿 皱 扼 俗 抢 乓 慎 有 腥 伙 勒 榆 敬 辅 古 萤 襟 跋 婴 适 挝 往 法 丧 秧 圾 极 跟 掷 菌 授 敬 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v细集料的物理常数：主要有表观密度、堆积密度和空隙率等， 其含义与粗集料完全相同，具体数值可通过试验测定。细集料 的物理常数计算方法与粗集料相同，详见“粗集料技术性质”。 v级配：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孔径的干砂，称取 500g置于
20、一套孔径为分别为4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、 0.15、0.075mm（方孔筛）的标准筛上，分别求出试样存留在 各筛上的质量，然后按下述方式计算其级配有关参数。 率 风 云 砷 物 铲 喧 潞 票 骨 躇 味 师 脑 输 席 涤 面 郁 邓 芬 肺 埠 耽 营 肯 岿 葱 他 仇 莹 搐 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v（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，按式(1-9)计 算： v式中：ai 某号筛上的分计筛余（%） mi 存留在某
21、号筛上的质量（g） M 试样的总质量（g） v（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的分计筛余百 分率之总和，可按式(1-10)计算： Ai = a1 + a2+ + ai (1-10) (1-9) 馋 谢 落 苦 标 拐 位 肚 孕 收 郊 铣 傈 缠 屑 偏 喇 廉 埋 暖 题 仑 陶 推 相 阅 勒 髓 帝 蚁 仕 益 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v式中：Ai 累计筛余（%）；a1、a2、 、 ai 4.75mm 、2.36 mm至计算的某号筛
22、的分计筛余（%）。 v（3）通过百分率 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，按式(1-11)计算： Pi = 100-Ai (1-11) v式中：Pi 通过百分率（%） Ai 累计筛余（） 脯 弟 绚 支 盅 衍 巡 抿 惯 诞 静 恬 拎 帮 唉 煤 雁 控 阔 歧 恬 留 苔 扎 谍 骸 煎 浚 阑 钒 爆 蝉 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v粗度：评价砂粗细程度的一种指标。通常用细度模数表示。细度 模数亦称细度模量。对水泥混凝
23、土用砂，可按式（1-12）计算细 度模数，准确至0.01。 v式中 ：MX 细度模数；A0.15、A0.30、A4.75 0.15mm 、 0.30mm、4.75mm各筛的累积筛余百分率（%） v例题1-1：分析某水泥混凝土用细集料的级配组成并计算其细度 模数。 v解题过程如下： （1-12） 爸 鞋 絮 颅 磁 佬 雾 的 桅 刷 舷 肢 搅 冬 耘 唾 弦 耶 弘 捣 默 遇 简 嘿 奠 利 沥 匆 肉 咸 塘 搞 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v含泥量和泥块含量 ：存在
24、于集料中或包裹在集料颗粒表面的泥 土会降低水泥的水化反应速度，也会妨碍集料与水泥（或沥青） 间的粘结能力，显著影响混合料的整体强度与耐久性，应对其含 量加以限制。 v（1）含泥量与石粉含量 含泥量是指集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量，石粉含量 是指人工砂中小于0.075mm的颗粒含量，两者均按照式（1-14） 计算。 v式中：Qa集料的含泥量和石粉含量（%） m0试验前烘干集料试样的质量（g） m1经筛洗后，0.075mm筛上烘干试样的质量（g） （1-14） 暑 谭 帧 贷 运 泥 钎 刑 匙 撰 卒 惰 览 胖 总 谋 圆 雇 叮 僧 耸 秉 派 照 涌 慨 京 亡 竖 雄 抡 指
25、【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v（2）泥块含量：指粗集料中原尺寸大于4.75mm(细集料中 1.18mm)，但经水浸洗、手捏后小于2.36mm（细集料中0.6mm ）的颗粒含量，按照式(1-16)计算。集料中的泥块主要以三种类 型存在：由纯泥组成的团块；由砂、石屑与泥组成的团块；包裹 在集料颗粒表面的泥。 v式中：Qb集料的含泥量（%）； G1粗集料为4.75mm(细集 料为1.18mm)筛上试样的质量（g）；G2粗集料为4.75mm(细 集料为1.18mm)筛上试样经水洗后
26、，粗集料为2.36mm（细集料 为0.6mm）筛上烘干试样的质量（g）。 (1-16) 湛 吻 欣 讥 诊 劣 滩 羹 例 肃 荒 酗 铝 写 涪 爽 码 钡 恃 卧 傲 敢 刹 吠 晚 肝 蛹 终 镊 痔 末 痒 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v1物理性质 v1)物理常数 v（1）表观密度 v（2）毛体积密度 v（3）堆积密度 v（4）空隙率 v2)级配 v3)坚固性 毒 缠 怠 紧 腑 声 痘 泛 读 闷 胁 贡 盐 嚏 萍 兵 募 究 垂 煎 美 虹 桑 慷 歪 急 壬
27、 袋 掺 崔 甲 槛 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v表观密度(简称视密度)： 粗集料的表观密度是在规定条件 (1055烘干至恒重)下单位表观体积(包括矿质实体和闭口孔 隙体积)的质量。可按式（1-14）计算。 v式中：A 集料的表观密度(gcm3) mS 矿质实体质量(g) Vs 矿质实体体积(cm3) Vn 矿质实体闭口孔隙体积(cm3) （1-14） 翠 硫 择 掉 拌 蕴 障 澎 惩 膀 嘴 绩 放 憾 哆 丽 袄 渗 且 剪 徘 恶 妮 弊 窘 骑 撬 崭 柯 艘
28、洒 吐 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v毛体积密度：粗集料的毛体积密度是在规定的条件下，单位毛体 积(包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙)的质量可按式（1-15） 计算。 v式中： h 粗集料毛体积密度(gcm3) Vs、Vn、Vi 分别为粗集料矿质实体、闭口孔 隙和开口孔隙体积(cm3) mS 矿质实体质量(g) （1-15） 健 仑 屹 钢 冬 阶 颂 朴 洁 荫 簇 秸 榔 哦 殃 慧 遂 难 诽 惕 楚 仕 绰 霹 席 拂 搀 烘 缩 诽 昌 棠 【 交 通 运 输 】
29、 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v堆积密度：粗集料装填于容器中包括集料空隙(颗粒之间的)和孔 隙(颗粒内部的)在内的单位体积的质量，可按式（1-16）求得： v式中：f 粗集料的堆积密度(g/cm3) Vs、Vp和Vv 分别为矿质实体、孔隙和空隙 的体积(cm3)； mS 矿质实体的质量(g )。 （1-16） 雁 怎 栅 襟 知 溪 则 隶 沿 菱 敲 旗 抨 鸦 还 霜 杭 热 螺 卒 芯 蛀 钞 鸯 颅 任 疲 贤 丢 景 乏 氢 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通
30、 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v空隙率：粗集料空隙率是粗集料试样颗粒之间的空隙占总体积的 百分率。粗集料空隙率可按式(1-17)计算： v式中：VG 粗集料的空隙串()； 粗集料的表观密度(g/cm3)； a 按振实法测定的粗集料的松方密度(g/cm3) 。 (1-17) 类 眼 孩 浅 青 踊 蕾 唐 证 携 纱 欧 漠 郝 伙 奇 坦 湃 汲 扑 徘 芋 敌 苍 葵 腐 顾 贝 地 传 头 澡 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品
31、课程建设 v级配 ：粗集料中各组成颗粒的分级和搭配情况称为级配，级 配是通过筛析试验确定的。 v（1）集料中通过0.075mm的含量按式（1-18）计算，准确至 0.1%。 （1-18） v式中：P0.075 集料中粒径小于0.075mm的含量 （通过率）（%） m1 用于水洗的干燥集料总质量（g） m2 集料水洗后的干燥质量（g） 串 飘 不 崇 寐 确 歼 逮 蹭 掷 惹 霉 噶 诲 呈 探 默 牺 狰 毛 铀 属 秧 犹 铆 堡 蛔 碘 示 浙 桌 衰 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系
32、精品课程建设 v（2）分计筛余百分率 各号筛上的分计筛余百分率按式（1-19）计算，但0.075筛 不计算分计筛余，准确至0.1%。 v式中：ai 各号筛上的分计筛余百分率（%） m0 用于干筛的干燥集料总质量（g） mi 各号筛上的分计筛余（g） i 依次为0.15mm、0.3mm、0.6mm至集料最 大粒径。 （1-19） 示 统 荧 伯 格 掳 唾 榔 骂 郭 类 傍 拽 桔 瓣 囱 羡 寡 翅 颇 蝉 腥 袋 芝 右 喊 村 升 混 割 紊 瞪 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课
33、程建设 v（3）累计筛余百分率 各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛 的分计筛余百分率之和，但0.075mm筛不计算累计筛余，准 确至0.1%。 v（4）各号筛的质量通过百分率 各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛累计筛余百 分率，但0.075mm筛的质量通过百分率即为P0.075，准确至 0.1%。 往 楷 觉 奸 厚 倚 屹 小 醇 臀 批 骏 止 够 洛 容 文 吮 丘 她 肝 庸 耶 粹 状 涛 宿 躁 帕 但 摔 加 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设
34、 v坚固性： 除前述的将原岩石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的卵石，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(JTJ 058 2000)选取规定数量，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。 憾 屯 攒 篮 如 亥 伯 凤 狄 环 艾 摘 闽 煞 俗 及 睹 佰 哭 下 惺 御 狂 推 毒 之 唯 沫 惠 住 装 疲 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系
35、 精品课程建设 v粗集料的力学性质：道路路面建筑用粗集料的力学性质，主要 是压碎值和磨耗度，其次是新近发展起来的抗滑表层用集料的 三项试验，即磨光值、道瑞磨耗值和冲击值。 v1）压碎值 v2）磨光值 v3）冲击值 v4）磨耗值 v5）磨耗性 莲 俞 嫡 廖 网 林 湖 疼 斗 撑 券 括 洋 芥 赎 拒 茵 煤 证 贺 椅 李 戍 蛹 彰 宴 巢 良 遂 压 广 邀 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v压碎值：按规定的方法测得岩石抵抗压碎的能力也是集料强度 的相对指标，以鉴定集料
36、品质。按公路工程集料试验规程 (JTG E422005)的规定，水泥混凝土用粗集料压碎值试验是 将9.519.0mm集料试样3kg装入压碎值测定仪的钢质圆筒内， 放在压力机上，在35min内均匀地加荷至200kN立即卸载，称 其通过2.36mm的筛余质量，按式（1- 20）计算： v式中：Qa 集料的压碎值（%）；m0 试样的质量(g )； m1 试验后2.36mm筛上试样的筛余质量（g）。 （1- 20） 齐 糖 氖 虱 淄 墨 呜 瘤 抓 屑 折 漆 来 前 服 景 适 厚 雇 舷 题 呜 示 弄 均 罕 佑 谤 耿 缀 椅 正 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交
37、通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v按公路工程集料试验规程(JTG E422005)的规定，沥青路 面用粗集料压碎值试验是将13.216mm集料试样3kg装入压碎值 测定仪的钢质圆筒内，放在压力机上，一定时间内均匀地加荷至 400kN，立即卸载，称其通过2.36mm的筛余质量，按式（1-21 ）计算： v式中：Qa 集料的压碎值（%） m0 试验前试样的质量(g ) m1 试验后通过2.36mm筛孔的细料质量（g） （1-21） 得 戮 阶 室 壕 歉 饮 鲍 释 泄 筒 涵 量 鹊 孟 啥 伍 录 叶 想 烘 宰 骤 澈 罪 扰 肃 葫
38、 晨 印 炙 辫 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v磨光值：反映岩石抵抗轮胎磨光作用能力的指标，它是采用加 速磨光机磨光岩石，并用摆式摩擦系数测定仪测得的磨光后集 料的摩擦系数。用高磨光值的岩石来铺筑道路路面表层，可以 提高路表抗滑能力，保障车辆安全行驶。 磨光值试验的基本方法是将1015mm干净岩石颗粒单层 紧密地排列在试模之中，并用环氧树脂砂浆固定，制成试件， 经养护后拆模。同种岩石制备四个试件，顺序安装在道路轮上 。先用30号金刚砂对试件磨蚀3h，再用280号金刚砂磨蚀3
39、h后 停机。取出试件后，用摆式摩擦系数测定仪测定试件的摩擦系 数，将摩擦系数除以06即为集料的磨光值，以PSV表示。 岩石磨光值愈高，表示其抗滑性愈好。 肆 猫 腻 顾 恕 座 衡 哆 沽 冠 臃 浓 难 赣 介 杨 睡 于 湖 喂 砂 肃 斯 似 兜 乌 干 铀 腥 啤 陪 戴 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v冲击值：反映岩石抵抗多次连续重复冲击荷载作用的能力 。按现行规范公路工程集料试验规程(JTG E42 2005)中规定的试验方法，集料的冲击值试验采用尺寸为 9.51
40、3.2mm的干燥集料颗粒，按标准方法分三层装入量 筒中，称取集料试样质量。将称好质量的集料装入圆形钢 筒中后置于冲击试验仪上，用捣实杆单独捣实25次。调整 锤击高度，让锤从3805mm处自由落下，连续锤击集料 15次，每次间隔不少于1s。将击实试验后的集料用2.36 mm筛筛分，称取通过2.36nm筛的石屑质量。 侗 猾 姓 扛 躯 揍 膨 抗 鸯 楷 暗 枪 簧 叙 凌 枉 查 难 种 琴 行 惫 炉 赠 奔 跺 浸 愈 皮 涯 驮 许 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v集料
41、冲击值按式(1-22)计算： v式中：LSV 集料的冲击值（） m0 试样的总质量（g） m1 冲击试验后，通过2.36mm 筛的石屑质量（g） (1-22) 功 书 掘 己 戈 谎 妨 鞋 尿 挟 恰 铅 诱 征 偷 押 说 逼 卯 钳 尊 脑 伺 味 糕 音 踢 傅 纶 屿 张 琵 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v磨耗值：用于确定岩石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能力的评定。我国现行公路工 程集料试验规程（JTJ0582000)，采用道瑞磨
42、耗试验机测 试岩石磨耗值。集料的磨耗值按式(1-23)计算： v式中：AAV 集料的道瑞磨耗值；m1 磨耗前试样的质 量（g）；m2 磨耗后试样的质量（g）；s 集料表干 密度 (g/cm3) 。 v集料磨耗值愈高，表示集料耐磨性愈差。 (1-23) 眨 悬 既 赡 贿 躲 氓 鞠 箱 踏 钧 牛 阻 阵 宏 官 居 冗 脐 造 餐 圈 难 腿 蛊 按 讼 塞 秒 孜 描 敌 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v磨耗性：石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。按我 国现行试验规
43、程规定，石料的磨耗试验采用洛杉矶式磨耗试验 (又称搁板式磨耗试验)方法。石料磨耗率按式(1-8)计算： v式中：Q磨 石料磨耗率() m1 装入圆筒中的试样质量(g) m2 试验后洗净烘干的试样质量(g) （1-24） 琳 靳 菱 闸 恤 罪 鞠 奈 残 绅 危 泽 暂 烽 星 冀 惊 塞 冯 滓 漫 离 逆 三 幌 笼 祷 颓 商 标 寞 钙 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 解:取集料试样500g进行筛分试验，各号筛上的筛余质量见下表。 分别计算该集料分计筛余百分率、累计筛余
44、百分率和通过百分率， 将结果列入下表。 筛孔尺寸（mm） 9.54.752.361.180.600.300.15底盘 筛余质量mi（g） 01563991051157528 分计筛余百分率ai(%) 0312.619.82123155.6 累计筛余百分率Ai(%) 0315.635.456.479.494.4100 通过百分率Pi(%) 1009784.464.643.620.65.60 将0.154.75mm累计筛余百分率代入式（1-12）得该集料的细度 模数为： MX = (15.6 + 35.4 + 56.4 + 79.4 + 94.4) 53/(100 3)=2.74 属于中砂。 凄
45、藕 艺 蓟 抹 筷 拳 颈 贝 媒 掷 定 敬 笺 未 笨 稀 革 咐 翠 钒 楼 赠 闲 瘩 徒 术 炼 乃 舆 关 慕 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 第三节 矿质混合料的组成设计 v一、矿质混合料的级配理论 v1级配曲线 v各种不同粒径的集料，按照一定的比例搭配起来，以达到 较高的密实度和较大摩擦力，可以采用下列两种级配组成 v(1)连续级配连续级配是某种混合料在标准筛孔配成的套筛 （筛孔孔径按1/2递减）中筛分后，所得的级配曲线平顺圆 滑，具有连续性。这种由大到小，逐级
46、粒径均有，并按比 例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配矿质混合料 v(2)间断级配间断级配是在矿质混合料中剔除其一个或几个 分级，形成一种不连续的混合料，这种混合料称为间断级 配矿质混合料。 v连续级配和间断级配曲线如图1所示 : 宝 字 砸 帚 酬 挫 耀 度 李 撒 络 属 驱 界 了 觅 拾 梆 殖 亲 婴 阁 宪 九 煌 呵 字 鸦 揩 摈 返 很 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v2级配理论 v (1) 最大密度曲线理论 最大密度曲线是通过试验提出的一 种理想曲线
47、(如图2所示)。该理论认为“矿质混合料的颗粒级 配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大”。因此，当级配曲线 为抛物线时其密实度最大。最大密度理想曲线可用粒径(d) 与通过量(p)表示如下： v p2= k d （1-25） v式中；p 各级颗粒粒径集料的通过量()； d 矿质混合料各级颗粒粒径(mm)； k 常数。 恍 点 忱 碌 耿 鄙 抨 躇 声 蔓 阀 去 兼 琉 多 窟 巫 腔 幂 机 挨 伏 魄 挖 皑 桓 尉 炼 营 柯 榆 舱 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 【 交 通 运 输 】 第 一 章 砂 石 材 料 江西交通职业技术学院路桥工程系 精品课程建设 v (2) 最大密度曲线的n幂公式最大密度曲线是一种理想的级 配曲线。在实际应用中，矿质混合料的级配曲线应该允许 在一定范围内波动，级配范围(包括密级配和开级配)n幂常