道路工程材料砂石材料

道路建筑材料1.砂石材料2.水泥3.水泥混凝土4.瀝青材料5.瀝青混合料6.無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定混合料1.砂石材料

★主要內(nèi)容

砂石材料的技術(shù)性能

礦質(zhì)混合料的級配

礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計方法

石料與集料在道路工程中的應(yīng)用1.1砂石材料分類☆按來源分類

①天然砂石材料：卵石、礫石；砂（海砂、河砂、山砂等）②人工軋制的砂石料：塊料、碎石集料③工業(yè)冶金礦渣集料：鋼渣、高爐渣、煤渣、粉煤灰等☆按成巖條件①巖漿巖－地殼內(nèi)部熔融巖漿上升冷卻而成，又稱火成巖

例如：花崗巖（侵入巖）、安山巖、玄武巖（噴出巖）②沉積巖－母巖經(jīng)長期風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積成巖作用而形成（水成巖石）

例如：石灰?guī)r、砂巖③變質(zhì)巖－巖漿巖或沉積巖經(jīng)過地址變質(zhì)作用而形成的巖石

例如：石灰?guī)r大理巖，花崗巖片麻巖公路用石料的開采與加工開采礦山軋制設(shè)備篩選設(shè)備振動喂料鄂式粗破反擊式細(xì)破篩分生產(chǎn)工藝各種集料1.2砂石材料的技術(shù)性能

1.2.1石料的技術(shù)性質(zhì)1.2.1.1物理性質(zhì)（物理常數(shù)、吸水性、抗凍性）1）物理常數(shù)

圖1-1石料體積組成示意圖⑴密度：①真實密度（真實體積vs—礦物實體體積）②表觀密度（表觀體積vs＋

vn—含閉口孔隙）③毛體積密度(毛體積vs+vn+vi—閉口與開口孔隙)⑵孔隙率：圖1-1石料體積組成示意圖2）吸水性：材料吸入水分的能力①吸水率：常溫（20±2℃）、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325kPa)②飽水率：常溫（20±2℃）、真空抽氣（2.67kPa）最大吸水質(zhì)量吸水率（飽水率）＝×100％

干燥試樣質(zhì)量3）抗凍性：石料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融而不破壞，并不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的能力①直接凍融法（凍融循環(huán)試驗：-15℃冰凍4h←→25℃融解4h）

若干次(15、25、50次)

質(zhì)量損失

強(qiáng)度損失：強(qiáng)度降低不大于25％，耐凍系數(shù)＞0.75②硫酸鈉堅固性法（Na2SO4結(jié)晶體積漲大）將石料浸入飽和Na2SO4溶液20h，置于105±5℃烘箱4h，循環(huán)5次1.2.1.2力學(xué)性質(zhì)①道路試件:50×50×50mm立方體φ50×H50mm的圓柱體

圖1-2石料抗壓強(qiáng)度試件

②橋梁試件:200×200×200mm立方體1）抗壓強(qiáng)度石料應(yīng)具備一定的抗壓、抗彎、抗剪強(qiáng)度，以及抗沖擊、摩擦作用的能力?？箟簭?qiáng)度和磨耗率常用于評價石料等級。單位面積上所能承受的最大荷載。圖1-2石料抗壓強(qiáng)度試件影響石料抗壓強(qiáng)度的因素：內(nèi)因：材料的礦物成分結(jié)構(gòu)和孔隙構(gòu)造外因：試件尺寸加荷速率濕度等2)磨耗率②洛杉磯法（擱板式）:試樣為5000g有級配的集料，并加入12個鋼球（φ48mm，約5000g）。轉(zhuǎn)速30～33r/min，轉(zhuǎn)500轉(zhuǎn)

圖1-4擱板式磨耗儀①狄法爾法（雙筒式）:50塊石料（50～75mm），質(zhì)量5000g左右，轉(zhuǎn)速30～33r/min，轉(zhuǎn)10,000轉(zhuǎn)（5.5～5.0h）

圖1-3雙筒式磨耗儀

磨耗率計算公式：

式中：m2——試驗后2mm篩上烘干石料試樣質(zhì)量；m1——試驗前烘干石料試樣質(zhì)量。

石料抵抗撞擊、剪切和摩擦綜合作用的能力。圖1-3雙筒式磨耗儀示意圖①耗時長達(dá)5h以上②試件尺寸單一（50～75mm），與路用實際情況不符合

③石料間相互作用，不同性質(zhì)石料的磨耗率相差不大圖1-4擱板式磨耗儀示意圖①省時：15min左右②使石料受到更嚴(yán)峻的沖擊、剪切、摩擦作用，石料級差大③試樣級配較符合路用狀況1.2.1.1物理性質(zhì)物理常數(shù)：密度、空隙率吸水性：吸水率、飽水率抗凍性1.2.1.2力學(xué)性質(zhì)抗壓強(qiáng)度：單位面積上所能承受的最大荷載磨耗率：石料抵抗撞擊、剪切和摩擦綜合作用的能力1.2.1石料的技術(shù)性質(zhì)

1.分類：按去照成田巖條征件、旦風(fēng)化派程度磨等①百巖漿聞巖類狼（火車成巖縣）②癥石灰陰巖類拳（沉腔積巖著）③牢砂巖準(zhǔn)與片均麻巖湯類（脹變質(zhì)種巖）④絮礫石露巖（供天然衣風(fēng)化萌）2.分級攪指標(biāo)：飽禁水抗摸壓強(qiáng)向度和挺磨耗準(zhǔn)率①懶最堅芬強(qiáng)②賴堅強(qiáng)③充中等摘堅強(qiáng)④較較弱勿軟1.墊3.內(nèi)2石料羽的技黎術(shù)標(biāo)踐準(zhǔn)1.穗2.鎮(zhèn)2集料已的技騎術(shù)性弦質(zhì)圖1-篩5碎石捏集料1.焰2.矮2.牽1物理超性質(zhì)1）物仆理常傅數(shù)圖1-舍6集料倘的體猛積組早成⑴矛密度夜：表區(qū)觀密棕度、妙毛體顏積密感度、杠裝填繩密度裝填束密度①堆積根（松掉裝）棋密度——集料登按自圾由下慶落方度式裝皂樣圖1-謹(jǐn)7細(xì)集蔽料堆是積密渾度試鼓驗儀犁具示狀意圖②振實災(zāi)（緊既裝）誤密度——集料廟振搖隊方式瞧裝樣③搗實柜密度——集料頭振搖著方式普裝樣⑵空隙騰率VG：集料戀空隙聯(lián)體積沫占集賓料總云體積液的百蜘分比——不含盼開口繳孔隙——含開通口孔導(dǎo)隙顆粒勞之間籠的空引間體存積圖1-諷5碎石輔集料不同盒粒徑殖、尺惑寸較根小的牌石料較顆粒類的集怠合體集料久是由亡不同項粒徑胖礦質(zhì)侵顆粒偏組成帳的混衫合料垮，包就括：天然截砂（喬小于歸4.爽75mm疊）人工協(xié)砂（職機(jī)制魄砂，適混和火砂）卵石去（大聰于4魄.7腹5mm褲）碎石婚（巖乳石、茅卵石腐破碎震）工業(yè)摘礦渣蕉（高著爐礦彈渣、闊剛渣聯(lián)）圖1-以6集料數(shù)的體平積組允成孔隙閑：礦朗物之潛間的晴空間—Vn+Vi空隙唇：集州料顆打粒之臘間的召空間—Vv圖1-滅7細(xì)集強(qiáng)料堆搭積密繭度試菌驗儀泡具示睛意圖2）級摟配：指集蝕料中與不同疾尺寸槳顆粒追的比服例反映酬了粒孩徑大贊小不暴同的干礦質(zhì)刪顆粒鳥的相沾互搭促配情椒況圖1-侵8級配哨的幾褲種情蠶況⑴弊篩析撿試驗圖1-鹿9套篩圓孔蒙篩(直徑)：…4督0、20、10、5、2.勝5、1.懸25、0.盟63、0.兔3…方孔鑒篩(邊長)：…1郵3.兆2、9.夸5、4.迷75、2.以36、1.病18、0.糟6、0.愉3…⑵篩分麻試驗仔參數(shù)①分旨計篩繳余百矩分率ai：某號蜻篩上道的篩念余質(zhì)急量占搜試樣奇總質(zhì)呢量的粉百分助率②累圈計篩恥余百鬧分率Ai：等于襪或大櫻于某要號篩扛上篩討余質(zhì)否量之吐和占礦總質(zhì)烤量的甘百分窩率③通諷過百挑分率Pi：通過爭某號夸篩的摟集料胸質(zhì)量紫占試濁件總忽質(zhì)量絹的百歉分率⑶夕級配懶曲線凱的繪塑制圖1-際10級配臟曲線⑷都制表窩和作圖圖要藝求圖1-陶8級配閱的幾扒種情匙況圖1-結(jié)9套篩級配葉曲線翠示意責(zé)圖①帝作圖何：縱煩坐標(biāo)漂為通犧過百鈴分率P(％)常數(shù)鬧坐標(biāo)扛橫坐嶄標(biāo)為喘篩孔袖尺寸(mm含)②注意鏈：坐膝標(biāo)單鐘位注明符不同蔑曲線脈意義③虜判斷狼集料判級配盼是否狠符合平要求3）粗脖度→細(xì)伙度模統(tǒng)數(shù)→嬌評價神砂（0.卵16～4.坑75mm）粗細(xì)穩(wěn)程度惕，為跪篩分岡試驗樣中各抽號篩至上累神計篩攻余百熊分率非之和世，按值下式么計算歲：細(xì)度鴨模數(shù)麥越大配，表忙示細(xì)已集料斃越粗姿。粗砂潔：Mf＝3私.7脫～3息.1中砂驗：Mf＝3銀.0悉～2泡.3細(xì)砂著：Mf＝2棍.2請～1艘.6細(xì)度模數(shù)艘取決可于0思.1置5mm衣～2露.2鬼6m盞m篩上欄累計吐篩余鋪量之仇和，鼠對于帽較粗源顆粒松含量類比較梨敏感污。無單勞位。沒有農(nóng)考慮扯小于褲0.峽15mm顆粒旺含量吹。不盞能全臥面反瞇應(yīng)細(xì)興集料然顆粒烘分布僅。⑴館顆粒域形狀幸：蛋圓棚形、限棱角緣瑞形、叼針狀愧、片惱狀，麗理想帆的形局狀接嶺近立掏方體或。針狀妨：長蘭度大腸于其摸平均斧粒徑武2.綿4倍貸的顆測粒片狀堡：厚恐度小賀于其女平均殼粒徑紹0.灘4倍幸的顆嶺?，F(xiàn)行齡規(guī)范衰《公少路工即程集端料試棗驗規(guī)劫程JT符J遞05膝8－醫(yī)20迫00使》定義茂集料鞠針偏布狀顆年粒為門顆粒沖最小繡厚度柏（或掀直徑顏）與裹最大逝長度撞（或濱寬度愚）方萍向的循尺寸臨比小羨于1福：3刻的顆浸粒。⑵警表面安特征榜：是指昌集料倒表面候的粗德糙程聞度及點(diǎn)孔隙陡特征佳等，映與集像料的湖材質(zhì)泊、巖匹石的撫結(jié)構(gòu)場、礦逮物組報成以啦及受內(nèi)到?jīng)_喪刷、餅腐蝕勇程度挽有關(guān)舍。集妙料表日面特殺征影悶響集險料與葛結(jié)合潮料的爐粘結(jié)育性能喘，從堪而影膽響混懇合料略的強(qiáng)洲度，刮尤其括是抗傍折強(qiáng)挑度。4）集料薄的顆對粒形撐狀與桂表面隊特征1）壓朱碎值：石購料抵魂抗壓堵碎的腎能力①吼壓碎憲指標(biāo)糟值（原適用勻于水既泥混勢凝土扯用集趙料）圖1-館11壓碎明值測術(shù)試儀騾具尺遮寸圖②灑壓碎夕值（揮瀝青斑混合床料用藥集料逮）圖1-趕12壓碎笑值測宅試儀式中遺：m0—試驗狀前風(fēng)汪干試湯件的冰質(zhì)量m1—試驗膨后2.介36mm篩上集要料質(zhì)而量1.米2.畏2.謝2粗集踢料力景學(xué)性回質(zhì)壓碎冶值是集料殊強(qiáng)度握的相獎對指串標(biāo)，扇用以為鑒定惹集料辰的品捧質(zhì)。壓碎仔值測籠試儀嗓具10～20mm集料姿分二遺層夯粒實，鎮(zhèn)在3～5mi撈n加荷避至Pm家ax=2次00輩kN，恒壓5s后，屠脫膜飼后過2.喉5mm篩（適公用于輝水泥?；炷耐劣孟Ъ戏猓核檎Z值測聰試儀悶具將13男.2～16mm碎石探分三賓層夯釋實，變在0～10mi要n加壓或至40繭0kN，立即革卸載晨，過2.仇36mm篩（適澆用瀝堂青混撐合料丈用集涂料）內(nèi)徑譜：15與0mm高度乖：12認(rèn)5mm2)磨光捏值：石丹料抵傲抗磨淡光的紡能力傲，即無保持冤其原換有粗育糙的姨能力圖1-專13磨光億值3)磨耗州值：石上料抵常抗磨貞擦、資剪切泡的能柔力圖1-差15道瑞Do圓rr學(xué)y（英國漆）磨耗寫儀式中天：m1——磨耗砌前的眾試件冶質(zhì)量粒（g）m2——磨耗鉆后的單試件揪質(zhì)量假（g）'t——集料而的飽從和面雞干密悶度4）沖憑擊值：石敢料抵繞抗多弦次連龍續(xù)的饒重復(fù)捧沖擊諒荷載唉的能是力(La就sh庭ed齊S紫to巾ne角V禾al叼ue億)圖1-濕16沖擊弄值儀式中專：m0——沖擊圈前試薯樣質(zhì)痕量；m1——沖擊妨后粒駝徑小蒼于2.韻36mm集料鉛試樣詠質(zhì)量磨光衣機(jī)試件串→（盡金剛陷砂30號和28論0號）休，經(jīng)6h磨光控后，估用擺境式儀幼測摩蠟擦系淹數(shù)，恰與標(biāo)懶準(zhǔn)試惱件比糧較，心用PS授V表示烈（Po丘li發(fā)sh稀ed黎S棗to產(chǎn)ne浪v獅al勾ue貼)集料嚼的磨鬼光值跌。將10～15mm石料派單層亞緊密墓排列滋試模艱中，戲用環(huán)球氧樹川脂砂呼漿固蓋定（4個試泊件）成。磨光帥值試榴件擺式燦儀及蚊其基航本構(gòu)藝造道瑞Do刺rr乓y（英國豬）磨尋耗儀將10～15mm石料麥單層獨(dú)緊密鄉(xiāng)豐排列燙試模略中，狼用環(huán)珠氧樹股脂砂符漿固輕定（飄石料托不少件于24個）信。旋啊轉(zhuǎn)50鍵0轉(zhuǎn)，落同時稅灑石覺英砂.沖擊信值儀10～15mm集料資，1kg分三檢次夯咽實。沖擊悉錘（13平.7堡5kg）至38川0±俊5mm處自篩由落捎下，抗重復(fù)15次。將受虹沖擊未后的謎集料從過篩肚（2.趴36mm），稱重嬸。交通野部公民路瀝栽青路稻面施鄰工技惰術(shù)規(guī)捉范粗集吉料主責(zé)要技券術(shù)標(biāo)監(jiān)準(zhǔn)指標(biāo)單位高速公路及一級公路其他等級公路表面層其他層次壓碎值，不大于％262830洛杉機(jī)磨耗損失，不大于％283035吸水率，不大于％2.03.03.0堅固性，不大于％1212－針片狀顆粒含量，不大于％151820磨光值，不小于－42－1.臨4礦質(zhì)斤混合叛料的罷組成本設(shè)計1.數(shù)4.趟1礦質(zhì)轎混合縫料的絨級配晶理論級配介研究策意義旅：探討刺級配黨對集雕料性礎(chǔ)能——密度表和內(nèi)嘩摩阻達(dá)力的另影響最小險空隙漫率：記達(dá)到節(jié)最大旦密實只度最大粉摩阻敘力：翠增加招集料插的穩(wěn)勻定性克和強(qiáng)腔度；互相盾嵌緊蝕、互占不干采涉，服形成塘緊密多級絡(luò)的空間祝網(wǎng)絡(luò)橫骨架新結(jié)構(gòu)殃。1.筑4.孫1.貌1級配縱曲線傍類型圖1-蔥17級配暮類型暈示意楚圖1）連滋續(xù)級置配：脫級配貢曲線怪光滑對，每京一種孝尺寸窗的集濕料都跟有2）間焰斷級糾配：廉剔除灘一個于或幾除個分籮級，困曲線薄形成趙折線繡形3）單俯粒徑晌：只被有一冒種規(guī)奔格級配逮類型糠示意堵圖1.界4.駝1.描2典型咐的級哀配理鑄論—連續(xù)愚級配1）最大悉密度業(yè)曲線——富勒濱理論p2=kd當(dāng)d=D時，p=1院00慰→1夫002=k·棗D→式中胃：d—欲計歷算通勤過百暮分率往的粒謀徑D—混合敗料最纏大粒范徑2）級配錯范圍油曲線——泰波增公式勇（最弄大密榜度曲房誠線n冪公陰式）式中嫌：n——級配渠指數(shù)圖1-譯18級配昨范圍雀曲線n=0埋.4飄5～0.巧5，密實授度最瓶大n=0判.3～0.愈7，密實愛度尚妹可n=0母.3廁5～0.麗45，工作啊性較攏好（派工藝屋性能庭）1.典4.扶2礦質(zhì)辭混合哭料的枕組成威設(shè)計目的豈：確謹(jǐn)定礦凈質(zhì)混導(dǎo)合料偉中各由檔集御料的經(jīng)比例已知拳條件厭：嗓①各佩檔集顆料級派配；添②設(shè)紅計級異配范隊圍1.澡4.狹2.橫1數(shù)解雅法——試算恐法需要萄根據(jù)精集料袍的分念計篩剖余進(jìn)臣行計戶算1）基抓本假筐定某一逃粒徑稍的顆客粒由退一種宰集料敢提供東，其衫它集災(zāi)料中介不含債此粒矮徑的斥顆粒該粒撓徑的戒顆粒屯在該姥集料心中是把占優(yōu)吃勢的2）計暖算過懲程已知斷：集敢料A、B、C⑴準(zhǔn)備擠工作挺：Pi→Ai→ai;集料A集料B集料C混合料M篩孔i的分計篩余/%aA(i)aB(i)aC(i)aM(i)在混合料中的比例/%XYZ100⑵繳計算蹤蝶方程回：X＋Y＋Z＝1溪00(1詳)d=i時：X笛.aA(i糠)盒+Y驅(qū).aB(i瞎)+Z免.aC(i槍)＝aM(i框)(2缺)⑶確定歇各集覺料用這量步驟冰①：計算A集料遠(yuǎn)在礦病質(zhì)混重合料織中的套用量X確定A集料切中占磨優(yōu)勢王含量驕的粒桐徑：由表A集料痕中含遭量占粒優(yōu)勢錢粒徑i=4陵.7娛5m蠅m:aA(4彎.7碰5)摟=幟49帆.9叼%忽略雖其它望集料劣在此闊粒徑拖含量aB(i咳)=0、aC(i晌)裂=0，代入找式（1）A集料建用量X為：步驟蜓②：顧計算C集料爽在礦此質(zhì)混守合料識中的請用量Z確定C料中礦占優(yōu)勢勢的秧粒徑由表C集料繪中含注量占盼優(yōu)勢婆粒徑愁為:j<0始.0棗75秒mmaZ(<瘦0.柳07黃5m拌m)剪=欄85屑.3機(jī)%忽略A、C集料科同一駝粒徑婦含量:aA(j族)=0、aB(j笛)孫=0C料用坊量Z為：步驟懲③：龍計算B集料梢在礦占質(zhì)混喚合料賴中的尚用量Y由公構(gòu)式(2草)：Y＝10等0－(X＋Z）＝10尋0－(4軟2.奪1＋7.盾0）＝50京.9路%⑷作校核太調(diào)整計算爽合成腳礦質(zhì)嚼混合改料的謀通過同百分蝦率PM(么i)——合成吹級配X利.PA(懷i)+Y擺.PB(哀i)+Z赴.PC(羞i)＝PM(揚(yáng)i)要求根：①合那成級配aM(i求)或PM(撕i)應(yīng)在末規(guī)定兩的級砌配范降圍內(nèi)②調(diào)耽整配舍合比盆后還窗應(yīng)重灘新進(jìn)第行校紫核，勝直至捏符合掀要求聾為止③經(jīng)顆調(diào)整啦后仍濕不能常滿足妖級配弄要求貴時，件可摻跡加單誼粒級榨集料精或調(diào)疼換集踩料篩孔尺寸di（mm）集料A集料B集料C碎石分計篩余aA(i)（%）石屑分計篩余aB(i)（%）礦粉分計篩余aC(i)（%）13.20.8——9.543.6——4.7549.9——2.364.42.0—1.181.322.6—0.6—23.7—0.3—18.4—0.15—13.04.00.075—10.910.7<0.075—9.585.3

所選取擇的輔粒徑派應(yīng)在伶該集件料中越占有垂較大似的優(yōu)百勢1.愁4.段2.斯2圖解威法——修正可平衡短面積妄法按通齡過百獄分率風(fēng)計算精并制粥圖1）繪晌制圖謝解法秘坐標(biāo)忘圖⑴部計算光設(shè)計注級配筑范圍押中值見表⑵拐繪制最圖框變并作菌對角席線（按為設(shè)想計級拔配中客值）⑶少確定蒜縱坐檔標(biāo)：宏通暫過百奏分率撕（％復(fù)）——算術(shù)僑坐標(biāo)⑷佩確定蝴橫坐屆標(biāo)：揪根據(jù)脈設(shè)計隱級配爹中值污，P→肯d，確定澡篩孔犧尺寸巷位置⑸淹將各妨種集盜料的躬級配緞（通末過量金）繪五在圖畜中見圖2）確鑄定各材集料鉆的用勵量作圖平原則3）合字成級概配的蓬校核邊與調(diào)事整⑴鎮(zhèn)計算避合成漂級配蜂：Pm(滔i)=ΣPj(i劣)·Xj⑵調(diào)整壤：合兄成級少配曲悟線應(yīng)它盡可太能光偵滑靠近身級配繞范圍鍵中值遇線篩孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075級配范圍(mm)10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~164~8級配中值(m