集料學(xué)習(xí)PPT課件

1、一、巖石的物理性質(zhì)1.物理常數(shù)(1)真實(shí)密度 測定方法：密度瓶法1)稱取石粉m1=15g;2)注入試液至瓶的一半處;3)用煮沸法或真空抽氣法排除氣泡;4)加試液至滿,稱取質(zhì)量m3;5)稱瓶與試液合質(zhì)量m2.wtmmmm3211tsSstVMVm第1頁/共27頁(2)(2)毛體積密度毛體積密度 測定方法：量積法、蠟封法蠟封法、水中稱量法 蠟封法測定步驟:(1)稱出烘干石料的空氣中質(zhì)量ms;(2)封蠟;(3)稱出封蠟石料的空氣中質(zhì)量m1;(4)稱出封蠟石料的水中質(zhì)量m2。VMVVVminssh1000VVn100)1 (thn或石 蠟s1水21shmmmmm(3)(3)孔隙率孔隙率第2頁/共27頁

2、2.吸水性（在規(guī)定條件下吸水的能力）1001mmmWa測定方法：自由吸水法1002smmmWa(2)(2)飽水率：飽水率：測定方法：煮沸法或真空抽氣法(1)(1)吸水率吸水率第3頁/共27頁3.耐久性（抵抗大氣自然因素作用的性能） (1)(1)抗凍性：抗凍性： 飽和狀態(tài)下抵抗反復(fù)凍結(jié)和融化的能力 測定方法：直接凍融法 凍融后的質(zhì)量損失： 100sfsmmmL凍融系數(shù)：SfRRKf100121mmmQ(2)(2)堅(jiān)固性：堅(jiān)固性： 經(jīng)經(jīng)飽和硫酸鈉溶液多次浸泡與烘干循環(huán)后，不 發(fā)生顯著破壞或強(qiáng)度降低的性能第4頁/共27頁2、巖石的力學(xué)性質(zhì)APR 1.單軸抗壓強(qiáng)度：劃分巖石等級的主要依據(jù)。試件尺寸圓柱

3、體：直徑和高均為502mm立方體：邊長為502mm路面工程 橋梁工程： 邊長為702mm 的立方體 每組試件6個，浸水時間48小時。第5頁/共27頁100mmm121磨Q2.磨耗性：磨耗性是巖石抵抗撞擊、剪切和摩擦等 綜合作用的性能。 洛杉磯式磨耗試驗(yàn)(又稱擱板式磨耗試驗(yàn))第6頁/共27頁3、巖石的化學(xué)性質(zhì)根據(jù)SiO2的含量，巖石可分為： 類 型氧化硅含量（%）代表巖石親水系數(shù)酸性石料65石英巖1.06中性石料5265閃長巖堿性石料52石灰?guī)r0.79第7頁/共27頁第二節(jié) 粗 集 料一集料分類一集料分類（1）總分類：包括天然砂、人工砂、卵石、碎石， 另有工業(yè)冶金礦渣。（2）根據(jù)集料形成的過程不

4、同，分為卵石（又稱礫 石）和碎石；（3）根據(jù)粒徑大小的不同，分為粗集料和細(xì)集料；二粗細(xì)集料粒徑的界限二粗細(xì)集料粒徑的界限水泥混凝土用集料的粗細(xì)界限尺寸為4.75mm，瀝青混合料用集料粗細(xì)界限尺寸為2.36mm。大于或等于該尺寸的顆粒為粗集料，余為細(xì)集料。第8頁/共27頁三最大粒徑三最大粒徑這是一個較為重要但又容易引起混淆的概念，集料的最大粒徑這一概念由兩個不同定義構(gòu)成，即集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑。（1）集料最大粒徑： 指集料100%都要求通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。（2）集料公稱最大粒徑: 指集料可能全部通過或允許有少量不通過(一般容許篩余不超過10%)的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。這兩個定義涉及

5、的粒徑有著明顯區(qū)別，通常集料公稱最大粒徑比最大粒徑要小一個粒級。第9頁/共27頁四、粗集料的技術(shù)性質(zhì)1.物理性質(zhì)表觀密度(視密度)：在規(guī)定條件(1055烘干至恒重)下單位表觀體積(包括礦質(zhì)實(shí)體和閉口孔隙體積)的質(zhì)量。 nss表觀VVm毛體積密度：在規(guī)定的條件下，單位毛體積(包括礦質(zhì)實(shí)體、閉口孔隙和開口孔隙)的質(zhì)量。inss毛體積VVVm第10頁/共27頁堆積密度：單位體積（含物質(zhì)顆粒固體及其閉口、開口孔隙體積及顆粒間隙體積）物質(zhì)顆粒的質(zhì)量。 堆積密度包括自然堆積狀態(tài)、振實(shí)狀態(tài)和搗實(shí)下的堆積密度。Vniss堆積VVVVm表干密度：單位體積（包括材料的實(shí)體礦物成分及其閉口孔隙、開口孔隙等顆粒表面輪

6、廓線所包圍的毛體積）物質(zhì)顆粒的飽和面干質(zhì)量稱為集料的表干密度（或飽和面干毛體積密度） nisf表干VVVm第11頁/共27頁ma 烘干質(zhì)量mw 水中質(zhì)量mf 表干質(zhì)量waa表觀觀相對密mmmwff相對對密表mmm干wfa密度mmm毛體積相對集料的吸水率：試驗(yàn)一、粗集料密度及吸水率試驗(yàn)（網(wǎng)籃法）100mmmwaafx第12頁/共27頁試驗(yàn)二、粗集料針片狀顆粒檢驗(yàn)水泥混凝土用粗集料規(guī)準(zhǔn)儀法 瀝青路面用粗集料游標(biāo)卡尺法最大長度為L最大寬度為w 最大厚度為t 3tLtwL第13頁/共27頁2.粗集料的力學(xué)性質(zhì)壓碎值 磨光值 沖擊值 磨耗值 第14頁/共27頁（1）壓碎值石料抵抗壓碎的能力 取9.513

7、.2mm的集料,約3000g，裝入壓碎值測定儀的鋼質(zhì)筒內(nèi)，放在壓力機(jī)上，在10min左右的時間均勻加荷至400kN，穩(wěn)壓5s后卸載，稱取通過2.36mm篩孔的全部細(xì)料的質(zhì)量，則碎石的壓碎值為： 式中： 集料的壓碎值，%； 試驗(yàn)前試樣的質(zhì)量，g； 試驗(yàn)后通過2.36mm篩孔的細(xì)料質(zhì)量，g。粗集料的壓碎值愈小，表示其抵抗壓碎的能力愈強(qiáng)。10001mmQa第15頁/共27頁（2）磨光值（PSV） 石料抵抗輪胎磨光作用 的能力 將9.513.2mm干凈、干燥粗集料顆粒單層緊密地排列在試模之中，并用環(huán)氧樹脂砂漿固定，制成試件，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后拆模；每種集料制備610塊試件，從中挑出4個試件供2次平行試驗(yàn)用；將試

8、件安裝在加速磨光試驗(yàn)機(jī)上，先用30號金剛砂（粗砂）按規(guī)定方法用道路輪對試件磨蝕3h，再用280號金剛砂（細(xì)砂）磨蝕3h后停機(jī)；取出試件后，用擺式摩擦系數(shù)測定儀在一塊試件上重復(fù)測定5次的讀數(shù)平均值，即為集料的磨光值。石料的磨光值愈高，表示其抗滑性愈好。第16頁/共27頁(3)沖擊值(AIV)石料抵抗多次連續(xù)重復(fù)沖擊 荷載作用的能力。集料的沖擊值試驗(yàn)采用尺寸為9.513.2mm的干燥集料顆粒，按標(biāo)準(zhǔn)方法分三層裝入量筒中，每層用搗實(shí)桿按規(guī)定方法搗實(shí)25次；稱取量筒中集料試樣的質(zhì)量；將稱好質(zhì)量的集料裝入圓形鋼筒中后置于沖擊試驗(yàn)儀上，調(diào)整沖擊錘（錘重13.75kg0.05kg）高度，讓沖擊錘從3805m

9、m處自由落下，連續(xù)錘擊集料15次，每次間隔不少于1s。將沖擊試驗(yàn)后的集料用2.36mm篩篩分，分別稱取保留在2.36mm篩上集料的質(zhì)量和通過2.36mm篩的石屑質(zhì)量。1002mmAIV第17頁/共27頁（4）磨耗值石料抵抗磨耗作用的能力 測定方法洛杉磯法狄法爾法 道瑞法第18頁/共27頁洛杉磯法磨耗試驗(yàn)（又稱擱板式磨耗試驗(yàn)）是測定標(biāo)準(zhǔn)條件下粗集料抵抗摩擦、撞擊的能力。試驗(yàn)機(jī)是由一個內(nèi)徑為710mm，內(nèi)側(cè)長為510mm的圓筒和筒中的一個擱板所組成。試驗(yàn)用的試樣是按一定規(guī)格組成的級配碎石，試樣加入磨耗筒的同時，加入若干個鋼球，磨耗筒以3033r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)時，由于擱板的作用，可將碎石

10、和鋼球帶到高處落下。經(jīng)旋轉(zhuǎn)500轉(zhuǎn)后，將碎石試樣取出，用邊長1.7mm的方孔篩篩去試樣中的細(xì)屑，再用水洗凈留在篩上的試樣，烘至恒重并稱其質(zhì)量。 洛杉磯磨耗試驗(yàn)100121mmmQ第19頁/共27頁 道瑞磨耗試驗(yàn)將9.513.2mm的集料顆粒以單層緊密排列在試模中，集料顆粒不得少于24粒。用環(huán)氧樹脂砂漿填模成型，經(jīng)養(yǎng)生后脫模制成試件。同種集料2個試件為一組。試件用金屬托盤固定于道瑞磨耗試驗(yàn)機(jī)的圓平板上，按2830r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)100圈，旋轉(zhuǎn)的同時連續(xù)不斷地向磨盤上均勻地撒布規(guī)定細(xì)度的石英砂。停機(jī)后取下試件，觀察有無異?，F(xiàn)象，然后按相同方法再磨400圈，可分為4個100圈重復(fù)4次磨完，也可連續(xù)

11、1次磨完，停機(jī)后，稱取試件質(zhì)量。 smmAAV213第20頁/共27頁第三節(jié) 細(xì) 集 料級配各級粒徑顆粒的分配情況。一般通過篩分試驗(yàn)的方法確定。對于水泥混凝土 用細(xì)集料可采用 干篩法篩分；對 于瀝青混合料及 基層用細(xì)集料必 須采用水洗法篩 分。第21頁/共27頁干篩法篩分試驗(yàn)是將預(yù)先通過9.5mm孔徑的干砂試樣，稱取500g，置于一套孔徑分別為4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的標(biāo)準(zhǔn)篩（方孔篩）上，搖篩后分別求出試樣存留在各篩上的質(zhì)量，然后計(jì)算其級配有關(guān)參數(shù)。水洗法篩分試驗(yàn)是將預(yù)先通過9.5mm孔徑（水泥混凝土用天然砂）或4.75 mm孔徑（瀝青混合料及基層用天然砂、人

12、工砂、石屑）的細(xì)集料干試樣，稱取500g，置于潔凈容器中用潔凈水沖洗，洗去小于0.075mm的顆粒后再將試樣烘干稱其質(zhì)量，最后置于一套孔徑分別為4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm的標(biāo)準(zhǔn)篩（方孔篩）上，搖篩后分別求出試樣存留在各篩上的質(zhì)量。第22頁/共27頁 級配參數(shù)：（1）分計(jì)篩余百分率：某號篩上的篩余質(zhì)量占試樣總 質(zhì)量的百分率。100Mmaii（2）累計(jì)篩余百分率：某號篩的分計(jì)篩余百分率和 大于某號篩的各篩的分計(jì)篩余百分率之總和。 Ai =a1 + a2+ + ai （3）通過百分率：通過某號篩的試樣質(zhì)量占試樣總 質(zhì)量的百分率，即100與某號篩累計(jì)篩余百分 率之差。

13、Pi = 100-Ai 第23頁/共27頁（4）粗度：評價細(xì)集料粗細(xì)程度的一種指標(biāo)。 通常用細(xì)度模數(shù)(MX)表示。 4.754.752.361.180.60.30.15XA1005A)AAAA(AMMX = 3.7 3.1 為粗砂MX = 3.0 2.3 為中砂MX = 2.2 1.6 為細(xì)砂第24頁/共27頁 注意：1.稱量各篩篩余試樣的質(zhì)量，精確至0.5g，所有各篩的分計(jì)篩余量和底盤中剩余量的總量與篩分前的試樣總量相比，相差不得超過后者的1 1。2.應(yīng)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，以試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。如兩次試驗(yàn)所得的細(xì)度模數(shù)之差大于0.20.2，應(yīng)重新進(jìn)行試驗(yàn)。第25頁/共27頁例：分析某水泥混凝土用細(xì)集料的級配組成并計(jì)算其 細(xì)度模數(shù)。篩孔尺寸 （mm）9.54.752.361.180.600.300