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文檔簡介
1、道路建筑材料道路建筑材料 課課 題題:建筑材料的基本內(nèi)容及性質(zhì)。建筑材料的基本內(nèi)容及性質(zhì)。教學(xué)目的教學(xué)目的:了解本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、方了解本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、方 法、要求及應(yīng)要求。法、要求及應(yīng)要求。重點難點重點難點:材料的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)、材料的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)、 力學(xué)性質(zhì)、加工性和耐久性等。力學(xué)性質(zhì)、加工性和耐久性等。緒緒 論論v課前介紹:v本課程是路橋?qū)I(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門考試課程,本學(xué)期要求學(xué)習(xí)完教材內(nèi)容,能熟練掌握課堂理論教學(xué)內(nèi)容及試驗課的實踐內(nèi)容。v成績評定包括幾方面:v1、平時作業(yè)完成情況及考勤;v2、期中考試及期末考試成績;v3、試驗操作完成情況等。v一、本課程的研究
2、內(nèi)容與任務(wù)v(一內(nèi)容:v本課程中主要學(xué)習(xí)以下幾種建筑材料:v1、砂石材料 (1天然的 (1塊狀石料:簡稱:石料v(2人工軋制的 (2料狀石料:簡稱:集料v2、無機結(jié)合料及其制品v無機結(jié)合料:通常分為以下幾種:v(1石灰v(2水泥v(3石膏v無機結(jié)合料制品: (1水泥混凝土v(2半剛性路面材料v3、有機結(jié)合料及其混合料v瀝青材料主要指瀝青類材料,如:石油瀝青,煤瀝青等。v有機結(jié)合料混合料:v(1瀝青混凝土v (2瀝青碎石等v (3各種新型瀝青混合料v4、高分子聚合物材料:v主要包括塑料、合成橡膠、合成纖維等。v功能:主要用以改善軟土地基、水泥混凝土、瀝青混合料的性能。v5、鋼材和木材v鋼材是橋梁
3、結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要材料。v木材較少直接用于修筑橋梁,目前主要用作混凝土工程的拱架和模板。v(二課程學(xué)習(xí)任務(wù):v1、論述材料組成、構(gòu)造、技術(shù)性質(zhì)與它們之間的關(guān)系;v 2、論述材料的檢驗方法舉例水泥凝結(jié)時間測定方法);v 3、利用測驗評定其技術(shù)性質(zhì)舉例水泥對初凝、終凝時間的要求及規(guī)范的規(guī)定)。v(三課程學(xué)習(xí)目的:v1、掌握各種材料的技術(shù)性能,包括:v 力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及工藝性質(zhì)等;v 2、選擇、鑒定材料v 能夠結(jié)合工程實際情況,合理地選擇材料,如水泥混凝土組成材料的選擇、瀝青混合料對組成材料的選擇及鑒別與評定;v 3、能正確使用材料如石灰的消化、水泥應(yīng)用貯存等
4、)v二、建筑材料應(yīng)具備的工程性質(zhì)v1、力學(xué)性質(zhì)v 各種強度指標(biāo)及耐磨、抗變形指標(biāo)。如,水泥混凝土的抗壓、抗折強度;瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值;石料的磨耗度等。v2、物理性質(zhì)v(1物質(zhì)指標(biāo):如材料的密度、孔隙率、含水量v(2溫度穩(wěn)定性:如瀝青軟化點、脆點等。v(3水穩(wěn)定性等:如瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度等。v3、化學(xué)性質(zhì)v 各種材料的化學(xué)成分及其變化規(guī)律。如,水泥的各種成分與自然界之間的變化;瀝青的化學(xué)成分及其變化規(guī)律。v4、工藝性質(zhì)混凝土的流動性v材料四個性質(zhì)之間是相互制約、相互聯(lián)系的。v三、建筑材料與路橋工程的關(guān)系v1、材料是工程結(jié)構(gòu)物的物質(zhì)基礎(chǔ):其中材料質(zhì)量的好壞直接決定著工程質(zhì)量的等級。v2、
5、材料與工程造價之間的密切關(guān)系 工程建筑材料占工程造價的60至70,甚至80,因此,如何合理地降低造價、節(jié)省開支,均與建筑材料之間有著密不可分的關(guān)系。v3、新材料與新結(jié)構(gòu)、新工藝之間的關(guān)系v用橋梁跨徑的變化及路面材料的變化來分析v四、道路建筑材料的檢驗方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v(一檢驗方法:室內(nèi)、室外及模擬試驗方法。v(二檢驗內(nèi)容:包括四個方面v1、物理性質(zhì)試驗;v2、力學(xué)性質(zhì)試驗;v3、化學(xué)性質(zhì)試驗;v4、工藝性質(zhì)試驗。v(三質(zhì)量檢驗的標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v目前我國建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)分為:國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四個等級。其中:vGB指國家標(biāo)準(zhǔn)vJTJ交通部門基本建設(shè)方面的規(guī)范vJC建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)v
6、SH石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)v五、本課程的要求v本課程為考試課、完成學(xué)習(xí)后將有兩門成績,即理論成績和實操成績。v建筑材料課在本專業(yè)中的位置:是路橋?qū)I(yè)的重點課程v課后小結(jié):緒論課是每一門課的開場白,學(xué)課后小結(jié):緒論課是每一門課的開場白,學(xué)生能否對該課程有一個全面、正確的認識,生能否對該課程有一個全面、正確的認識,關(guān)鍵的一點是講好緒論課。關(guān)鍵的一點是講好緒論課。課題:石材的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求教具用品 相關(guān)試驗儀器 教學(xué)目的:了解砂石材料的類別,石料的技術(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用重點難點:石料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)i11 砂石材料的技術(shù)性質(zhì)砂石材料的技術(shù)性質(zhì)概述:概述:砂石材料按形狀分類砂石材料按形狀分類1)、塊狀石料
7、:簡稱石料)、塊狀石料:簡稱石料 如塊石、片石等;如塊石、片石等;2)、粒狀石料:簡稱集料)、粒狀石料:簡稱集料 集料又按大小分為:集料又按大小分為: 粗集料:如碎石、卵石粗集料:如碎石、卵石 細集料:如砂、石屑細集料:如砂、石屑砂石材料按來源分類砂石材料按來源分類1)、天然石料)、天然石料2)、人工軋制的集料)、人工軋制的集料3)、工業(yè)冶金礦渣)、工業(yè)冶金礦渣一、石料的技術(shù)性質(zhì)1、物理性質(zhì):包括物理常數(shù)、吸水性和耐候性等。1物理性質(zhì)真密度:是石料在規(guī)定條件下,烘干石料礦質(zhì)單位體積的質(zhì)量,用t 表示。 那么sstvm因 固 測定方法:李氏比重瓶法測定,將石料磨細至全部過0.25mm的篩孔,然后
8、將其裝入比重瓶中,利用已知比重的液體置換石料的體積。毛體積密度測定方法:用靜水稱量法,亦可用蠟封法測定。MmsstvMVMvvvminssh孔隙率2)吸水性:指石料在規(guī)定條件下吸水的能力。(1)吸水率:20E2和大氣壓狀態(tài)下,吸水質(zhì)量的百分率。(2)飽水率:200E20C ,真空條件下,吸水質(zhì)量的百分率飽水系數(shù)當(dāng) sr90%時,抗凍性較差。通常認為在常壓下測定的吸水率,此時水分只充填部分孔隙,而當(dāng)石料開口孔隙內(nèi)部空氣被排空時,水分幾乎充滿開口孔隙的全部體積。10011000thvvn100112mmmWx100112mmmWx3耐候性:目前主要考慮抗凍性,常用抗凍性標(biāo)號表示,測定經(jīng)過凍(-15
9、0C,4h)、融(200E20C,4h)循環(huán),質(zhì)量損失不超過5%,抗壓強度不超過25%的次數(shù)。2、力學(xué)性質(zhì)1單軸抗壓強度 試驗條件要求:試件形狀、尺寸、吸水飽和、加荷速度等。2磨耗性:指石料抵抗撞擊、邊緣剪力和磨擦等聯(lián)合作用的性質(zhì)。洛杉磯式磨耗試驗Y標(biāo)準(zhǔn)方法5kg石料+12個5kg的鋼球 磨500轉(zhuǎn)測定過2mm或1.6mm(方篩)的篩余質(zhì)量APR 100121mmmQ磨狄法爾法磨耗試驗 代用方法用100塊50-70mm的試件分兩份,每份磨10000轉(zhuǎn)。兩種方法相比較,顯然洛杉磯法具有省時、省工,石料按一定規(guī)格組成等優(yōu)點,故能全面反映石料的磨耗性。3、化學(xué)性質(zhì)按SiO2含量,將石料劃分為酸性巖
10、SiO265% 中性巖 52%= SiO2O65%堿性巖 SiO252%(2石料的技術(shù)要求1、路用石料的技術(shù)分級:分4級 級最堅強的巖石級堅強的巖石級中等堅強的巖石級較軟的巖石2、路用石料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):見表1-1二、道路和橋涵用石料制品(一道路用石料制品1、高級鋪砌用整齊塊石:經(jīng)精鑿加工而成。2、路面鋪砌用整齊塊石:粗鑿成的方塊石或條石。3、鋪砌用不整齊塊石:又稱拳石,要求頂面為一平面,底面與頂面基本平行。4、錐形塊石:又稱大塊石,用于路面底基層,是由片石進一步加工而得的粗打石料。(二橋梁建筑用主要石料制品1、片石:粗打石料,其形狀不限制,但薄片者不得使用。2、塊石:有兩個較大的平行面3、方塊石
11、:在塊石中選擇形狀比較整齊者稍加修整。4、粗料石:表面凹凸不大于10mm,砌縫寬度小于20mm。5、細料石:表面凹凸不大于5mm,砌縫寬度小于15mm。6、鑲面石:一般應(yīng)選用較好的石料。課后小結(jié):天然砂石材料在地表分布廣泛,物理、力學(xué)性質(zhì)好,在工程中被廣泛應(yīng)用。石料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)要求是本次課的重點內(nèi)容。 課題課題:細集粒的技術(shù)性質(zhì)細集粒的技術(shù)性質(zhì) 教具用品教具用品: 相關(guān)試相關(guān)試驗儀器驗儀器 教學(xué)目的教學(xué)目的:了解細集料的各項技術(shù)性質(zhì)及測定了解細集料的各項技術(shù)性質(zhì)及測定方法方法 重點難點重點難點:細集料的級配、表觀密度及裝填密細集料的級配、表觀密度及裝填密度度 三、集料的技術(shù)性質(zhì) 工程上以粒
12、徑的大小為界,通常將集料分粗集料及細集料;其中在瀝青混合料中,以 2.36mm為界,在水泥混凝土中以5mm為界。 (一細集料的技術(shù)性質(zhì) 定義:在瀝青混合料中,指粒徑小于2.36mm天然砂,人工砂及石屑。 在水泥混凝土中,指粒徑小于5mm的天然砂、人工砂。 分類: 1、天然砂:由巖石在自然條件下風(fēng)化形成的。 天然砂通常包括以下幾種類型: (1河砂:性質(zhì)較好,多用。 (2山砂:含泥量及有機雜質(zhì)多。 (3海砂:混有貝殼和鹽分等有害雜質(zhì)。 2、人工砂:由巖石軋碎而成的顆粒,表面有棱角,較潔凈,但價格較高,無特殊情況多不采用。 上述幾種細集料中,一般工程上多使用河砂。 1、物理性質(zhì) 集料的質(zhì)量與體積的關(guān)
13、系見圖所示:體 積質(zhì) 量空 隙開 口 孔 隙閉 口 孔 隙礦 質(zhì) 實 體0ViVvVnVsVV0msmm 圖中:m_集料的總質(zhì)量g); m0_集料中礦質(zhì)實體質(zhì)量g); ms_集料中孔隙及空隙部分的質(zhì)量g); V_集料的總體積cm); Vs_集料中礦質(zhì)實體的體積cm); Vn_集料中閉口孔隙的體積cm); Vi_集料中開口孔隙的體積cm); Vv_集料中空隙的體積cm); V0_集料中孔隙的體積cm); (1表觀密度 測定方法:比重瓶法 (2毛體積密度 (3松方密度裝填密度:堆積密度松裝密度)、緊裝密度 (4空隙率anssavmvvmhshvmvivnvmvmvvvmvs001001an 2、級
14、配 用篩分法測定砂的級配 標(biāo)準(zhǔn)篩:5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16mm(圓孔) 4.75 2.36 1.18 . 0.6 . 0.3 0.15mm(方孔) 篩分后,計算相關(guān)參數(shù)如下: (1分計篩余百分率 (2累計篩余百分率 (3通過百分率 100MmaiiiiaaaA 21iiAp100振篩機 3、粗度 (水泥混凝土用砂) (瀝青路面及各種路面的基層、底層用砂) 砂的粗度分類 為粗砂 為中砂 為細砂5516. 0315. 063. 025. 15 . 21005AAAAAAAMx10015. 03 . 06 . 02 . 136. 275. 4AAAAAAMx1 . 37
15、. 3xM3 . 20 . 3xM6 . 12 . 2xM 課后小結(jié):細集料主要指砂,它廣泛應(yīng)用于水泥混凝土及瀝青混合料中,學(xué)生必須掌握好其各項技術(shù)指標(biāo)、測定方法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從而達到保證材料質(zhì)量的目的。 nssavvmvivvmnsshvsvvvm001001an100121075. 0mmmp100100075. 0pmmaioiiiaaaA 21iiAp10010001mmmQoa1001mmLSVSSDmmAAV)( 321w課題課題:礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計 教具用品教具用品: 相相關(guān)試驗儀器關(guān)試驗儀器 w教學(xué)目的教學(xué)目的:了解礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計原理及了解礦質(zhì)混合料的
16、組成設(shè)計原理及設(shè)計方法設(shè)計方法w重點難點重點難點:圖解法及級配曲綫的繪制圖解法及級配曲綫的繪制12 礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計w概述w礦質(zhì)混合料顆粒級配應(yīng)滿足的基本要求:w1、最小空隙率:即使不同粒徑的各級礦質(zhì)集料按一定的比例搭配后,應(yīng)有最大密實度。w2、最大磨擦力:各級礦質(zhì)集料在進行比例搭配時,應(yīng)使各級集料排列緊密,形成一個多級空間骨架結(jié)構(gòu),且具有最大的摩擦力。w礦質(zhì)混合料組成設(shè)計內(nèi)容:w1、級配理論和級配范圍的確定w2、基本組成的設(shè)計方法w一、礦質(zhì)混合料的級配理論w(一級配類型w先講級配曲線w1、連續(xù)級配w 是采用標(biāo)準(zhǔn)篩對某一混合料進行篩分試驗,所得級配曲線平順圓滑,具有連續(xù)性。w2、間斷級配w
17、 是在礦質(zhì)混合料中剔徐其中一個分級或幾個分級而形成的不連續(xù)的混合料。w(二級配理論w最大密實度曲線理論Y連續(xù)級配w粒子干涉理論Y連續(xù)、間斷級配w1、富勒理論w2、泰波理論w 通常取 n=0.30.6Ddpkdp1002nDdp100w3、我國簡化公式w 一般取i=0.70.8wx為級數(shù) 當(dāng)d=D時,x=1w 當(dāng)d=1/2D時,x=2w 當(dāng)d=1/4D時,x=3w4、魏矛斯粒子干涉理論 1100 xipDDDt1310w二、級配曲線范圍的繪制w必須采用半對數(shù)坐標(biāo)即橫坐標(biāo)用對數(shù)坐標(biāo)解釋原因)w建立對數(shù)坐標(biāo)的方法:w1、先求出各顆粒粒徑的對數(shù)w2、求出各顆粒粒徑間的對數(shù)間距 ,并計算出各顆粒對數(shù)間距
18、的總和idlog1loglogiidd1loglogiiddw3、求出間距系數(shù)Kw4、選定橫坐標(biāo)長度,各顆粒間距w5、計算出各顆粒粒徑在橫坐標(biāo)上的位置w6、確定橫坐標(biāo),以Pi為縱橫坐標(biāo),即為對數(shù)坐標(biāo)w7、建立好坐標(biāo)后,畫級配范圍11lglglglgiiiiddddKKLLiw三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計方法w設(shè)計依據(jù):各種集料的篩分結(jié)果w 按規(guī)范要求的級配范圍即標(biāo)準(zhǔn)級配w1、試算法w因目前工程單位用的較多的是圖解法,故試算法由學(xué)生自習(xí)。w2、圖解法 w又稱修正平衡而積法,是目前工程單位用的較多的一種方法。w步驟 繪制級配曲線圖w 確定各種集料的用量比例:兩線相疊、兩線相接、兩線相離。w 校核及調(diào)整
19、w作業(yè):完成第一章課后習(xí)題第一至第四個題的計算w課后小結(jié):礦質(zhì)混合料級配的好壞,直接地影響著水泥混凝土或瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì),因此學(xué)生必須掌握礦料的級配理論及設(shè)計方法。圖解法是本次課的重點。n課題課題:無機膠凝材料無機膠凝材料 教具用品教具用品 :樣品樣品 n教學(xué)目的教學(xué)目的:了解石灰、石膏等常用無機氣硬膠了解石灰、石膏等常用無機氣硬膠凝材料凝材料n重點難點重點難點:石灰、石膏的技術(shù)性質(zhì)和用途石灰、石膏的技術(shù)性質(zhì)和用途n概述n定義:能夠通過自身的物理化學(xué)作用,從漿體變成堅硬的固體,并能把散?;驂K塊材料膠結(jié)成為一個整體的材料,稱為膠凝材料n分類n1、按化學(xué)成分n有機膠凝材料:如瀝青類、橡膠類等;
20、n無機膠凝材料:如石灰、石膏、水泥等。n2、無機膠凝材料按硬化條件n氣硬性膠凝材料:只能在大氣中硬化,并且只能在大氣中保持一定的強度。如石灰、石膏。n水硬性膠凝材料:既能用在大氣中,又能用在水中的膠凝材料。典型的代表是水泥。 2-1 石灰n一、石灰的生產(chǎn)工藝概述n主要原料:石灰石,其主要化學(xué)成分CaCO3 MgCO3以及雜質(zhì)n生產(chǎn)過程:CaCO3在1000下加熱生成 CaO和CO2Zn生石灰分類n1、優(yōu)質(zhì)生石灰:n潔白或帶灰色,密度輕,一般8001000kg/m3n2、過火石灰:n水化速度慢,體積膨化,產(chǎn)生“崩裂景象,過火石灰表面有裂縫或玻璃狀的外殼,體積收縮明顯,顏色呈灰黑色,密度大n3、欠
21、火石灰:含有未燒透的內(nèi)核,效率低,粘結(jié)力差,顏色呈深灰色。n二、石灰的熟化n1、熟化過程nCaO+H2O Ca(OH)2+64.9KJ/moln熟化過程應(yīng)注意加水量、平安、燒傷、燙傷等n2、有關(guān)陳伏的概念n石料熟化后,必須在隔絕空氣的條件下,放置兩個星期以上的時間,方可使用。這個過程叫做陳伏。石灰陳伏的目的是為了消除過火石灰的危害。n3、加水量不同,將會得到不同的熟石灰n熟石灰粉:加水適量,消化不結(jié)團n石灰膏:加水量較多,熟石灰呈半固態(tài)。n石灰乳:加水量更多一些,熟石灰呈流態(tài)。n4、將生石灰磨細成生石灰粉,則可不必預(yù)先熟化、陳狀,可直接使用,可節(jié)約場地,改善施工環(huán)境,但成本高,存期不能過長n三
22、、石灰的硬化n1、干燥硬化和結(jié)晶硬化n石灰中水分不斷揮發(fā),形成熟石灰結(jié)晶。n在該過程中,石灰強度增長不明顯n2、碳化硬化nCa(OH)2+CO2+nH2O Ca CO3+(n+1) H2On該反應(yīng)必須有水分存在時才能進行,且反應(yīng)速度緩慢n四、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)n(一技術(shù)要求n1、有效CaO和MgO的含量n2、生石灰產(chǎn)漿量和未消化顆粒含量n3、二氧化碳CO2含量n即未分解的CaCO3的含量n4、消石灰粉游離水含量 游離水可使石灰碳化,從而影響質(zhì)量n5、細度 用0.9mm及0.125mm的篩進行篩分試驗,測定篩余量n(二石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)n見教材中表2-1、2-2、2-3、2-4n五、石灰的應(yīng)用
23、及儲存n(一石灰的特點n1、可塑性好n2、強度低 28d的強度只有0.20.5mpan3、耐水性差 因Ca(OH)2易溶于水n4、體積收縮大n水分揮發(fā),體積收縮,故石灰一般不宜單獨使用,必須摻入骨料如砂或纖維材料等,起到抗收縮開裂的作用n(二石灰的應(yīng)用n1、制作石灰乳 作用室內(nèi)粉刷涂料n2、配制砂漿 一般不用消石灰粉n3、配制灰土或三合土: 是良好的建筑物基礎(chǔ)和道路熱層n(三石灰的儲存n1、防潮,不同易燃物品混存、混運n2、如需要較長時間貯存生石灰,則應(yīng)將其消化后存放,并使表面隔絕空氣,以防碳化。n課后小結(jié):石灰及石膏均是無機結(jié)合料,屬氣硬性材料,只能用于大氣中,而不能用于水中。w課題課題:水
24、泥水泥 教具用品教具用品: 相關(guān)試驗儀相關(guān)試驗儀器器 w教學(xué)目的教學(xué)目的:了解水泥的常見品種、水泥生產(chǎn)制了解水泥的常見品種、水泥生產(chǎn)制造過程及主要礦物成分造過程及主要礦物成分w重點難點重點難點:水泥的主要礦物成分特征及其對水水泥的主要礦物成分特征及其對水泥技術(shù)性質(zhì)的影響泥技術(shù)性質(zhì)的影響22 水泥 w水泥概述w1、水泥歷史不長,只100多年的歷史,但發(fā)展驚人w2、水泥品種w1按化學(xué)成分為:w硅酸鹽類水泥 w 有六大類:硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。w鋁酸鹽類水泥w無熟料少熟料類水泥w2按用途分為:w普通水泥w特殊水泥w目前,在道路
25、工程中,仍以硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥為主,故本節(jié)著重介紹這兩個品種的水泥。此外,由于道路路面對水泥的特殊要求,近年來已生產(chǎn)了道路水泥。w特殊水泥是為了滿足一些特殊工程所生產(chǎn)的水泥,如:快硬水泥、早強水泥、膨脹水泥等。w一、硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥w定義:凡由硅酸鹽水泥熟料、05%的石灰石或?;郀t礦渣,適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥。即國外的波特蘭水泥 Portland cement 分為不摻混合材料PI和摻不超過5%混合材料PIIw(一)硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝概述w1、生產(chǎn)原料w石灰質(zhì)原料 提供CaOw粘土質(zhì)原料 提供SiO2 Al2O3 Fe2O3等w校正材料 一般為鐵礦
26、,用來補充原材料中鐵質(zhì)的不足。w2、生產(chǎn)工藝w按比例配生料并磨細w將以上三種原材料按一定的比例配好,并并磨細制成生產(chǎn)水泥的生料。w窯中煅燒至1450C,形成熟料。w在高溫煅燒過程中,原材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成各種有用物質(zhì),尤其是1450C時最關(guān)鍵,它是水泥中最重要的成分硅酸三鈣生成的溫度。w加入石膏磨細制成水泥。w即“兩磨一燒”。w(二硅酸鹽水泥的化學(xué)成分與礦物組成w1、硅酸鹽水泥的礦物組成w原料 礦物組成w石灰質(zhì) CaO 3 CaO SiO2 C3Sw粘土質(zhì) SiO2 2 CaO SiO2 C2Sw Al2O3 2 CaO Al2O3 C3Aw Fe2O3 4 CaO Al2O3 Fe2O
27、3 C4AFw2、水泥熟料主要礦物組成的性質(zhì)wC3S是主要成分,含量50%左右,水化速度快,水化熱高,且早期強度高,水化物對水泥早期強度和后期強度起主要作用。wC2S含量1040%,水化速度慢,水化熱低,早期強度低,后期強度高,耐化學(xué)侵蝕性和干縮性較好。wC3A含量在15%以下,水化速度最快,水化熱最高,耐化學(xué)侵蝕性差,干縮性大。wC4AF含量515%,水化速度較快,水化熱較高,強度 低,但對于抗折強度起重要作用,耐化學(xué)侵蝕性好,干縮性小。w3、水泥熟料主要成分特性比較由高至低排列)w1反應(yīng)速度 C3A C3S C4AF C2Sw2釋熱量 C3A C3S C4AF C2Sw3強度 C3S C2
28、S C3A不高 C4AF對抗強度有利w4耐侵蝕性 C4AF C2S C3S C3Aw5干縮性 C3A最大 C3S居中 C4AF C2S最小 w4、礦物組成對水泥性能的影響w不同的礦物成分,表現(xiàn)出不同的特性。水泥是由多種礦物成分組w成的,改變各種礦物成分的含量比例以及它們之間的匹配,則可w以生產(chǎn)出性能各異的水泥。如:w大壩水泥:降低C3A C3S的含量,提高C2S的含量。w道路水泥:提高C3S和C4AF的含量。w高強水泥:提高C3S的含量。w課后小結(jié):水泥的發(fā)展歷史只有100多年,但是由于其自身的良好工程性質(zhì),因而被普遍地應(yīng)用于種類建筑物中。本次課重點學(xué)習(xí)水泥的礦物組成、特點及其對水泥的技術(shù)性質(zhì)
29、的影響。100cwmmP課題課題:普通水泥混凝土對組成材料要求普通水泥混凝土對組成材料要求 教具用品教具用品 :無無 教學(xué)目的教學(xué)目的:了解混凝土組成材料的種類及技術(shù)了解混凝土組成材料的種類及技術(shù)要求要求重點難點重點難點:水泥品種與強度等級選用水泥品種與強度等級選用第三章第三章 水泥混凝土和砂漿水泥混凝土和砂漿定義:水泥混凝土是由水泥和水組成的水泥漿體,為粘結(jié)介質(zhì),將分散其間的不同粒徑的粗、細集料膠結(jié)起來,在一定條件下,硬化成為具有一定力學(xué)性能的一種人工石材。分類:1、按表觀密度分為普通混凝土 輕混凝土 重混凝土 2、按強度分為低強度混凝土 中強度混凝土 高強度混凝土 2、按流動性分為塑性混凝
30、土低流動性混凝土干硬性混凝土混凝土的優(yōu)缺點優(yōu)點:1、抗壓強度較高,耐久性好,耐火性好,養(yǎng)護費用極少; 2、新拌混凝土具有良好塑性,可加工成任何形狀; 3、材料來源廣泛,便于就地取材,價格便宜; 4、可以根據(jù)工程要求改變材料配合比來滿足需要。缺陷:1、抗拉強度低; 2、由于干縮,易出現(xiàn)裂縫; 3、施工日期長; 4、自重較大; 5、結(jié)構(gòu)拆除比較困難。31普通水泥混凝土普通水泥混凝土 一、普通水泥混凝土組成材料1、水泥2、水 此兩者組成水泥漿,起流動膠結(jié)作用3、粗集料4、細集料此兩者起骨架作用各種材料所占比例見下表所示:混凝土組成及各組分材料絕對體積比 組成成分 水泥 水 砂 石 空氣 占混凝土總體
31、積的(%) 1015 1520 2033 3548 13 2235 6648 13 (一水泥1、水泥品種選擇:應(yīng)根據(jù)工程特點、氣候與環(huán)境條件選擇;2、水泥強度等級:考慮混凝土抗壓強度低強度時1.5-2.0倍,高強度時,0.9-1.5倍)。(二細集料具體要求1、有害雜質(zhì)含量(1含泥量及泥塊含量d1.25mm 手捏后可破碎成小于顆粒者稱為泥塊(2云母含量 2.4d平均片狀顆粒:厚度d膨脹值 約3060%v(3溫度變形v2荷載的變形:彈性變形、塑性變形、徐變形v(三混凝土的耐久性v1、抗凍性 100mmx100mmx400mm的棱柱體v-170C50C 凍融循環(huán),測定混凝土試件所能承受的循環(huán)次數(shù),有
32、確定其抗凍能力:v抗凍標(biāo)號等級:D25 D50 D100 D150 D200 D300v2、耐磨性v測定150mmx150mmx150mm試件,養(yǎng)護17d 60C烘干后,在200N負荷下磨50轉(zhuǎn),測其單位面積質(zhì)量損失v3、堿集料反應(yīng)v我國現(xiàn)行規(guī)范用最大水比灰及最水水泥來控制混凝土的耐久性,見教材表3-18所示v課后小結(jié):硬化后的水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì)主要包括強度及變形兩個方面,影響強度的因素有很多,水泥的強度等級及水灰比是最重要的因素。v課題課題:普通混凝土的組成設(shè)計普通混凝土的組成設(shè)計 v教具用品教具用品: 掛圖掛圖v教學(xué)目的教學(xué)目的:掌握普通水泥混凝土配合比設(shè)計的掌握普通水泥混凝土配合比設(shè)計
33、的方法、基本要求及步驟方法、基本要求及步驟v重點難點重點難點:試配強度與設(shè)計強度的關(guān)系試配強度與設(shè)計強度的關(guān)系3-1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 v三、普通水泥混凝土的組成設(shè)計: v(一概述v混凝土各組成材料用量之比即為混凝土的配合比,混凝土配合比設(shè)計的內(nèi)容,包括選料和配料兩部分,本節(jié)重點講解配料方面的內(nèi)容。v1、混凝土配合比表示方法v(1單位用量表示法:以1m3混凝土中各種材料的用量表示v水泥:水:砂:石=X:Y:Z:Av(2相對用量表示法v以水泥質(zhì)量為1,并按水泥:細集料:粗集料;水灰比的順序表示。v2、混凝土配合比設(shè)計的基本要求v1滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計強度的要求v試配強度設(shè)計強度v2)滿足施工
34、工作性的要求v3)滿足環(huán)境耐久性的要求v設(shè)計配合比時,應(yīng)考慮最大水灰比、最小水泥用量v4滿足經(jīng)濟性的要求v在滿足前三項的前提下,盡量節(jié)約水泥,合理使用材料,以降低成本。v3、水泥混凝土配合比設(shè)計的三個參數(shù):v水灰比W/Cv砂率 單位用水量水泥漿與集料的關(guān)系)v4、混凝土配合比設(shè)計的步驟v(1計算初步配合比 v(2提出基準(zhǔn)配合比 v(3確定試驗室配合比 v(4換算工地配合比 gvsvwvcvmmmm:gasawacammmm:gbsbwbcbmmmm:gswcmmmm:v(二普通混凝土配合比設(shè)計方法以抗壓強度為指標(biāo))v1、初步配合比計算v1確定試配強度 fcu,0v 式中:645. 1,0 ,k
35、cucuff112,2nfnfnicuicuv2計算水灰比v按強度計算 v式中: v 復(fù)核耐久性 v按砝碼耐久性要求,復(fù)核水灰比不得大于表中的規(guī)定。v3選定單位用水量mw0v根據(jù)粗集料品種、粒徑及施工要求的混凝土稠度,查表選擇。cebacuceafffCW0 .kceccefrf,v4計算單位水泥用水量 復(fù)核耐久性v5選定砂率 v方法一:查表確定坍落度、粗集料品種、最大粒徑及水灰比)v方法二:對坍落度大于60mm的混凝土,查表后應(yīng)作調(diào)整。v方法三:坍落度小于10mm的混凝土,其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。v6計算粗、細集料單位用量mgo mso)comCWmmwocosv質(zhì)量法v體積法sgososocp
36、gosowocommmmmmmm100sgossggsswwccmmmmmmm100100010000000v2、試配、調(diào)整提出基準(zhǔn)配合比v1試配:按初步配合比稱取相應(yīng)的材料作工作性及強度試驗v2校核工作性,確定基準(zhǔn)配合比v3、檢驗強度,確定試驗室配合比v1制作試件,檢驗強度v三組試件:一組為基準(zhǔn)配合比,一組試件水灰比為 ,第三組試件的水灰比為 v2確定試驗室配合比v測定強度與濕表觀密度v選擇既滿足強度要求,工作性又滿足要求的配合比作為試驗室配合比。05.0cw05. 0cwv4、施工配合比換算v設(shè)施工現(xiàn)場砂、石含水率分別為a%、b%,則施工配合比中各材料單位用量為:bccmm%1ammbss
37、%1bmmbgg%bmammmgbbsbwwv課后小結(jié):水泥混凝土配合比設(shè)計共分四大步驟:初步配合比設(shè)計、基準(zhǔn)配合比設(shè)計、試驗室配合比設(shè)計及施工配合比設(shè)計。正確掌握各個步驟的實質(zhì)是本節(jié)課的關(guān)鍵。3/10. 3mgc1 . 1c3/65. 2mgs3/70. 2mggMpaffkcuocu2 .385645. 130645. 10,Mpaffkcecce75.465 .421 . 1,54. 075.4607. 046. 02 .3875.4646. 0,cebaocuceafffcw3/34354. 0185/mkgcwmmwocos%33S3/2400mkgmcpcpwocogosommmm
38、msgososommm1253432400gosomm33. 0gososommm3/618cmkgmso3/1254cmkgmgo6941011851 . 334310070. 265. 2gosomm33. 0gososommm3/cmkg3/cmkg3/19405. 01185mkgmwb3/35355. 0194mkgmcb28d立方體抗壓強度f(MPa)201.5302540354550混 凝 土 28d抗 壓 強 度 與 灰 水 比 關(guān) 系 曲 線灰 水 比 ( C/W)1.61.71.81.92.02.16821011941 . 3353100070. 215. 2gbsbmm3
39、3. 0gbsbsbmmm604sbm1226gbmec,tc,ectc,3/360mkgmc%514155sm%111255gm%11255%55 . 6198wm課題課題:路面混凝土配合比設(shè)計路面混凝土配合比設(shè)計 教具用品教具用品: 無無教學(xué)目的教學(xué)目的:了解掌握路面混凝土配合比設(shè)計方了解掌握路面混凝土配合比設(shè)計方法法重點難點重點難點:水灰比及單位用水量計算公式水灰比及單位用水量計算公式3-1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 三、普通混凝土配合比設(shè)計方法(三路面水泥混凝土配合比設(shè)計方法以抗彎拉強度為指標(biāo)的設(shè)計方法)基本要求:施工工作性、抗彎拉強度、耐久性包括耐磨性)、經(jīng)濟合理性1、計算初步配
40、合比(1確定配制強度k為系數(shù),施工水平較高者取1.10,一般者取1.15kcfcfkff,0 ,(2計算水灰比w/c)對碎石混凝土對于卵石混凝土規(guī)范規(guī)定,路面混凝土水灰比一般不小于0.40,不大于0.505684. 1)3485. 00079. 1(,fceocfffwc2684. 1)4565. 05492. 1(,fceocfffwc(3計算單位用水量( )對于碎石混凝土對于卵石混凝土確定砂率 查表3-25 P94(4)計算單位水泥用量規(guī)范規(guī)定:路面混凝土單位水泥用量一般不小于300kg/m3,不大于360kg/m3swowcHm61. 0/27.1109. 397.104womswowc
41、Hm00. 1/24.1170. 389.86cwmmwoco(5計算砂石材料單位用量( , ),用絕對體積法2、試拌調(diào)整,提出基準(zhǔn)配合比(1試拌 一般拌制30L混合料(2測工作性(3調(diào)整配合比流動性不合格:增減水泥漿用量保水性、粘聚性不合格:應(yīng)調(diào)整砂率somgom1000wwggossoccommmmsgososommm100(4提出基準(zhǔn)配合比3、強度測定,確定試驗室配合比三組試件,水灰比相差0.03測定強度,養(yǎng)護28d后,測定混凝土的抗折強度。選定既符合強度要求,且最經(jīng)濟的配合比4、換算工地配合比根據(jù)施工現(xiàn)場材料性質(zhì),砂石材料顆粒表面含水率,對理論配合比進行換算,最后得出施工配合比。換算時
42、注意,試驗室配合比是以砂石材料飽和面干含水率為準(zhǔn)課后小結(jié):路面混凝土配合比設(shè)計相對于普通混凝土有較大的區(qū)別,且集料均以飽和面干狀態(tài)作為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)進行計算,因此,在換算施工配合比時,不能算錯。v課題課題:混凝土的質(zhì)量控制混凝土的質(zhì)量控制 v教具用品教具用品: 無無v教學(xué)目的教學(xué)目的:了解混凝土質(zhì)量的影響因素及質(zhì)量了解混凝土質(zhì)量的影響因素及質(zhì)量控制方法控制方法v重點難點重點難點:混凝土抗壓強度的質(zhì)量評定方法混凝土抗壓強度的質(zhì)量評定方法3-1 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 v四、普通水泥混凝土的質(zhì)量控制v(一混凝土質(zhì)量的波動v影響混凝土質(zhì)量的因素有:v1、原材料的質(zhì)量和配合比v原材料中對質(zhì)量影響最大的
43、是水泥v配合比:現(xiàn)場含水率變化時,應(yīng)及時調(diào)整施工配合比v 防止雜質(zhì)混入v 配合比應(yīng)得到正確、準(zhǔn)確地執(zhí)行v 稱料容許誤差:水、水泥為1%v 砂、石2%v2、施工工藝v拌合方式:人工、機械v運輸時間:應(yīng)考慮水泥的水化反應(yīng)速度對運輸時間的限制。v澆灌或振搗情況v養(yǎng)護時間、濕度v3、養(yǎng)護方法v保濕:覆蓋、灑水v保溫:保證水泥能在正常的溫度范圍內(nèi)水化。v4、試驗條件v取樣方法:試件成型,養(yǎng)護條件等v澆注一般體積的結(jié)構(gòu)物如基礎(chǔ),墩石等時每一單元結(jié)構(gòu)物應(yīng)制取2組試件v連續(xù)澆注大體積結(jié)構(gòu)時,每80200m3或第一工作班應(yīng)制取2組v上部結(jié)構(gòu),主要構(gòu)件長16m以下應(yīng)制取1組,1630m制取2組,3150m制取3組
44、,50m以上者不少于5組,小型構(gòu)件批或第工作班至少應(yīng)制取2組v每根鉆孔樁至少應(yīng)制取2組,樁長20m以上者不少于3組,樁徑大、澆注時間長時,不少于4組,如換班工作時,每工作班應(yīng)制取2組v構(gòu)筑物小橋涵、擋土墻每座,每處或每工作班制取不少于2組v另取n組作為施工階段的強度依據(jù)v(二混凝土質(zhì)量評定方法v混凝土質(zhì)量評定一般以抗壓強度作為評定指標(biāo)v1、統(tǒng)計方法已知標(biāo)準(zhǔn)差方法)v當(dāng)強度等級C20時,尚應(yīng)滿足07 . 0kfmcnfm0,min,7 . 0kmmffkmmff,min,85. 0kmmff,min,9 . 0niimfm1,059.0v2、統(tǒng)計方法未知標(biāo)準(zhǔn)差方法) n=10組v v 為驗收系數(shù)
45、,見P99 表3-28v vSfm必須=0.6fm,kv3、非統(tǒng)計方法:n10組時,vn20時,允許有一組R0.85RS2 但不得小于0.75RS2,高速、一級路均不得小于0.85RS2vN=20 k 0.75 0.70 0.65 205. 1SRR 285. 0siRR v課后小結(jié):水泥混凝土質(zhì)量控制于許多因素,且在有關(guān)質(zhì)量統(tǒng)計時,具體方法隨試樣數(shù)量的不同而異。 645. 02, ffomceomcffQ,1000CADQQQn課題課題:瀝青材料的概述及組分瀝青材料的概述及組分 教具用品教具用品: 無無n教學(xué)目的教學(xué)目的:了解瀝青材料的主要類別及石油瀝了解瀝青材料的主要類別及石油瀝青的結(jié)構(gòu)與
46、組分青的結(jié)構(gòu)與組分n重點難點重點難點:石油瀝青的化學(xué)組分及結(jié)構(gòu)類型石油瀝青的化學(xué)組分及結(jié)構(gòu)類型第四章第四章 瀝青材料瀝青材料n定義:瀝青材料是一種有機膠凝材料,其內(nèi)部組成是一些十分復(fù)雜的碳氫化合物及其非金屬衍生物的混合物。n分類:n1、地瀝青:包括天然瀝青和石油瀝青n2、焦油瀝青:包括煤瀝青、頁巖瀝青和木瀝青4-1 石油瀝青石油瀝青 n一、石油瀝青的生產(chǎn)和分類n(一石油瀝青生產(chǎn)工藝概述n原油提煉成汽油、煤油、柴油和潤清油,然后再加工成瀝青材料n(二石油瀝青的分類n1、按原油成分分類n石蠟基瀝青n環(huán)烷基瀝青n中間基瀝青n2、按加工方法分類n直餾瀝青:常壓基餾減壓蒸餾或深拔裝置n氧化瀝青:吹入25
47、0300空氣,數(shù)小時產(chǎn)生氧化反應(yīng)n溶劑瀝青:用溶劑提取一部分石蠟n3、按瀝青在常溫下的稠度分類n針入度300,液體瀝青n針入度=300,粘稠瀝青,n又分為固體瀝青(40和半固體瀝青(40-300)n二、石油瀝青的組成和結(jié)構(gòu)n(一元素組成 Cn。H n+aObScNd n其中C占8087%,H占10%-15%n(二石油瀝青的化學(xué)組分n1、三組分分析法n將瀝青分為油分、樹脂、瀝青質(zhì)三個組分n2、四組分分析法n將瀝青分為瀝青質(zhì)、飽和分、環(huán)烷芳香分和酸性芳香分膠質(zhì))n化學(xué)組分對路用性能的影響n油分:使瀝青具有流動性n樹脂:使瀝青具有塑性n酸性樹脂:是一種表面活性物質(zhì),能增強瀝青與砂質(zhì)材料表面的粘附性n
48、瀝青質(zhì):能提高瀝青的粘結(jié)性和熱穩(wěn)定性n3、含蠟量n高溫時,石蠟變軟,導(dǎo)致瀝青路面的高溫穩(wěn)定性降低,出現(xiàn)車轍,另一方面,低會使瀝青變脆硬,導(dǎo)致路面低溫抗裂性降低,出現(xiàn)裂縫,且蠟會使石料與瀝青之間的粘附性降低,使路面石子與瀝青產(chǎn)生剝落,石蠟的存在還會降低瀝青路面的抗滑性能n(三石油瀝青的結(jié)構(gòu)n1、膠體理論n瀝青是分散相,油分和是分散介質(zhì)瀝青質(zhì)吸附膠質(zhì)形成膠團后分散于芳香分和飽和分中n2、膠體的結(jié)構(gòu)類型n(1溶膠結(jié)構(gòu):n瀝青質(zhì)含量少,油和樹脂多。這種結(jié)構(gòu)的特點是粘滯性小,流動性大,塑性好,溫度穩(wěn)定性差,是液體瀝青特有的結(jié)構(gòu)類型。n(2溶凝膠結(jié)構(gòu):n瀝青質(zhì)適中,油和樹脂亦適中。在常溫下,這種結(jié)構(gòu)的瀝青
49、處于溶膠型結(jié)構(gòu)與凝膠型結(jié)構(gòu)之間,其性質(zhì)亦介于兩者之間。n(3凝膠結(jié)構(gòu):n瀝青質(zhì)較多,油分和樹脂料少。這種結(jié)構(gòu)的特點是彈性和粘性較高,溫度敏感性較小,流動性、塑性低。n3、膠體結(jié)構(gòu)類型的判定n膠體結(jié)構(gòu)類型與瀝青路用性能之間有密切的關(guān)系,一般工程中用針入度指數(shù)PI劃分瀝青的膠體結(jié)構(gòu):n 當(dāng)PI+2 凝膠型n 當(dāng)-2PI+2 溶凝膠型n課后小結(jié):石油瀝青是建筑工程中應(yīng)用廣泛的建筑材料,其化學(xué)組分包括:油分、樹脂、瀝青質(zhì)及石臘國產(chǎn)瀝青含量較高),瀝青的結(jié)構(gòu)有三種類型,溶凝膠型結(jié)構(gòu)是一種理想結(jié)構(gòu)。dvAFw課題課題:石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn) w教具用品教具用品: 相關(guān)儀器相關(guān)儀器
50、w教學(xué)目的教學(xué)目的:了解石油瀝青的加熱穩(wěn)定性及技術(shù)了解石油瀝青的加熱穩(wěn)定性及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)w重點難點重點難點:石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)號劃分石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)號劃分三、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)三、石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)w(四加熱穩(wěn)定性w1、中、輕交通量:蒸發(fā)損失試驗w1630C 5h 情況下測質(zhì)量損失 、針入度比w2、重交通量:薄膜加熱試驗w3、液體瀝青:蒸餾試驗wRTFOT薄膜加熱試驗:163 5h 形成3.2mm厚的薄膜0112mmmmLb100前后ppkpw測定1、質(zhì)量損失百分率 RTFOT旋轉(zhuǎn)加熱w 2、針入度比w 3、延度25)(cm)w 4、延度15)(cm)w(五安全性w閃點:指加熱瀝青揮
51、發(fā)出可燃氣體與空氣組成的混合氣體在規(guī)定條件下與火接觸,產(chǎn)生閃光時的瀝青溫度()w燃點:指瀝青加熱產(chǎn)生的混合氣體與火接觸,持續(xù)燃燒5s以上時的瀝青溫度,一般與閃點相差10w測定方法:利天蘭開口杯式閃點測定儀w(六溶解度w指石油瀝青在三氯乙烯中溶解的百分率,一般來說,不溶物為一些有害物質(zhì)w(七含水量w含水危害:1、影響施工速度w 2、加熱時“溢鍋易引起火災(zāi)w 3、造成材料損失w(八非常規(guī)的其它性能w1、針入度指數(shù)w那么wA稱為感溫系數(shù),A越大,則材料越感溫w針入度指數(shù)w與感濕性之間的關(guān)系:越大則材料溫度穩(wěn)定性越好w利用可判斷石油瀝青膠體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系KATplg2525lg800lgmoTpA10
52、50130 APw當(dāng)p.I+2 凝膠型結(jié)構(gòu)wp.I =-2+2 溶凝膠型結(jié)構(gòu)w2、勁度橫量TtSb, PtTfSb,w根據(jù)瀝青材料的針入度指數(shù)、軟化點、路面溫度及荷載作用時間等因素,查表4-14獲得瀝青的勁度模量。w3、粘附性w與瀝青及集料性質(zhì)有關(guān),一般應(yīng)優(yōu)先使用堿性集料w測定方法:1、水浸法 DO13.2mmw 2、水煮法 D13.2mmw水煮法:取13.219mm顆粒5個,烘干,加熱,置于熱瀝青中,冷卻5min,水煮微沸,3min后觀察瀝表剝落情況,評價等級,51級,5級最好,1級最差w4、老化w瀝青在自然因素作用下,產(chǎn)和不可逆的化學(xué)變化,導(dǎo)致路用性能劣化,稱之為老化。w瀝青老化后,在物理
53、力學(xué)性質(zhì)方面,表現(xiàn)為針入度減少,延度降低,軟化點升高,絕對粘度提高,脆點降低等。在化學(xué)組分含量方面,表現(xiàn)為飽和分變化較少,芳香分明顯轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì)速度較慢),而膠質(zhì)又轉(zhuǎn)變?yōu)闉r青質(zhì)速度較快),由于芳香分轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì),不足以補償膠質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闉r青質(zhì),所以最終是膠質(zhì)明顯減少,而瀝青質(zhì)顯著增加。w四、石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)w(一粘稠石油瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)w1、重交通量見教材表4-3所示w根據(jù)針入度分為AH-50,AH-70,AH-90,AH-110,AH-130五個標(biāo)號。w2、中、輕交通量見教材表4-4所示w根據(jù)針入度為A-60甲,A-60乙,A-100甲,A-100乙,A-140甲,A-180,A-200七個標(biāo)號。w
54、(二液體瀝青見教材表4-5所示w課后小結(jié):瀝青的老化問題是影響瀝青使用的一個重要因素。石油瀝青按照其稠度的大小劃分為若干個標(biāo)號等級。w課題課題:瀝青混合料結(jié)構(gòu)瀝青混合料結(jié)構(gòu) 教具用品教具用品 :無無w教學(xué)目的教學(xué)目的:了解瀝青混合料的結(jié)構(gòu)、類型、強了解瀝青混合料的結(jié)構(gòu)、類型、強度理論度理論w重點難點重點難點:最佳瀝青用量及砂粉最佳瀝青用量及砂粉 5-2 熱拌瀝青混合料熱拌瀝青混合料 w定義:熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成,用保溫運輸工具運送至施工現(xiàn)場,并在熱態(tài)下進行攤鋪和壓實的混合料,通稱:熱拌熱鋪瀝青混合料,簡稱:熱拌瀝青混合料w熱拌瀝青混合料是目前
55、路面材料中最典型的品種,故本文著重介紹該品種。w一、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強度理論w(一瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)w1、結(jié)論理論w1表面理論:礦料形成礦質(zhì)骨架,瀝青膠結(jié)料分布在礦料表面起粘聚作用w2膠漿理論 多級網(wǎng)絡(luò)分散體系w粗分散系:以粗集為為分散相,分散在瀝青砂漿的介質(zhì)中w細分散系:以細集料為分散相,分散在瀝青膠漿中w微分散系:礦填料分散相,分散在高稠度的瀝青介質(zhì)中w2、瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)類型w1懸浮密實結(jié)構(gòu):由連續(xù)級配形成,粗集料較少w特點:粘聚力大,內(nèi)摩阻角小,高溫性差,是AC特有的結(jié)構(gòu)w2骨架空隙結(jié)構(gòu)AK):w屬于連續(xù)開級配,粗集料多,細集料少w特點:空隙率大,耐久性差,瀝青與礦料間的粘聚力
56、差,但熱穩(wěn)定性好,內(nèi)摩阻力大w3骨架密實結(jié)構(gòu)SMA):w是一種理想結(jié)構(gòu),它既有一定的粗集料形成骨架,又有足夠的細集料充填空隙,既有較高的粘聚力,又有較高的內(nèi)摩阻角w(二瀝青混合料的強度理論w要求瀝青混合料在高溫時,必須具備一定的抗剪強度和抵抗變形的能力,一般采用庫倫理論w(三影響瀝青混合料抗剪強度的因素w1、瀝青粘度的影響 w通常瀝青的粘度越高,瀝青混合料的抗剪強度越高。wC隨著瀝青粘度升高而升高,略有上升w2、瀝青與礦料之間的吸附作用w物理吸附w與瀝青表面活性物質(zhì)含量有關(guān),另外,碎石干燥時才產(chǎn)生物理吸附w化學(xué)吸附w受化學(xué)吸附力影響的瀝青叫做結(jié)構(gòu)瀝青,不受化學(xué)吸附力影響的瀝青叫做自由瀝青。w3
57、、瀝青與礦粉用量比例w瀝青用量過少:不足以包裹礦料表面w增加瀝青,逐漸形成結(jié)構(gòu)瀝青w瀝青用量過多:形成自由瀝青w故存在著最佳瀝青用量這個概念。見下圖所示:01234560.10.20.30.40.50.70.810203040506070cw4、礦料級配類型及表面狀態(tài)的影響w密級配:C大, 小w開級配:C小, 大w間斷配:C大, 大w5、加荷速度對瀝青混合料抗剪強度影響w溫度升高:C 降變形升w溫度降低:C 升 升變形能力降w加荷頻率高,產(chǎn)生不可生永久變形w課后小結(jié):熱拌瀝青混合料的強度有很多方面,目前重點研究其在高溫時的抗剪強度?;旌狭现薪Y(jié)構(gòu)瀝青的比例是影響強度的最重要的因素,對過控制瀝青用量及礦粉用量等手段來實現(xiàn)。課題課題:瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技
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