石料与集料.pptx

第一章第一章第一章第一章 石料与集料石料与集料石料与集料石料与集料长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院第一章第一章第一章第一章 石料与集料石料与集料石料与集料石料与集料岩石与石料1.1集料1.2矿质混合料组成设计1.3School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院通常指由天然岩石经机械加工制成的，或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品。1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料石料School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.1 岩石的分类与鉴别岩石的分类与鉴别岩石的定义：岩石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。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.造岩矿物 定义：具有一定化学成分和结构特征的天然化合物或单质，简称矿物。主要的造岩矿物 石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石、黄铁矿、石膏、菱镁矿、磁铁矿和赤铁矿等。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院石英石英石英石英结晶二氧化硅；白色、乳白色结晶二氧化硅；白色、乳白色结晶二氧化硅；白色、乳白色结晶二氧化硅；白色、乳白色或灰色；质地非常坚硬，抗磨或灰色；质地非常坚硬，抗磨或灰色；质地非常坚硬，抗磨或灰色；质地非常坚硬，抗磨光性能好。光性能好。光性能好。光性能好。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院长石长石长石长石结晶硅铝酸盐；白、浅灰、结晶硅铝酸盐；白、浅灰、桃红、红、青和暗灰色；桃红、红、青和暗灰色；强度和稳定性较石英略低强度和稳定性较石英略低（但还是很高），抗磨光（但还是很高），抗磨光性能好。性能好。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院云母云母云母云母:结晶的、片状的铝硅酸盐；无色透明至黑色；结晶的、片状的铝硅酸盐；无色透明至黑色；云母易于裂成薄片（故当岩石中含有大量云母时，云母易于裂成薄片（故当岩石中含有大量云母时，会降低岩石的耐久性和强度）。会降低岩石的耐久性和强度）。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院方解石方解石方解石方解石结晶碳酸钙；白色；结晶碳酸钙；白色；强度中等，易被酸类强度中等，易被酸类物质分解，易磨光。物质分解，易磨光。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院白云石：结晶碳酸钙镁复盐；白色或黑色；强度略高于方解石，易磨光。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院角闪石、辉石、橄榄石：角闪石、辉石、橄榄石：结晶的铁、镁硅酸盐；暗绿色、棕色或黑色（又称暗色物质）；强度高、坚固、耐久、韧性大。辉石辉石橄榄石橄榄石School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院角闪石School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院结晶的二氧化硫；金黄色；遇水及氧化作用后生成游结晶的二氧化硫；金黄色；遇水及氧化作用后生成游离的硫酸，污染并破坏岩石，在结构工程中属于有害离的硫酸，污染并破坏岩石，在结构工程中属于有害杂质。杂质。黄铁矿黄铁矿School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院岩石可由单种矿物组成，例如纯质的大理石是由方解石组成的。大多数岩石则是由两种以上的矿物组成，例如花岗岩的主要矿物为石英、长石和云母等。岩石造岩矿物School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.1 岩石的分类与鉴别岩石的分类与鉴别岩石的分类岩石的分类根据岩石矿物组成种类 单矿岩石灰岩 复矿岩花岗岩根据岩石成因 岩浆岩深成岩、喷出岩 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 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院岩浆岩岩浆岩:岩浆冷凝而成的岩石。岩浆冷凝而成的岩石。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院深成岩喷出岩School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院辉长岩深成岩深成岩深成岩深成岩 是岩浆在地表深处，受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而成是岩浆在地表深处，受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而成是岩浆在地表深处，受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而成是岩浆在地表深处，受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而成的岩石。的岩石。的岩石。的岩石。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院喷出岩喷出岩 岩浆喷出地表时，压力急剧降低和迅岩浆喷出地表时，压力急剧降低和迅速冷却的条件下形成的。广义的喷出岩速冷却的条件下形成的。广义的喷出岩包括火山碎屑岩。包括火山碎屑岩。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院沉积岩沉积岩 母岩母岩(岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩)在地表经风化在地表经风化剥蚀而产生的物质经过搬运、沉积和硬结成岩作用而形成的剥蚀而产生的物质经过搬运、沉积和硬结成岩作用而形成的岩石。岩石。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院变质岩 变质岩是原生的岩浆岩或沉积岩经过地质上的变质作用而形成的岩石。变质作用是指在地壳内部高温、高压、炽热气体和渗入岩石中的水溶液综合作用下，岩石矿物重新再结晶,有时还可能生成新矿物，使原生岩石的矿物成分和构造发生显著变化而成为一种新的岩石。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院常用岩石类型花岗岩玄武岩辉长岩石灰岩砂岩石英岩片麻岩School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石的分类与鉴别岩石的分类与鉴别岩石的简易鉴别岩石的简易鉴别根据岩石产状，特殊结构、构造，主要物质或特殊物质成分来区分岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩：根据颜色（矿物成分）、结构和构造决定岩石名称。深色岩主要含镁铁矿物，多为基性或超基性岩类；浅色岩主要含硅铝矿物，多为中性岩类或酸性岩类。注：根据酸度，也就是SiO2含量，可以把岩浆岩分成四个大类：超基性岩（SiO245%）、基性岩（SiO245-52%）、中性岩（SiO252-66%）和酸性岩（SiO266%）。注：其中的基可以换为碱。即为碱性、超碱性。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料玄武岩花岗岩角闪岩安山岩闪长岩School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料沉积岩：根据胶结物的有无，区分碎屑岩和化学岩、生 物化学岩。碎屑岩根据碎屑的大小区分砾岩（角砾岩）、砂岩 或粘土岩；化学岩或生物化学岩用稀盐酸鉴别：岩石起泡为石灰岩，粉末起泡为白云岩，起泡后留下土状斑点者为灰泥岩。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料凝灰岩角砾岩白云岩石灰岩粉砂岩School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料变质岩：根据岩石构造划分。定向构造岩石片理状构造为片岩或千枚岩，麻状构 造为片麻岩，厚板状构造为板岩。块状构造岩石滴稀盐酸起泡的为大理岩，不起泡的 为石英岩。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料板岩大理岩石英岩片麻岩片麻岩是一种变质岩，片麻岩是一种变质岩，而且变质程度深，具而且变质程度深，具有片麻状构造或条带有片麻状构造或条带状构造，有鳞片粒状状构造，有鳞片粒状变晶，主要由长石、变晶，主要由长石、石英、云母等组成石英、云母等组成 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院千枚岩结构：粒状鳞片变晶结构结构：粒状鳞片变晶结构主要成分：极细粒状石英以及小鳞片状绢云母、绿主要成分：极细粒状石英以及小鳞片状绢云母、绿泥石等密集定向排列而成。泥石等密集定向排列而成。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.2 石料的技术性质石料的技术性质物理性质物理性质物理性质：物理常数、吸水性、膨胀性、耐崩解性结构组成矿质实体孔隙孔隙开口孔隙闭口孔隙School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料物理常数意义：表征石料的内部组成结构，并间接反映其物理力 学特性，也是混合料组成设计计算时的重要原始 资料。指标：真实密度、毛体积密度和孔隙率School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料物理常数密度（1）真实密度(密度或颗粒密度)定义：是指在规定条件下烘干石料 矿质单位真实体积（不包括 开口体积与闭口孔隙体积）的质量。测试方法：煮沸法或真空抽气法School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料物理常数密度（2）毛体积密度定义：又称块体密度，是指在规定条件下，烘干石料包 括孔隙在内的单位体积固体材料的质量。测试方法：量积法、水中称量法和蜡封法School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院（3）表观密度）表观密度 是指在规定条件下，烘干石料包括闭口孔隙在内的单位体积固体材料的质量。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料物理常数孔隙率定义：一般提到的岩石孔隙率是指总孔隙率。所谓总孔 隙率是指开口孔隙和闭口孔隙的体积之和占岩石 试样总体积的百分比。测试方法：石料的孔隙率一般不能实测，可根据岩石的 真实密度和毛体积密度计算 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料吸水性定义：石料在规定的条件下吸入水分的能力。意义：有效地反映石料微裂缝的发育程度，用于判断石料的抗冻和抗风化性能。指标：吸水率、饱和吸水率和饱水系数School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料吸水性吸水率定义：是指在规定条件下，试件最大吸水质量与烘干石料试件质量之比。测试方法：将已知质量的干燥规则试件逐层加水至浸 没，用自由吸水法测定其吸水后质量 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料吸水性饱和吸水率定义：是指在强制条件下，石料试件的最大吸水质量与烘干试件质量之比。测试方法：将已知质量的干燥规则试件用煮沸法或真空 抽气法强制饱水，测定其饱水后的质量 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料吸水性饱水系数定义：岩石吸水率与饱和吸水率之比意义：一般来说，石料的饱水系数越大，常压下吸水后 留余的空间就越少，岩石越容易被冻胀破坏，其 抗冻性就越差。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料吸水性影响因素影响因素：孔隙率大小、孔隙构造特征规律：一般来说，孔隙结构相同的石料，孔隙越大，吸 水率越大；表观密度大的石料，孔隙率越小，吸 水率也越小School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料膨胀性意义：对具有粘土矿物岩层，必须了解岩石膨胀特 性，以便控制开挖过程中地下水对岩层、岩体 的影响（岩石吸收水分造成膨胀）。指标：岩石自由膨胀率、岩石侧向约束膨胀率和岩石 膨胀压力。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料自由膨胀率试验仪侧向约束膨胀率试验仪岩石膨胀压力试验仪School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料耐崩解性意义：耐崩解性反映了岩石试样在一定条件下抵抗遇水 软化和崩解剥落的能力，主要用于岩石分类。指标：崩解量、崩解指数、崩 解时间和崩解状况关键指标：崩解指数，是指岩石试件干湿循环后残留质量与原质量百分比。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.2石料的技术性质石料的技术性质力学性质力学性质技术指标：单轴抗压强度、单轴压缩变形、劈裂强度、抗剪强度、点荷载强度和抗折强度，以及抗压碎、抗冲击、抗磨光、抗磨耗等性能。关键指标：单轴抗压强度和抗磨耗性School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料力学性质单轴抗压强度意义：单轴抗压强度是反映石料力学性质的重要指标。影响因素：石料的组成结构试验条件矿物组成、岩石的结构孔隙构造、裂隙分布等试件几何尺寸、温度、加载速率、湿度等School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料测试方法：将石料制备成规定标准试件，饱水处理后采 用万能试验机（或压力试 验机），使试件在按规定 加载条件下单轴受压，直 至达到极限破坏时的单位 承压面积强度。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料力学性质单轴压缩变形意义：测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的轴向及径向应变值，据此计算岩石的弹性模量和泊松比。测试方法：将石料制成规定的圆柱体标准试件后采用电阻应变仪或千分表进行测定。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料力学性质劈裂强度意义：岩石的抗拉能力较弱，并且在工程实践中拉断破坏是工程岩体的主要破坏方式之一，因此需对其进行的测定。测试方法：将标准圆柱体石料试件置于万能试验机上，采用劈裂法在规定条件下加压，直至试件劈裂破坏。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料力学性质抗剪强度意义：抗剪强度是指石料在剪切面上所能承受的极限剪 应力，它是岩体基础设计的 基本参数。测试方法：利用直剪仪对岩石试件施加法向荷载和剪切荷载直至试件破坏，并观察破坏形状。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料力学性质点荷载强度意义：点荷载强度反映了石料各向异性的特点，为岩石分级和抗拉强度计算提供设计参数。测试方法：将岩石钻芯取样，利用点荷载试验仪对岩芯试样进行径向和轴向加载直至破坏，以点荷载强度指数表征。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料力学性质抗折强度意义：抗折强度是指石料在荷载作用下受弯至折断时的极限弯曲应力，它是评价岩石板材、条石基础和条石路面等建材的主要力学指标。测试方法：将石料制成规定的标准长方体试件，并在规定条件下施加荷载直至试件折断破坏。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.2石料的技术性质石料的技术性质耐久性耐久性定义：是指石料承受干湿、冻融等环境条件及交通条件 的变化而不老化、不劣化的抵抗能力。检测试验：抗冻性试验直接方法 坚固性试验间接方法School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料耐久性抗冻性试验定义：石料在浸水条件下，经多次冻结与融化作用后测 定试件的质量损失以及单轴饱水抗压强度的变化。指标：冻融系数、质量损失率规律：一般认为，冻融系数大于75，质量损失率小于2时，岩石抗冻性较好School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料耐久性坚固性试验定义：石料经多次饱和硫酸钠溶液浸泡与干燥作用后，测定的试件的质量损失的变化指标：硫酸钠浸泡质量损失率 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.2石料的技术性质石料的技术性质化学性质化学性质化学性质酸碱性决定因素：氧化硅和氧化钙在岩石组份中比例的多少决 定了石料的酸碱性 分类：酸性岩类SiO2含量65%中性岩类SiO2含量5265%碱性岩类SiO2含量4552%超碱性岩类SiO2含量45%School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料化学性质粘附性意义：石料与沥青的粘结性能不良而造成的沥青混合料剥离是沥青路面常见的破坏形式之一试验方法：水煮法或水浸法影响因素：化学成分表面特征碱性石料的吸附能力要优于酸性石料表面粗糙、微孔隙多、孔径大的石料吸附能力较强School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.3 石料的技术要求石料的技术要求路用石料技术分级路用石料技术分级按技术要求分为：岩浆岩类 石灰岩类 砂岩及片岩类 砾石类按物理-力学性质分为：1级-最坚强岩石 2级-坚强岩石 3级-中等强度岩石 4级-较软岩石School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 岩石与石料岩石与石料岩石与石料岩石与石料1.1.3 石料的技术要求石料的技术要求路用石料技术标准路用石料技术标准School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料1.2.1 集料的分类集料的分类定义：集料是由不同粒径矿质颗粒组成，并在混合 料中起骨架和填充作用的粒料。分类：按成因及加工方式分 砾石 碎石 天然砂 人工砂 石屑 工业冶金矿渣 按粒径范围分 粗集料 细集料 矿粉School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料碎石天然砂人工砂石屑School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院天天然然砂砂School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院冶冶金金矿矿渣渣School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料1.2.2 集料的技术性质集料的技术性质按集料内在品质分为：物理常数 力学性质 化学性质按集料技术要求分为：料源特性 加工特性 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2.2 集料的技术性质集料的技术性质物理性质物理性质密度1.表观密度、毛体积密度、表干密度2.堆积密度空隙率粗集料的骨架间隙率细集料的棱角性School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院表观密度、毛体积密度密度 与石料相应密度在概念上相同，仅在实际的密度测定方法上有所区别。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院表干密度 集料的表干密度又称作饱和面干毛体积密度 计算体积与毛体积密度相同，计算质量集料颗粒的表干质量 （饱和面干状态，包括了吸入开口孔隙中的水）School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院计算质量烘干集料颗粒矿质实体质量。计算体积包括集料颗粒间空隙体积、集料矿质实体及其闭口、开口孔隙体积。堆积密度自然堆积密度振捣密度捣实密度School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院空隙率 空隙率是指集料在某种装填状态下的空隙体积（含开口孔隙和空隙）占装填体积的百分率。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院粗集料骨架间隙率 粗集料骨架间隙率通常指4.75mm以上粗集料在捣实状态下颗粒间的空隙体积的百分含量。cc粗集料的装填密度；粗集料的装填密度；bb粗集料的表观密度或毛体积密度。粗集料的表观密度或毛体积密度。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院空隙率 细集料有着较大的内摩阻角。细集料的棱角性：对沥青混合料的抗流动变形能力及水泥混凝土的和易性有显著的影响。测试方法：空隙率法、流动时间法School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院颗粒形状 理想的集料颗粒形状 球状或立方体。扁平、薄片、细长状颗粒 增加集料的空隙率，还对施工的和易性和混凝土强度造成不利影响。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 针片状颗粒的定义：最大长度与厚度之比大于3的颗粒。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院表面特征 指集料的粗糙程度和孔隙特征。表面粗糙的集料颗粒有较显著的摩阻力，同时也会影响集料的施工和易性；粗糙且有吸收水泥浆和沥青轻组分的孔隙特征的集料与结合料的粘结能力较强。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院含泥量和泥块含量 泥是指砂中粒径小于0.075mm的颗粒；（注实际上包括了矿粉、细砂和粘土）泥块是指粗集料原尺寸大于4.75mm（或细集料大于1.18mm），但经水浸洗、手捏后小于2.36mm（细集料小于0.6mm）的颗粒含量。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院含泥量测试方法砂当量（05.75mm）砂当量值越大，矿粉细砂比例越高。亚甲基蓝MB值（02.36或0.15mm)判别粘土和石粉，值越小石粉含量越高。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料1.2.2 集料的技术性质集料的技术性质力学特性力学特性 主要指压碎值、磨光值、冲击值和磨耗值等。力学性质压碎值 意义：衡量集料强度的相对指 标，以鉴定集料品质。将1216mm碎石分三层夯实；在010min加压至400kN，卸载；过2.36mm筛(通过量）。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料力学性质磨光值 意义：反映集料抵抗轮胎磨光作用的能力测试方法：将9.5mm13.2mm干净石料颗粒单层紧密排列在试模之中，并用环氧树脂固定，制成试件，加速磨光后采用摆式摩擦系数测定仪测定磨光后集料的摩擦系数PSVra。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料力学性质冲击值 意义：反映了集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的能力。测试方法：按规定方法称取9.513.2mm试样质量，捣实后用13.75kg的冲击锤沿导杆自规定高度自由下落按规定连续锤击集料，测试试验后2.36mm标准筛上通过质量百分率。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料力学性质磨耗值 意义：反映集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力，一般磨耗损失小的集料坚硬、耐磨并且耐久性好。测试方法：洛杉矶磨耗试验、道瑞磨耗试验School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料洛杉矶磨耗试验：将按规定级配组成的集料与一定数目的钢球同时加入洛杉矶磨耗试验机的磨耗鼓中，磨耗鼓在规定条件下旋转摩擦500次后取出集料试样，测试试验后集料1.17mm标准筛上通过质量百分率。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料道瑞磨耗试验：将粒径为9.513.2mm的洁净干燥集料试样单层紧排于两个试模内，然后排砂并用环氧树脂砂浆填充密实，经24h养护后拆模清砂取出试件并称其质量，再将试件固定于道瑞磨耗机上，在规定条件下旋转摩擦500圈后，取出试件，清砂后再次称取质量School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料1.2.2 集料的技术性质集料的技术性质化学性质化学性质化学性质集料碱活性危害：对水泥混凝土耐久性产生不利影响测试方法：岩相法或砂浆长度法碱集料反应(简称AAR)：是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质)而引起混凝十产生内部自膨胀应力而开裂的现象。反应类型：（1）碱-氧化硅反应；（2）碱-硅酸盐反应；3）碱-硅酸反应School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料化学性质有机物含量危害：延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度特别是早期强度测试方法：比色法School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料化学性质三氧化硫含量危害：集料中掺杂的硫铁矿（FeS2）或石膏 （CaSO42H2O）与水泥中水化铝酸钙发生反 应生成水化硫铝酸钙，导致体积膨胀而破坏 水泥混凝土的内部结构。测试方法：利用硫离子与钡离子反应生成BaSO4白色 沉淀，根据沉淀物质量测定School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料化学性质云母含量危害：对沥青混合料的粘附性、耐久性及混凝土拌和物的和易性、硬化后混凝土的强度、抗冻性和抗渗性都有不利的影响测试方法：以云母占细集料总质量的百分比表征 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 集料集料集料集料化学性质轻物质（表观密度2.0g/cm3)含量危害：降低混凝土的强度与耐久性测试方法：以轻物质占细集料总质量的百分比表征 School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2.3 1.2.3 集料的技术要求集料的技术要求 压碎指标压碎指标压碎指标压碎指标针片状含量针片状含量针片状含量针片状含量含泥量含泥量含泥量含泥量泥块含量泥块含量泥块含量泥块含量有机物含量有机物含量有机物含量有机物含量硫化物及硫破盐含量硫化物及硫破盐含量硫化物及硫破盐含量硫化物及硫破盐含量坚固性坚固性坚固性坚固性密度与空隙率密度与空隙率密度与空隙率密度与空隙率 碱集料反应碱集料反应碱集料反应碱集料反应 岩石抗压强度岩石抗压强度岩石抗压强度岩石抗压强度粗集料的技术要求School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院含泥量含泥量泥块含量泥块含量有机物含量有机物含量有害杂质含量有害杂质含量坚固性坚固性密度和空隙率密度和空隙率细集料的技术要求School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.3 1.3 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1、集料的级配 级配对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易性有着显著的影响，级配设计也是水泥混凝土和沥青混合料配合比设计的重要组成部分。一、集料的级配与矿质混合料级配理论School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。反映出给定集料的粗细程度。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院筛分试验筛分试验筛分试验筛分试验方孔筛：方孔筛：70、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院筛余质量筛余质量筛孔孔径16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075筛底筛余质量0305511510075503520155500g最大粒径不超过最大粒径不超过16mm School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院式中：m mi i 存留在某号筛上的试样质量，g；M 集料风干试样的总质量，g。分计筛余百分率 是指某号筛上的筛余质量占试样总质量百分率。级配参数：级配参数：School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院累计筛余百分率 是指某号筛的分计筛余百分率和大于该号筛的各筛分计筛余百分率之总和。式中：式中：a a1 1，a a2 2.a a1 1，各筛的分计筛余百各筛的分计筛余百分率，分率，%School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院通过百分率 是指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