【正文】 趙洪凱 電子 郵箱： hkzhao003 @ 吉林建筑工程學(xué)院 道路建筑材料 ? 課前介紹： ? 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(yàn)課的實(shí)踐內(nèi)容。 ? 成績(jī)?cè)u(píng)定包括幾方面： ? 平時(shí)作業(yè)完成情況及考勤； ? 期中考試及期末考試成績(jī)； ? 試驗(yàn)操作完成情況等。 緒 論 一、建筑材料的重要性 ? 1. 材料是工程結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ) . ? 2 . 材料與工程造價(jià)之間的密切關(guān)系 （占工程造價(jià)的 60 % 至 70 % ，甚至 80 % ） ? 3. 新材料與新結(jié)構(gòu)、新工藝之間 有密切的 關(guān)系（用橋梁 的變化來(lái)說(shuō)明）。 古代橋梁集錦 ? 中國(guó)現(xiàn)存最早，并且保存良好的是隋代趙州安濟(jì)橋又稱趙州橋。橋?yàn)槌ㄩg圓弧 石拱 ，凈跨。 古代橋梁集錦 北京宛平盧溝橋在北京廣安門外30里，跨永定河。橋全長(zhǎng) ,共 11孔，凈跨不等，自 ，橋?qū)? 世界十大預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋 排序 橋名 主跨 ( m ) 橋址 年份 1 斯托爾馬橋 ( S t o l m a ) 3 0 1 挪威 1 9 9 8 2 拉脫圣德橋 ( R a f t s u n d e t ) 2 9 8 洛福坦 ( L o f o t e n ) , 挪威 1 9 9 8 3 虎門輔航道橋 2 7 0 珠江 , 中國(guó) 1 9 9 7 瓦羅德 2 號(hào)橋 ( V a r o d d 2) 2 6 0 克里斯蒂安桑德( K r i s t i a m s a n d ) , 挪威 1 9 9 4 4 門道橋 ( G a t e w a y ) 2 6 0 布里斯班 ( B r i s b a n e ) , 澳大利亞 1 9 8 6 奧波托橋 ( O p o r t o ) 2 5 0 道羅河 ( D o u o E i v e r ) , 葡萄牙 1 9 9 1 諾日姆伯蘭海峽橋( N o r t h u m B e r l a n d S t r a i t c r o s s i n g ) 2 5 0 ( 43 孔） 新布魯斯維克 ( N e w B r u n s w i c k ) ,加拿大 1 9 9 8 5 斯克夏橋 ( S k y e ) 2 5 0 斯克夏島 ( S k y e l a l a n d ) , 英國(guó) 1 9 9 5 6 黃石長(zhǎng)江大橋 2 4 5 湖北 , 中國(guó) 1 9 9 6 7* 科羅巴卜圖瓦普橋( K o r o r B a b e l t h u a p ) 2 4 1 太平洋托管區(qū) ( P a c i f i c T r u s t ) ,美國(guó) 1 9 7 7 8 濱名大橋 ( H a m a n a ) 2 4 0 靜岡縣 ( S h i z u o k a ) , 日本 1 9 7 6 9 彥島大橋 ( H i k o s h i m a ) 2 3 6 山口縣 ( Y a m a g u c h i ) , 日本 1 9 7 5 10 諾達(dá)爾斯弗喬德橋( N o r d d a l s f j o r d ) 2 3 1 索恩 弗喬丹 ( S o g n F j o r d a n e ) ,挪威 法國(guó)諾曼底大橋 ? 日本多多羅大橋 世界建筑材料的發(fā)展趨勢(shì) ? 高性能材料。 ? 復(fù)合化、多功能化。 ? 利用地方資源和工業(yè)廢渣。 ? 節(jié)能材料。 二、道路工程主要的建筑材料 （ 道路建筑材料的研究?jī)?nèi)容與任務(wù)） 道路建筑材料 砂石材料 無(wú)機(jī)結(jié)合料及其制品 有機(jī)結(jié)合料 石料及石料制品 集料 水泥、石灰 混凝土 有機(jī)結(jié)合料混合料 高分子聚合物材料 鋼材和木材 土工布等 瀝青混合料 建筑鋼材、木材 ? 三、建筑材料應(yīng)具備的工程性質(zhì) ? 力學(xué)性質(zhì) ? 各種強(qiáng)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(qiáng)度；瀝青混合料的穩(wěn)定度、流值；石料的磨耗度等。 ? 物理性質(zhì) ? （ 1）物質(zhì)指標(biāo)：如材料的密度、孔隙率、含水量 ? （ 2）溫度穩(wěn)定性：如瀝青軟化點(diǎn)、脆點(diǎn)等。 ? （ 3）水穩(wěn)定性等：如瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度等。 ? 化學(xué)性質(zhì) ? 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。 ? 工藝性質(zhì) ?混凝土的流動(dòng)性 ? 材料四個(gè)性質(zhì)之間是相互制約、相互聯(lián)系的。 四 . 建筑材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ? 各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均有相應(yīng)的代號(hào)，其表示方法由標(biāo)準(zhǔn)名稱、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、發(fā)布順序號(hào)和發(fā)布年號(hào)組成。例如： 《 燒結(jié)普通磚 》 GB/T 5101－ 1998 標(biāo)準(zhǔn)名稱：燒結(jié)普通磚 標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)： GB 推薦標(biāo)準(zhǔn)： T 發(fā)布順序號(hào)： 5101 發(fā)布年號(hào)： 1998年 ? 各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別 標(biāo) 準(zhǔn) 代 號(hào) 及 名 稱 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB——國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； GBJ——建筑工程國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；GB/T——推薦國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （部分） JGJ——建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； JC——國(guó)家建材局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； JT——交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； YB——冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； SD——水電部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； LY——林業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 地方標(biāo)準(zhǔn) DB——地方標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB——企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 第一章 砂石材料 ? 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(yàn)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(diǎn)難點(diǎn) :石料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì) ? 167。 1— 1 砂石材料的技術(shù)性質(zhì) ? 概述： ? 砂石材料按形狀分類 ? 1）、塊狀石料：簡(jiǎn)稱石料 ? 如塊石、片石等； ? 2）、粒狀石料：簡(jiǎn)稱集料 集料又按大小分為： ? 粗集料：如碎石、卵石 ? 細(xì)集料：如砂、石屑 ? 砂石材料按來(lái)源分類 ? 1）、天然石料 ? 2）、人工軋制的集料 ? 3）、工業(yè)冶金礦渣 ? 167。 、巖石的技術(shù)性質(zhì) （一）、物理性質(zhì)： 包括物理常數(shù)、吸水性和耐候性等。 1物理常數(shù) ①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。 則 sst vm??空氣中稱量 m0=0 ? 因 固 測(cè)定方法：密度瓶法測(cè)定，將石料磨細(xì)至全部過(guò) ，然后將其裝入瓶中，利用已知比重的液體置換石料的體積。 ? ②毛體積密度 ? 測(cè)定方法：用靜水稱量法，亦可用蠟封法測(cè)定。 Mm s ? st vM??VMvvvminssh ?????③ 孔隙率 ：指石料在規(guī)定條件下吸水的能力。 ? (1)吸水率： 20℃ 177。 2℃ 和大氣壓狀態(tài)下，吸水質(zhì)量的百分率。 ? (2)飽水率： 20℃ 177。 2℃ ，真空（ 100kPa），吸水質(zhì)量的百分率 ? 飽水 90%時(shí)，抗凍性較差。 10011000 ????????? ????thvvn??1 0 01 ??? m mma?1001 ????? m mma?? ： （ 1）直接凍融法：飽水后，測(cè)定經(jīng)過(guò)凍 (15 ℃ ,4h)、融 (20℃ 177。 5℃ ,4h)循環(huán)，質(zhì)量損失不超過(guò) 5%，抗壓強(qiáng)度不超過(guò) 25%的次數(shù)。 100121 ??? m mmQ 凍100)( ??mofrmofr ffK（ 2）堅(jiān)固性實(shí)驗(yàn)： 浸泡飽和硫酸鈉溶液 20h后， (105℃ 110℃ ,4h)；之后浸泡飽和硫酸鈉溶液 4h后， (105℃ 110℃ ,4h)循環(huán)。 ? 注意： 15 ℃ ，巖石吸水率大于 %時(shí)候需要抗凍性實(shí)驗(yàn)。 ? （二）力學(xué)性質(zhì) 試驗(yàn)條件要求：試件形狀、尺寸、吸水飽和、加荷速度等。 ：指石料抵抗撞擊、邊緣剪力和磨擦等聯(lián)合作用的性質(zhì)。 ? ①洛杉磯式磨耗試驗(yàn)： 5kg石料 +12個(gè) 5kg的鋼球 磨 500轉(zhuǎn)測(cè)定 APR ?100121 ???mmmQ磨 ? （三）、化學(xué)性質(zhì) ? 按 SiO2含量，將石料劃分為 ? ①酸性巖 SiO265% ? ② 中性巖 52% SiO265% ? ③ 堿性巖 SiO252% ? 167。 、集料的技術(shù)性質(zhì) ? （一）粗集料的技術(shù)性質(zhì) ? 物理性質(zhì) ? 1）物理常數(shù) ? （ 1）表觀密度 ? 用網(wǎng)籃法測(cè)定： nssa vvm???? (2)毛體積密度 ? （ 3）堆積密度 ? （ 4）空隙率 inssb vvvm????vnissvvvvm?????001 0 01 ????????? ??an??? 2）級(jí)配 ? ①分計(jì)篩余百分率 ? ②累計(jì)篩余百分率 ? ③通過(guò)百分率 ? 3)堅(jiān)固性 ? 用 Na2SO4溶液干濕循環(huán) 5次后，測(cè)定試樣質(zhì)量損失。 碎石標(biāo)準(zhǔn)篩 力學(xué)性質(zhì)： （ 1）壓碎值 ? 取試樣：粒徑 —； 質(zhì)量 3kg；在400kN的壓力下，持續(xù)加壓 5s后，將試樣過(guò)，稱其篩余質(zhì)量。 壓碎值計(jì)算公式如下： 式中： 壓碎值 m0試樣總質(zhì)量 m1試樣篩余質(zhì)量 10001 ???mmQa壓碎指標(biāo)儀 ? （ 2）粗集料磨光值 ? 測(cè)定方法：先將試樣磨光，再測(cè)定擺值，經(jīng)換算后得磨光值 PSV ? 要求：一級(jí)公路、高速公路 PSV?42 ? 其它公路 PSV?35 ? 3）粗集料的沖擊值 AIV ? 測(cè)定方法： ? 將 ~，分三層裝入試模，用，自 380mm處自由落下，連續(xù)沖擊 15次后，過(guò) ，用下式計(jì)算 1 0 01 ?? mmA IV（ 4）集料磨耗值 AAV ? 測(cè)定方法： ? 用集料按一定的方法排列并固定，用磨耗儀磨500圈，用下式計(jì)算集料磨耗值： ? 式中： AAV集料的磨耗值； ? 磨耗前試樣總質(zhì)量 (g)； ? 磨耗后試樣總質(zhì)量 (g)； ? 集料飽和面干密度（ g/cm3）。 S S DmmA A V?)(3 21 ?? ? （二）細(xì)集料的技術(shù)性質(zhì) ? 定義：在瀝青混合料中，指粒徑小于 砂，人工砂及石屑。 ? 在水泥混凝土中，指粒徑小于 、人工砂。 ? 分類： ? 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(jī)雜質(zhì)多。 ? （ 3）海砂：混有貝殼和鹽分等有害雜質(zhì)。 ? 人工砂：由巖石軋碎而成的顆粒，表面有棱角，較潔凈，但價(jià)格較高，無(wú)特殊情況多不采用。 ? 上述幾種細(xì)集料中，一般工程上多使用河砂。 ? 物理常數(shù) ? 集料的質(zhì)量與體積的關(guān)系見(jiàn)圖所示： 體積 質(zhì)量空隙開(kāi)口孔隙閉口孔隙礦質(zhì)實(shí)體0ViVvVnVsVV0msmm? 級(jí)配 ? 用篩分法測(cè)定砂的級(jí)配 ? 標(biāo)準(zhǔn)篩： 5 (圓孔 ) ? . . (方孔 ) ? 篩分后，計(jì)算相關(guān)參數(shù)如下： ? （ 1）分計(jì)篩余百分率 ? （ 2）累計(jì)篩余百分率 ? （ 3）通過(guò)百分率 ? 100?? Mma iiii aaaA ???????? 21ii Ap ?? 10