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1、道路材料与检测道路材料与检测授课教师：王振忠授课教师：王振忠教师单位：公路学院路桥系教师单位：公路学院路桥系授课学时：授课学时：86学时学时手机：手机：15361264455 QQ：1157886982道路材料与检测绪论道路材料与检测绪论n n教学目的教学目的:n n了解本了解本课程的学程的学习内容、方法、要求及内容、方法、要求及相关相关标准准规范。范。路面结构示意图路面结构示意图沥青路面结构示例p根据各结构层功能根据各结构层功能组合和强度组合组合和强度组合p合理的层间组合合理的层间组合p在各种自然因素作在各种自然因素作用下稳定性好用下稳定性好 p考虑适当的层数和考虑适当的层数和厚度厚度三层式
2、面层三层式面层一、本课程的研究内容与任务一、本课程的研究内容与任务（一）内容：（一）内容：1、砂石材料、砂石材料（1）块状石料，状石料，简称石料（岩石）称石料（岩石）（2）粒状石料：）粒状石料：简称：集料称：集料石的种类石的种类毛石长城：中华历史与文明的象征长城：中华历史与文明的象征赵州桥（赵州桥（590608年，李春）年，李春）赵州桥置于密实砂土层上，至今赵州桥置于密实砂土层上，至今1400年。据年。据考证沉降仅几厘米。考证沉降仅几厘米。色石渣人造大理石、水磨石、水刷石、干粘石、斩假石人造大理石、水磨石、水刷石、干粘石、斩假石石子卵石碎石砂混凝土和砂浆的主要组成材料之一混凝土和砂浆的主要组成
3、材料之一一、本课程的研究内容与任务一、本课程的研究内容与任务（一）内容：（一）内容：2、无机无机结合料：通常分合料：通常分为以下几种：以下几种：（1）石灰）石灰（2）水泥）水泥（3）石膏）石膏无机无机结合料制品：合料制品：（1）水泥混凝土）水泥混凝土 （2）半）半刚性路面材料性路面材料石灰又称白灰公元前公元前8世世纪古希腊人已用于建筑古希腊人已用于建筑中国在公元前中国在公元前7世世纪开始使用石灰开始使用石灰 石灰吟石灰吟 明明于于谦 n n千千锤万万凿出深山，出深山，烈火焚烈火焚烧若等若等闲。n n粉骨碎身粉骨碎身浑不怕，不怕，要留清白在人要留清白在人间。六大通用水泥六大通用水泥硅酸硅酸盐水泥
4、水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥 火山灰质火山灰质硅酸盐水泥硅酸盐水泥 混凝土混凝土水不同施工工艺不同施工工艺喷射混凝土喷射混凝土一般混凝土一般混凝土泵送混凝土泵送混凝土路面结构示意图路面结构示意图3 3、有机结合料及其混合料、有机结合料及其混合料n n有机有机结合料主要指合料主要指沥青青类材料，如：材料，如：石油石油沥青，煤青，煤沥青等。青等。n n有机有机结合料混合料：合料混合料：（1 1）沥青混凝土青混凝土（2 2）沥青碎石等青碎石等（3 3）各种新型）各种新型沥青混合料青混合料n n沥青碎石沥
5、青碎石是由几种大小不同的矿料，掺少量是由几种大小不同的矿料，掺少量矿粉或不加矿粉，用沥青作结合料，均匀拌矿粉或不加矿粉，用沥青作结合料，均匀拌合，经压实成型的路面，间隙大，强度以嵌合，经压实成型的路面，间隙大，强度以嵌挤为主，粘结为辅。挤为主，粘结为辅。沥沥青青碎碎石石透透水水路路面面沥沥青青混混凝凝土土路路面面沥青路面结构示例p根据各结构层功能根据各结构层功能组合和强度组合组合和强度组合p合理的层间组合合理的层间组合p在各种自然因素作在各种自然因素作用下稳定性好用下稳定性好 p考虑适当的层数和考虑适当的层数和厚度厚度三层式面层三层式面层4、高分子聚合物材料、高分子聚合物材料n n主要包括塑料
6、、合成橡胶、合成主要包括塑料、合成橡胶、合成纤维等。等。n n功能：主要用以改善功能：主要用以改善软土地基、水泥土地基、水泥混凝土、混凝土、沥青混合料的性能。青混合料的性能。加筋土路堤加筋土路堤加筋材料加筋材料高速公路路基排水高速公路路基排水5、建筑钢材、建筑钢材n n钢材是材是桥梁梁结构及构及钢筋混凝土或筋混凝土或预应力力钢筋混凝土筋混凝土结构的重要材料。构的重要材料。强度高（抗拉、抗度高（抗拉、抗压、抗弯、抗切、抗弯、抗切强度）度）、构件截面小；、构件截面小；承受承受较大的冲大的冲击和振和振动荷荷载；良好的加工性能（良好的加工性能（锻造、造、锻压、焊接、接、和切割）。和切割）。钢材19世纪
7、初桥梁和房屋20世纪30年代预应力钢筋混凝土结构飞越性发展19世纪中叶大跨承重奠定基础钢材分类钢材分类型材：型钢、钢轨、钢板、钢管等型材：型钢、钢轨、钢板、钢管等线材：钢筋或钢丝（碳素钢丝、刻痕钢线材：钢筋或钢丝（碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线）丝、钢绞线）二、建筑材料应具备的工程性质二、建筑材料应具备的工程性质n n1、力学性、力学性质n n2、物理性、物理性质n n3、化学性、化学性质n n4、工、工艺性性质力力学学性性质质常见的四种强度计算公式常见的四种强度计算公式抗拉强度抗拉强度 抗压强度抗压强度 抗剪强度抗剪强度 公式公式 f=F/Af=F/A （MpaMpa）F F受弯时的破坏荷载（受
8、弯时的破坏荷载（N N）抗弯抗弯强强度度 公式公式 Fm=FL/bhFm=FL/bh2 2 （MpaMpa）F-F-受弯受弯时时的破坏荷的破坏荷载载 （N N）L-L-两支点两支点间间的距离的距离 （mmmm）b b、h-h-材料截面的材料截面的宽宽度、高度度、高度三、建筑材料与路桥工程的关系三、建筑材料与路桥工程的关系n n1、材料是工程、材料是工程结构物的物构物的物质基基础：其：其中材料中材料质量的好坏直接决定着工程量的好坏直接决定着工程质量的等量的等级。n n2、材料与工程造价之、材料与工程造价之间的密切关系的密切关系 工工程建筑材料占工程造价的程建筑材料占工程造价的60至至70，甚至甚
9、至80，n n3、新材料与新、新材料与新结构、新工构、新工艺之之间的关的关系系四、建筑材料的发展状况四、建筑材料的发展状况原始时代原始时代原始时代原始时代天然材料：木材、岩石、竹、粘土天然材料：木材、岩石、竹、粘土天然材料：木材、岩石、竹、粘土天然材料：木材、岩石、竹、粘土石器、铁器时代石器、铁器时代石器、铁器时代石器、铁器时代金字塔（金字塔（金字塔（金字塔（2000-3000 BC)2000-3000 BC)2000-3000 BC)2000-3000 BC)：石材、石灰、石膏：石材、石灰、石膏：石材、石灰、石膏：石材、石灰、石膏万里长城（万里长城（万里长城（万里长城（200 BC):200
10、 BC):200 BC):200 BC):条石、大砖、石灰砂浆条石、大砖、石灰砂浆条石、大砖、石灰砂浆条石、大砖、石灰砂浆布达拉宫布达拉宫布达拉宫布达拉宫 ：石材、石灰砂浆：石材、石灰砂浆：石材、石灰砂浆：石材、石灰砂浆罗马园剧场罗马园剧场罗马园剧场罗马园剧场 （70-80 AC):70-80 AC):70-80 AC):70-80 AC):石材、石灰砂浆石材、石灰砂浆石材、石灰砂浆石材、石灰砂浆四、建筑材料的发展状况四、建筑材料的发展状况1818世纪中叶世纪中叶钢材、水泥；钢材、水泥；1919世纪世纪钢筋混凝土（钢筋混凝土（1890-18921890-1892）；）；2020世纪世纪预应力混
11、凝土、高分子材料预应力混凝土、高分子材料2121世纪世纪轻质、高强、节能、高性能轻质、高强、节能、高性能 绿色建材绿色建材五、道路建筑材料的检验方法和五、道路建筑材料的检验方法和技术标准技术标准n n（一）（一）检验方法：室内、室外及模方法：室内、室外及模拟试验方法。方法。n n（二）（二）检验内容：包括四个方面内容：包括四个方面n n1、物理性、物理性质试验；n n2、力学性、力学性质试验；n n3、化学性、化学性质试验；n n4、工、工艺性性质试验。（三）质量检验的标准化与技术标准（三）质量检验的标准化与技术标准n n目前我国建筑材料的目前我国建筑材料的标准分准分为：国家：国家标准、行准、
12、行业标准、地方准、地方标准和企准和企业标准四个等准四个等级。其中：。其中：n nGB指国家指国家标准准n nJTJ交通部交通部门基本建基本建设方面的方面的规范范n nJC建材行建材行业标准准n nSH石油化工行石油化工行业标准准例：国家例：国家标准准硅酸硅酸盐水泥、普通硅酸水泥、普通硅酸盐水泥水泥GB175-1999 标准名称准名称部部门代号代号编号号批准年份批准年份ASA-American Standard Association 美国美国标准准ASTM American Society for Testing MaterialsBS-British Standard 英国英国标准准DIN
13、Deutsch Industrie Normen 德国德国标准准ISO-International Standard Organization 国国际标准准协会会六、课程的作用、任务和学习方法1、作用为后续课程的学习提供必要的知识为今后从事专业技术工作时，合理选择和使用建筑材料打下基础六、课程的作用、任务和学习方法2、任务 了解材料在建筑物上所起的作用和要求了解材料在建筑物上所起的作用和要求了解常用材料的生产、成分和构造了解常用材料的生产、成分和构造掌握常用材料的技术性质，掌握常用材料的技术性质，以及影响材料以及影响材料性质的主要因素及其相互关系性质的主要因素及其相互关系熟悉常用材料的测试仪器，掌握测试方法熟悉常用材料的测试仪器，掌握测试方法技术。技术。3 3、学习方法、学习方法重点掌握基本理论、基本知识、基本技能重点掌握基本理论、基本知识、基本技能常用材料常用材料水泥、砼、石灰、钢材、沥水泥、砼、石灰、钢材、沥青、高分子材料青、高分子材料主要材料主要材料水泥、砼、钢材水泥、砼、钢材重视学好试验重视学好试验学习常用建筑材料的检验方法学习常用建筑材料的检验方法 合格性判断和验收合格性判断和验收对实验数据、试验结果进行分析对实验数据、试验结果进行分析判别判别