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1、会计学1石料石料(shlio)与集料与集料第一页，共68页。第一节第一节 石料石料(shlio)授课目的授课目的:了解了解(lioji)(lioji)砂石材料的类别，岩砂石材料的类别，岩石种类及其鉴别以及石料的技术性质及其应用。石种类及其鉴别以及石料的技术性质及其应用。重点难点重点难点:石料的物理性质、力学石料的物理性质、力学(l(l xu)xu)性质。性质。第1页/共68页第二页，共68页。第一节第一节 石料石料(shlio)一、石料一、石料(shlio)的岩石学特性的岩石学特性p岩石岩石(ynsh)的定义：是指在各种地质作用下按的定义：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
2、组成地壳及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。地幔的主要物质。第2页/共68页第三页，共68页。p岩石岩石(ynsh)的分类的分类根据成岩条件将岩石分成根据成岩条件将岩石分成(fnchn)三类三类岩浆岩岩浆岩深成岩、喷出岩、火山岩深成岩、喷出岩、火山岩沉积岩沉积岩-碎屑岩、粘土岩、化学及生物碎屑岩、粘土岩、化学及生物化学岩化学岩变质岩变质岩-片理状岩、块状岩片理状岩、块状岩第3页/共68页第四页，共68页。第4页/共68页第五页，共68页。p常见岩石常见岩石(ynsh)种类种类第5页/共68页第六页，共68页。第6页/共68页第七页，共68页。第7页/共68页第八页，共6
3、8页。第8页/共68页第九页，共68页。n根据根据(gnj)石料组成中二氧化硅成分含量的多少，将石料组成中二氧化硅成分含量的多少，将岩石分成不同酸碱性石料。岩石分成不同酸碱性石料。n亲水系数表明石料对水亲和力的大小。亲水系数越亲水系数表明石料对水亲和力的大小。亲水系数越大，说明大，说明(shumng)石料与水的结合程度越高，相对石料与水的结合程度越高，相对应与沥青的结合力就越弱，所以石料的酸碱性直接影应与沥青的结合力就越弱，所以石料的酸碱性直接影响到石料和沥青构成的混合料的性质。响到石料和沥青构成的混合料的性质。第9页/共68页第十页，共68页。二、石料二、石料二、石料二、石料(shlio)(
4、shlio)的物理性质的物理性质的物理性质的物理性质物理物理(wl)常数常数吸水性吸水性抗冻性抗冻性第10页/共68页第十一页，共68页。1、物理常数、物理常数图图1-1石料石料(shlio)体积组成示意图体积组成示意图密度：密度：真实密度真实密度（真实体积（真实体积vs矿物实体体积）矿物实体体积）表观密度表观密度（表观体积（表观体积vsvn含闭口孔隙）含闭口孔隙）毛体积密度毛体积密度(毛体积毛体积vs+vn+vi闭口与开闭口与开口孔隙口孔隙)孔隙率：孔隙率：第11页/共68页第十二页，共68页。石料石料石料石料(shlio)(shlio)体积组体积组体积组体积组成示意图成示意图成示意图成示意
5、图m0VnMmSViVsVV0开口开口(ki ku)孔隙孔隙闭口闭口(b ku)孔隙孔隙矿物实体矿物实体第12页/共68页第十三页，共68页。2 2、吸水性：材料吸入水分的能力、吸水性：材料吸入水分的能力、吸水性：材料吸入水分的能力、吸水性：材料吸入水分的能力 吸水率：常温吸水率：常温吸水率：常温吸水率：常温(chngwn)(chngwn)（202202）、标准大气压）、标准大气压）、标准大气压）、标准大气压（101.325kPa)101.325kPa)饱水率：常温饱水率：常温饱水率：常温饱水率：常温(chngwn)(chngwn)、真空抽气（、真空抽气（、真空抽气（、真空抽气（2.67kPa
6、2.67kPa）第13页/共68页第十四页，共68页。3 3、抗抗抗抗冻冻冻冻性性性性：石石石石料料料料在在在在水水水水饱饱饱饱和和和和状状状状态态态态下下下下，能能能能经经经经受受受受反反反反复复复复冻冻冻冻融融融融而而而而不不不不破破破破坏坏坏坏，并并并并不不不不严重降低强度的能力严重降低强度的能力严重降低强度的能力严重降低强度的能力 直直直直 接接接接 冻冻冻冻 融融融融 法法法法（冻冻冻冻 融融融融 循循循循 环环环环 试试试试 验验验验：-15-15冰冰冰冰 冻冻冻冻 4h4h常常常常 温温温温 融融融融 解解解解(rngji)(rngji)）循环若干次循环若干次循环若干次循环若干次
7、(15(15、2525、5050次次次次)质量损失质量损失质量损失质量损失强度损失：强度降低不大于强度损失：强度降低不大于强度损失：强度降低不大于强度损失：强度降低不大于2525，耐冻系数，耐冻系数，耐冻系数，耐冻系数0.750.75 坚固性法（硫酸钠坚固性法（硫酸钠坚固性法（硫酸钠坚固性法（硫酸钠Na2SO4Na2SO4结晶、体积涨大）结晶、体积涨大）结晶、体积涨大）结晶、体积涨大）第14页/共68页第十五页，共68页。三、石料三、石料三、石料三、石料(shlio)(shlio)的力学性质的力学性质的力学性质的力学性质1 1、抗压强度、抗压强度、抗压强度、抗压强度 道路道路道路道路(dol)
8、(dol)试件试件试件试件:505050mm:505050mm立方体立方体立方体立方体50H50mm50H50mm的圆柱体的圆柱体的圆柱体的圆柱体图图图图1-21-2石料抗压强度试件石料抗压强度试件石料抗压强度试件石料抗压强度试件 桥梁试件桥梁试件桥梁试件桥梁试件:707070mm:707070mm立方体立方体立方体立方体第15页/共68页第十六页，共68页。图图图图1-2 1-2 1-2 1-2 石料石料石料石料(shlio)(shlio)(shlio)(shlio)抗压强度试件抗压强度试件抗压强度试件抗压强度试件影响石料抗压强度的因素：影响石料抗压强度的因素：影响石料抗压强度的因素：影响石
9、料抗压强度的因素：内因：材料的矿物成分内因：材料的矿物成分内因：材料的矿物成分内因：材料的矿物成分 结构和构造结构和构造结构和构造结构和构造外因：试件尺寸外因：试件尺寸外因：试件尺寸外因：试件尺寸(ch cun)(ch cun)(ch cun)(ch cun)加荷速率加荷速率加荷速率加荷速率 湿度等湿度等湿度等湿度等第16页/共68页第十七页，共68页。2 2、磨耗磨耗磨耗磨耗(mho)(mho)率率率率 搁板搁板搁板搁板(bn)(bn)式（洛杉矶法）式（洛杉矶法）式（洛杉矶法）式（洛杉矶法）:试样为试样为试样为试样为5000g5000g有级配的有级配的有级配的有级配的集料，加入钢球集料，加入
10、钢球集料，加入钢球集料，加入钢球1212个个个个48mm48mm，5000g5000g。转速。转速。转速。转速303033r/min33r/min，转，转，转，转500500转转转转双筒式（狄法尔法）双筒式（狄法尔法）:50块石料（块石料（5075mm），质量），质量5000g左右，转速左右，转速3033r/min，转，转10,000转（转（5.55.0h）磨耗率计算公式：磨耗率计算公式：式中：式中：m2试验试验(shyn)后后2mm筛上烘干石料试样质筛上烘干石料试样质量；量；m1试验试验(shyn)前烘干石料试样质量。前烘干石料试样质量。第17页/共68页第十八页，共68页。图图图图1-3
11、1-3 双筒式磨耗双筒式磨耗双筒式磨耗双筒式磨耗(mho)(mho)仪示意图仪示意图仪示意图仪示意图 耗时长达耗时长达耗时长达耗时长达5h5h以上以上以上以上 试件尺寸单一（试件尺寸单一（试件尺寸单一（试件尺寸单一（505075mm75mm），与路用实际情况不符合），与路用实际情况不符合），与路用实际情况不符合），与路用实际情况不符合(fh)(fh)石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大石料间相互作用，不同性质石料的磨耗率相差不大第18页/共68页第十九页，共68页。图图图图1-4 1-4 搁板搁板搁
12、板搁板(b b n)n)式磨耗仪示意图式磨耗仪示意图式磨耗仪示意图式磨耗仪示意图 省时：省时：省时：省时：15min15min左右左右左右左右(zu(zu yu)yu)使石料受到更严峻的冲击、使石料受到更严峻的冲击、使石料受到更严峻的冲击、使石料受到更严峻的冲击、剪切、摩擦作用，石料级差大剪切、摩擦作用，石料级差大剪切、摩擦作用，石料级差大剪切、摩擦作用，石料级差大 试样级配较符合路用状况试样级配较符合路用状况试样级配较符合路用状况试样级配较符合路用状况第19页/共68页第二十页，共68页。物理性质物理性质物理性质物理性质物理常数：密度（表观密度、毛体积密度）、空隙率物理常数：密度（表观密度、
13、毛体积密度）、空隙率物理常数：密度（表观密度、毛体积密度）、空隙率物理常数：密度（表观密度、毛体积密度）、空隙率吸水性：吸水率、饱水率吸水性：吸水率、饱水率吸水性：吸水率、饱水率吸水性：吸水率、饱水率抗冻性抗冻性抗冻性抗冻性力学性质力学性质力学性质力学性质抗压强度：单位面积上所能承受的最大荷载抗压强度：单位面积上所能承受的最大荷载抗压强度：单位面积上所能承受的最大荷载抗压强度：单位面积上所能承受的最大荷载磨耗率：石料抵抗磨耗率：石料抵抗磨耗率：石料抵抗磨耗率：石料抵抗(dkng)(dkng)撞击、剪切和摩擦综合作用的能力撞击、剪切和摩擦综合作用的能力撞击、剪切和摩擦综合作用的能力撞击、剪切和摩
14、擦综合作用的能力石料的技术石料的技术石料的技术石料的技术(jsh)(jsh)性质性质性质性质第20页/共68页第二十一页，共68页。1.1.分类分类分类分类(fnli)(fnli)：按照成岩条件、风化程度等：按照成岩条件、风化程度等：按照成岩条件、风化程度等：按照成岩条件、风化程度等 岩浆岩类（火成岩）岩浆岩类（火成岩）岩浆岩类（火成岩）岩浆岩类（火成岩）石灰岩类（沉积岩）石灰岩类（沉积岩）石灰岩类（沉积岩）石灰岩类（沉积岩）砂岩与片麻岩类（变质岩）砂岩与片麻岩类（变质岩）砂岩与片麻岩类（变质岩）砂岩与片麻岩类（变质岩）砾石岩（天然风化）砾石岩（天然风化）砾石岩（天然风化）砾石岩（天然风化）2
15、.2.分级指标：饱水抗压强度和磨耗率分级指标：饱水抗压强度和磨耗率分级指标：饱水抗压强度和磨耗率分级指标：饱水抗压强度和磨耗率II最坚强最坚强最坚强最坚强IIII坚强坚强坚强坚强IIIIII中等坚强中等坚强中等坚强中等坚强IVIV较软较软较软较软四、石料四、石料四、石料四、石料(shlio)(shlio)的技术标准的技术标准的技术标准的技术标准第21页/共68页第二十二页，共68页。第二节第二节集料集料(jlio)概述：笼统的说集料就是概述：笼统的说集料就是(jish)粒状石质材料。粒状石质材料。1 1集料集料(j lio)(j lio)分类分类（1）总分类：包括天然砂、人工砂、卵石、碎石，另
16、有工业冶金矿渣。（2）根据集料形成的过程不同，分为卵石（又称砾石）和碎石；（3）根据粒径大小的不同，分为粗集料和细集料；第22页/共68页第二十三页，共68页。图图图图1-5 1-5 1-5 1-5 碎石集料碎石集料碎石集料碎石集料不同粒径、尺寸不同粒径、尺寸不同粒径、尺寸不同粒径、尺寸(ch cun)(ch cun)(ch cun)(ch cun)较小的石料颗粒的集合体较小的石料颗粒的集合体较小的石料颗粒的集合体较小的石料颗粒的集合体第23页/共68页第二十四页，共68页。2 2粗细集料粗细集料(j lio)(j lio)粒径的粒径的界限界限水泥混凝土水泥混凝土 4.75mm 4.75mm，
17、沥青沥青(lqng)(lqng)混合料混合料 2.36mm2.36mm3 3最大粒径最大粒径（1 1）集料最大粒径：）集料最大粒径：指集料指集料100%100%都要求通过的最小标准都要求通过的最小标准(biozhn)(biozhn)筛筛筛筛孔尺寸。孔尺寸。（2 2）集料公称最大粒径）集料公称最大粒径:指集料可能全部通过或允许有少量不通过指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许一般容许筛余不超过筛余不超过10%)10%)的最小标准筛筛孔尺寸。的最小标准筛筛孔尺寸。通常集料公称最大粒径比最大粒径要小一个粒级。通常集料公称最大粒径比最大粒径要小一个粒级。第24页/共68页第二十五页，共68页。
18、4 4标准标准(biozhn)(biozhn)筛筛 统一规定筛孔规格及筛孔大小变化要求的套筛称为(chn wi)标准筛。标准筛由一组多个不同大小(dxio)孔径的套筛组成。标准筛，以方孔筛为准，相应的筛孔尺寸依次为标准筛，以方孔筛为准，相应的筛孔尺寸依次为75mm75mm、63mm63mm、53mm53mm、37.5mm37.5mm、31.5mm31.5mm、26.5mm26.5mm、19mm19mm、16mm16mm、13.2mm13.2mm、9.5mm9.5mm、4.75mm4.75mm、2.36mm2.36mm、1.18mm1.18mm、0.6mm0.6mm、0.3mm0.3mm、0.1
19、5mm0.15mm、0.075mm0.075mm；对集料颗粒大小的划分和相应筛分试验都要依靠对集料颗粒大小的划分和相应筛分试验都要依靠标准筛来进行。标准筛来进行。第25页/共68页第二十六页，共68页。筛析试验筛析试验(shyn)用套筛用套筛第26页/共68页第二十七页，共68页。一、一、一、一、集料集料集料集料(j lio)(j lio)的的的的 物理性质物理性质物理性质物理性质1 1、物理常数图、物理常数图、物理常数图、物理常数图1-61-6集料的体积组成集料的体积组成集料的体积组成集料的体积组成 密度：表观密度、毛体积密度、装填密度密度：表观密度、毛体积密度、装填密度密度：表观密度、毛体
20、积密度、装填密度密度：表观密度、毛体积密度、装填密度装填密度装填密度装填密度装填密度 堆积（松装）密度堆积（松装）密度堆积（松装）密度堆积（松装）密度集料按自由集料按自由集料按自由集料按自由(zyu)(zyu)下落方式下落方式下落方式下落方式装样装样装样装样图图图图1-71-7细集料堆积密度试验仪具示意图细集料堆积密度试验仪具示意图细集料堆积密度试验仪具示意图细集料堆积密度试验仪具示意图 振实（紧装）密度振实（紧装）密度振实（紧装）密度振实（紧装）密度集料振摇方式装样集料振摇方式装样集料振摇方式装样集料振摇方式装样 捣实密度捣实密度捣实密度捣实密度集料振摇方式装样集料振摇方式装样集料振摇方式装
21、样集料振摇方式装样 空隙率空隙率空隙率空隙率VGVG：集料空隙体积占集料总体积的百分比：集料空隙体积占集料总体积的百分比：集料空隙体积占集料总体积的百分比：集料空隙体积占集料总体积的百分比不含开口孔隙不含开口孔隙不含开口孔隙不含开口孔隙含开口孔隙含开口孔隙含开口孔隙含开口孔隙颗粒之间的空间颗粒之间的空间(kngjin)体积体积第27页/共68页第二十八页，共68页。图图图图1-6 1-6 集料集料集料集料(j lio)(j lio)的体积组成的体积组成的体积组成的体积组成孔隙：矿物之间的空间孔隙：矿物之间的空间孔隙：矿物之间的空间孔隙：矿物之间的空间Vn+ViVn+Vi空隙：集料空隙：集料空隙
22、：集料空隙：集料(jlio)(jlio)颗粒之间的空间颗粒之间的空间颗粒之间的空间颗粒之间的空间VvVv颗粒颗粒(kl)之间的空间体积之间的空间体积第28页/共68页第二十九页，共68页。图图图图1-7 1-7 细集料堆积密度细集料堆积密度细集料堆积密度细集料堆积密度(md)(md)试验仪具示意图试验仪具示意图试验仪具示意图试验仪具示意图第29页/共68页第三十页，共68页。（3）粗集料的骨架间隙率）粗集料的骨架间隙率VCA粗集料骨架间隙率通常指粗集料骨架间隙率通常指4.75mm以上粗集料颗粒间的空隙体积的百分以上粗集料颗粒间的空隙体积的百分含量，由下式计算含量，由下式计算(jsun)。粗集料
23、骨架间隙率的大小用于确定混合料中。粗集料骨架间隙率的大小用于确定混合料中细集料和结合料的数量，并评价集料的骨架结构。细集料和结合料的数量，并评价集料的骨架结构。第30页/共68页第三十一页，共68页。（4）细集料）细集料(jlio)的棱角性的棱角性细集料细集料(jlio)的棱角性由在一定条件下测定的空隙率表征，的棱角性由在一定条件下测定的空隙率表征，按下式计算。天然砂、人工砂和石屑等细集料按下式计算。天然砂、人工砂和石屑等细集料(jlio)的棱角的棱角性对沥青混合料的内摩擦角和抗流动性变形能力及对水泥混凝性对沥青混合料的内摩擦角和抗流动性变形能力及对水泥混凝土的和易性有着显著的影响。当空隙率较
24、大时，意味着细集料土的和易性有着显著的影响。当空隙率较大时，意味着细集料(jlio)有着较大的内摩阻角。有着较大的内摩阻角。第31页/共68页第三十二页，共68页。2 2、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配(dpi)(dpi)情况。情况。情况。情况。第32页/共68页第三十三页，共68页。碎石碎石(su sh)受压受压3、集料的颗粒形状与表面、集
25、料的颗粒形状与表面(biomin)特征特征颗粒形状：蛋圆形、棱角形、针状、片状颗粒形状：蛋圆形、棱角形、针状、片状针状：长度大于其平均粒径针状：长度大于其平均粒径2.4倍的颗粒倍的颗粒片状：厚度小于其平均粒径片状：厚度小于其平均粒径0.4倍的颗粒倍的颗粒表面表面(biomin)特征：表面特征：表面(biomin)的粗糙程度及孔的粗糙程度及孔隙特征等隙特征等砾石砾石砾石砾石(lsh(lsh)受压受压受压受压针片状颗粒的定义：最大长度与厚度之比大于针片状颗粒的定义：最大长度与厚度之比大于3的颗粒。的颗粒。第33页/共68页第三十四页，共68页。泥是指砂中粒径小于泥是指砂中粒径小于0.075mm的颗
26、粒，泥块是指粗集料的颗粒，泥块是指粗集料(jlio)原尺寸原尺寸大于大于4.75mm（或细集料（或细集料(jlio)大于大于1.18mm），但经水浸洗、手捏后小），但经水浸洗、手捏后小于于2.36mm（细集料（细集料(jlio)小于小于0.6mm）的颗粒含量。）的颗粒含量。4含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量(hnling)第34页/共68页第三十五页，共68页。粗集料的力学性能粗集料的力学性能粗集料的力学性能粗集料的力学性能压碎值：石料抵抗压碎的能力压碎值：石料抵抗压碎的能力压碎值：石料抵抗压碎的能力压碎值：石料抵抗压碎的能力磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持
27、磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持(boch)(boch)其原有粗糙的能其原有粗糙的能其原有粗糙的能其原有粗糙的能力力力力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载的能力冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载的能力冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载的能力冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载的能力集料的性能及评价集料的性能及评价集料的性能及评价集料的性能及评价(pngji)(pngji)指标指标指标指标物理性质物理性质物理性质物理性质
28、物理常数：密度物理常数：密度物理常数：密度物理常数：密度(md)(md)、空隙率、空隙率、空隙率、空隙率吸水性：吸水率、饱水率吸水性：吸水率、饱水率吸水性：吸水率、饱水率吸水性：吸水率、饱水率抗冻性抗冻性抗冻性抗冻性第35页/共68页第三十六页，共68页。1 1、压碎值：石料抵抗压碎的能力、压碎值：石料抵抗压碎的能力、压碎值：石料抵抗压碎的能力、压碎值：石料抵抗压碎的能力 压碎指标值（适用于水泥混凝土用集料）压碎指标值（适用于水泥混凝土用集料）压碎指标值（适用于水泥混凝土用集料）压碎指标值（适用于水泥混凝土用集料）图图图图1-111-11压碎值测试仪具尺寸图压碎值测试仪具尺寸图压碎值测试仪具尺
29、寸图压碎值测试仪具尺寸图 压碎值（沥青混合料用集料）压碎值（沥青混合料用集料）压碎值（沥青混合料用集料）压碎值（沥青混合料用集料）图图图图1-121-12压碎值测试仪压碎值测试仪压碎值测试仪压碎值测试仪式中：式中：式中：式中：m0m0试验前风干试验前风干试验前风干试验前风干(fnggn)(fnggn)试件的质量试件的质量试件的质量试件的质量m1m1试验后试验后试验后试验后2.36mm2.36mm筛上集料质量筛上集料质量筛上集料质量筛上集料质量二、二、二、二、粗集料粗集料粗集料粗集料(j lio)(j lio)力学性质力学性质力学性质力学性质第36页/共68页第三十七页，共68页。压碎指标值测试
30、仪具尺寸压碎指标值测试仪具尺寸压碎指标值测试仪具尺寸压碎指标值测试仪具尺寸(ch(ch cun)cun)图图图图101020mm20mm集料集料集料集料(jlio)(jlio)分二层夯实，在分二层夯实，在分二层夯实，在分二层夯实，在3 35min5min加荷加荷加荷加荷至至至至Pmax=200kNPmax=200kN，恒压，恒压，恒压，恒压5s5s后，脱膜后过后，脱膜后过后，脱膜后过后，脱膜后过2.36mm2.36mm筛筛筛筛试验试验(shyn)集集料料第37页/共68页第三十八页，共68页。压碎值测试仪压碎值测试仪压碎值测试仪压碎值测试仪将将将将121216mm16mm碎石碎石碎石碎石(su
31、sh)(sush)分三层夯实，在分三层夯实，在分三层夯实，在分三层夯实，在0 010min10min加压至加压至加压至加压至400kN400kN，立即卸载，过，立即卸载，过，立即卸载，过，立即卸载，过2.36mm2.36mm筛筛筛筛试验集料试验集料(j lio)容器容器第38页/共68页第三十九页，共68页。2 2、磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持其原有粗糙的能力磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持其原有粗糙的能力磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持其原有粗糙的能力磨光值：石料抵抗磨光的能力，即保持其原有粗糙的能力图图图图1-131-13磨光值磨光值磨光值磨光值3 3、磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切
32、的能力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力磨耗值：石料抵抗磨擦、剪切的能力道瑞道瑞道瑞道瑞DorryDorry（英国）磨耗仪（英国）磨耗仪（英国）磨耗仪（英国）磨耗仪式中：式中：式中：式中：m1m1磨耗前的试件质量（磨耗前的试件质量（磨耗前的试件质量（磨耗前的试件质量（g g）m2m2磨耗后的试件质量（磨耗后的试件质量（磨耗后的试件质量（磨耗后的试件质量（g g）tt集料的饱和面干密度集料的饱和面干密度集料的饱和面干密度集料的饱和面干密度4 4、冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载、冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载、冲击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载、冲
33、击值：石料抵抗多次连续的重复冲击荷载(hzi)(hzi)的能力的能力的能力的能力冲击值仪冲击值仪冲击值仪冲击值仪式中：式中：式中：式中：m0m0冲击前试样质量；冲击前试样质量；冲击前试样质量；冲击前试样质量；m1m1冲击后粒径小于冲击后粒径小于冲击后粒径小于冲击后粒径小于2.36mm2.36mm集料试样质量集料试样质量集料试样质量集料试样质量第39页/共68页第四十页，共68页。磨光机磨光机磨光机磨光机磨光值试件磨光值试件磨光值试件磨光值试件试件试件试件试件（金刚砂），经（金刚砂），经（金刚砂），经（金刚砂），经6h6h磨光后，磨光后，磨光后，磨光后，用摆式用摆式用摆式用摆式(b(b i sh
34、)i sh)仪测摩擦系数仪测摩擦系数仪测摩擦系数仪测摩擦系数（BPNBPN）磨光值磨光值磨光值磨光值第40页/共68页第四十一页，共68页。图图图图1-151-15道瑞道瑞道瑞道瑞 Dorry Dorry（英国（英国（英国（英国(yn(yn u)u)）磨耗仪）磨耗仪）磨耗仪）磨耗仪第41页/共68页第四十二页，共68页。图图图图1-16 1-16 冲击冲击冲击冲击(chngj)(chngj)值仪值仪值仪值仪101015mm15mm集料，集料，集料，集料，1kg1kg分三次分三次分三次分三次(sn c)(sn c)夯实。夯实。夯实。夯实。冲击锤至冲击锤至冲击锤至冲击锤至3805mm3805mm处
35、自由落下，重复处自由落下，重复处自由落下，重复处自由落下，重复1515次。次。次。次。将受冲击后的集料过筛（将受冲击后的集料过筛（将受冲击后的集料过筛（将受冲击后的集料过筛（2.36mm2.36mm），称重。），称重。），称重。），称重。第42页/共68页第四十三页，共68页。密度类型密度类型真密度真密度表观密度表观密度毛体积密度毛体积密度表干密度表干密度装填密度装填密度定义定义石料矿石料矿质实体质实体单位真单位真实体积实体积的质量的质量石料矿质石料矿质实体包括实体包括闭口孔隙闭口孔隙在内的单在内的单位表观体位表观体积的质量积的质量石料矿质实体包石料矿质实体包括孔隙（闭口、括孔隙（闭口、开口孔
36、隙）体积开口孔隙）体积在内的单位毛体在内的单位毛体积的质量积的质量单位毛体积单位毛体积（包括集料（包括集料矿质实体体矿质实体体积及全部孔积及全部孔隙体积）的隙体积）的饱和面干质饱和面干质量量集料颗粒矿质实集料颗粒矿质实体的单位装填体体的单位装填体积（包括集料颗积（包括集料颗粒间空隙体积、粒间空隙体积、集料矿质实体及集料矿质实体及全部孔隙体积）全部孔隙体积）的质量的质量计算公式计算公式主要用途主要用途确定石确定石料、水料、水泥及矿泥及矿粉的密粉的密度，计度，计算石料算石料的孔隙的孔隙率和混率和混合料的合料的配合比配合比确定粗细确定粗细集料的密集料的密度，用于度，用于混合料的混合料的配合比和配合比
37、和空隙率的空隙率的计算计算计算石料的孔隙计算石料的孔隙率和集料的骨架率和集料的骨架间隙率间隙率可用于集料可用于集料磨耗值计算磨耗值计算计算集料的空隙计算集料的空隙率率砂砂砂砂 石石石石 材材材材 料料料料 密密密密 度度度度 概概概概 念念念念 小小小小 结结结结第43页/共68页第四十四页，共68页。第三节第三节第三节第三节 矿质混合料的组成矿质混合料的组成矿质混合料的组成矿质混合料的组成(z(z chnchn)设计设计设计设计vv 矿质混合矿质混合矿质混合矿质混合(hnh)(hnh)料的级配理论料的级配理论料的级配理论料的级配理论vv 矿质混合矿质混合矿质混合矿质混合(hnh)(hnh)料
38、的组成设计料的组成设计料的组成设计料的组成设计第44页/共68页第四十五页，共68页。矿质混合料的级配理论矿质混合料的级配理论矿质混合料的级配理论矿质混合料的级配理论级配研究级配研究级配研究级配研究(ynji)(ynji)意义：意义：意义：意义：探讨级配对集料性能探讨级配对集料性能探讨级配对集料性能探讨级配对集料性能密度和内摩阻力的影响密度和内摩阻力的影响密度和内摩阻力的影响密度和内摩阻力的影响 最小空隙率：达到最大密实度最小空隙率：达到最大密实度最小空隙率：达到最大密实度最小空隙率：达到最大密实度 最大摩阻力：最大摩阻力：最大摩阻力：最大摩阻力：*增加集料的稳定性和强度；增加集料的稳定性和强
39、度；增加集料的稳定性和强度；增加集料的稳定性和强度；*互相嵌紧、互不干涉，紧密多级空间网络骨架结构。互相嵌紧、互不干涉，紧密多级空间网络骨架结构。互相嵌紧、互不干涉，紧密多级空间网络骨架结构。互相嵌紧、互不干涉，紧密多级空间网络骨架结构。第45页/共68页第四十六页，共68页。1 1、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例、级配：指集料中不同尺寸颗粒的比例反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配情况反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配情况反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配情况反映了粒径大小不同的矿质颗粒的相互搭配情况级配的几种情
40、况级配的几种情况级配的几种情况级配的几种情况 筛析试验套筛筛析试验套筛筛析试验套筛筛析试验套筛圆孔筛圆孔筛圆孔筛圆孔筛(直径直径直径直径)：4040、2020、1010、5 5、2.52.5、1.251.25、0.630.63、0.30.3方孔筛方孔筛方孔筛方孔筛(边长边长边长边长)：13.213.2、9.59.5、4.754.75、2.362.36、1.181.18、0.60.6、0.30.3 级配参数级配参数级配参数级配参数 分计筛余百分率分计筛余百分率分计筛余百分率分计筛余百分率aiai：某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率：某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率：某号筛上的筛余质量占
41、试样总质量的百分率：某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率 累计累计累计累计(lij)(lij)筛余百分率筛余百分率筛余百分率筛余百分率AiAi：等于或大于某号筛上筛余质量之和占总质量的百分率：等于或大于某号筛上筛余质量之和占总质量的百分率：等于或大于某号筛上筛余质量之和占总质量的百分率：等于或大于某号筛上筛余质量之和占总质量的百分率 通过百分率通过百分率通过百分率通过百分率PiPi：通过某号筛的集料质量占试件总质量的百分率：通过某号筛的集料质量占试件总质量的百分率：通过某号筛的集料质量占试件总质量的百分率：通过某号筛的集料质量占试件总质量的百分率一、矿质混合一、矿质混合(hnh)料的料的级配
42、级配第46页/共68页第四十七页，共68页。级配的几种级配的几种级配的几种级配的几种(j(j zh zh n n)情况情况情况情况骨架(gji)-空隙结构悬浮(xunf)-密实结构密实-骨架结构第47页/共68页第四十八页，共68页。标准标准(biozhn)筛筛第48页/共68页第四十九页，共68页。（2 2）粗粗粗粗度度度度细细细细度度度度模模模模数数数数评评评评价价价价砂砂砂砂（0.160.164.75mm4.75mm）粗细程度粗细程度粗细程度粗细程度(chngd)(chngd)细度模数细度模数细度模数细度模数粗砂：粗砂：粗砂：粗砂：MfMf3.73.73.13.1中砂：中砂：中砂：中砂：
43、MfMf3.03.02.32.3细砂：细砂：细砂：细砂：MfMf2.22.21.61.6第49页/共68页第五十页，共68页。（3 3）集料）集料）集料）集料(jlio)(jlio)的级配曲线的级配曲线的级配曲线的级配曲线 级配曲线级配曲线(qxin)(qxin)的绘制的绘制 图图1-10 1-10 级配曲线级配曲线(qxin)(qxin)示意图示意图级配曲线级配曲线(qxin)类型类型图图1-17级配类型示意图级配类型示意图第50页/共68页第五十一页，共68页。图图图图1-10 1-10 级配曲线级配曲线级配曲线级配曲线(qxin)(qxin)示意图示意图示意图示意图 作图：纵坐标为通过百
44、分率作图：纵坐标为通过百分率作图：纵坐标为通过百分率作图：纵坐标为通过百分率P(P(P(P()常数坐标常数坐标常数坐标常数坐标 横坐标为筛孔尺寸横坐标为筛孔尺寸横坐标为筛孔尺寸横坐标为筛孔尺寸(mm)(mm)(mm)(mm)注意：坐标单位注意：坐标单位注意：坐标单位注意：坐标单位 注明不同曲线意义注明不同曲线意义注明不同曲线意义注明不同曲线意义 判断判断判断判断(pndun)(pndun)(pndun)(pndun)集料级配是否符合要求集料级配是否符合要求集料级配是否符合要求集料级配是否符合要求第51页/共68页第五十二页，共68页。（1 1）连续）连续(linx)(linx)级配级配 连续级
45、配是某一矿料在标准套筛中进行筛分后，矿料的颗粒由大到小连续分布，每一级都占有适当的比例。这种由大到小逐级粒径都有，并按比例互相搭配组成(z chn)的矿质混合料，称为连续级配混合料。（2 2）间断）间断(jindun)(jindun)级配：级配：在矿料颗粒分布的整个区间里，从中间剔除一个或连续在矿料颗粒分布的整个区间里，从中间剔除一个或连续几个粒级，形成一种不连续的级配，成为所谓的间断级配。几个粒级，形成一种不连续的级配，成为所谓的间断级配。（3 3）连续开级配：）连续开级配：整个矿料颗粒分布范围较窄，从最大粒径到最小粒径仅在数个整个矿料颗粒分布范围较窄，从最大粒径到最小粒径仅在数个粒级上以连
46、续的形式出现，形成所谓的连续开级配。粒级上以连续的形式出现，形成所谓的连续开级配。第52页/共68页第五十三页，共68页。图图图图1-17 1-17 级配类型级配类型级配类型级配类型(lixng)(lixng)示意图示意图示意图示意图 第53页/共68页第五十四页，共68页。3 3、典型、典型、典型、典型(di(di nxng)nxng)的级配理论的级配理论的级配理论的级配理论连续级配连续级配连续级配连续级配1 1）最大密度曲线）最大密度曲线）最大密度曲线）最大密度曲线富勒理论富勒理论富勒理论富勒理论p2=kdp2=kd当当当当d=Dd=D时，时，时，时，p=1001002=kDp=10010
47、02=kD式中：式中：式中：式中：dd欲计算通过百分率的粒径欲计算通过百分率的粒径欲计算通过百分率的粒径欲计算通过百分率的粒径DD矿质混合料最大粒径矿质混合料最大粒径矿质混合料最大粒径矿质混合料最大粒径2 2）级级级级配配配配范范范范围围围围曲曲曲曲线线线线泰泰泰泰波波波波公公公公式式式式(gngsh)(gngsh)（最最最最大大大大密密密密度度度度曲曲曲曲线线线线n n幂公式幂公式幂公式幂公式(gngsh)(gngsh)）式中：式中：式中：式中：nn级配指数级配指数级配指数级配指数第54页/共68页第五十五页，共68页。级配范围级配范围级配范围级配范围(fnwi)(fnwi)(fnwi)(f
48、nwi)曲线曲线曲线曲线 n=0.45n=0.45，密实度最大，密实度最大，密实度最大，密实度最大n=0.3n=0.30.70.7，密实度尚可，密实度尚可，密实度尚可，密实度尚可(shn(shn k)k)n=0.25n=0.250.450.45，工作性较好，工作性较好，工作性较好，工作性较好第55页/共68页第五十六页，共68页。SuperpaveSuperpave级配要求级配要求级配要求级配要求(yoqi)(yoqi)控制点控制点控制点控制点禁区禁区禁区禁区(jnq(jnq)禁区禁区(jnq)控制点控制点n=0.45第56页/共68页第五十七页，共68页。二、二、二、二、矿质混合矿质混合矿质
49、混合矿质混合(hnh)(hnh)料配合比设计方料配合比设计方料配合比设计方料配合比设计方法法法法目的：确定矿质混合料中各档集料目的：确定矿质混合料中各档集料目的：确定矿质混合料中各档集料目的：确定矿质混合料中各档集料(jlio)(jlio)的的的的比例比例比例比例已知条件：已知条件：已知条件：已知条件：各档集料各档集料各档集料各档集料(jlio)(jlio)级配级配级配级配PdPd 设计级配范围设计级配范围设计级配范围设计级配范围PdPd方法：方法：方法：方法：数解法数解法数解法数解法 图解法图解法图解法图解法第57页/共68页第五十八页，共68页。1.数解法数解法试算法试算法需需要要根根据据
50、集集料料的的分分计计筛余进行计算筛余进行计算1）基本假定）基本假定某某一一粒粒径径的的颗颗粒粒(kl)由由一一种种集集料料提提供供，其其它它集集料料中中不不含含此此粒粒径的颗粒径的颗粒(kl)该该粒粒径径的的颗颗粒粒(kl)在在该该集集料料中中是占优势的是占优势的第58页/共68页第五十九页，共68页。2 2）计算）计算）计算）计算(jsun)(jsun)过程过程过程过程已知：集料已知：集料已知：集料已知：集料混合料混合料混合料混合料 准备工作：准备工作：准备工作：准备工作：PiAiai;PiAiai;参数参数集料集料A集料集料B集料集料C混合料混合料M筛孔筛孔i的分计筛余的分计筛余/%aA(