土木工程材料-石料基本性质

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1、作业：X115X53mm,X115X53mm,吸水饱和后重为吸水饱和后重为29402940g,g,烘干至烘干至恒重为恒重为25802580g.g.今将该砖磨细并烘干后取今将该砖磨细并烘干后取5050g,g,用李氏瓶测得其体积为用李氏瓶测得其体积为18.58 18.58 .试求该砖的密度、表观密度、孔隙率、重试求该砖的密度、表观密度、孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率.g/g/,孔隙率为孔隙率为1.20%,1.20%,今将该石灰岩破今将该石灰岩破碎成碎石碎成碎石,碎石的堆积密度为碎石的堆积密度为15801580kg/kg/,求此碎石的表观密度和空隙率求此碎

2、石的表观密度和空隙率.3cm3m3cm1 1-2 1-2 力学性质力学性质一一.强度与强度等级强度与强度等级(一一)强度强度 (材料在外力作用下抵抗破坏的能力材料在外力作用下抵抗破坏的能力)lL/3L/3L/3pl2tmfAPf bh2pl3tm2f22bhpltmf受剪2影响强度的因素影响强度的因素:1.与孔隙率与孔隙率,组成结构有关组成结构有关.2.与温度与温度,含水状态有关含水状态有关3.与试件的形状尺寸与试件的形状尺寸,加荷速度加荷速度,试件表面形状有关试件表面形状有关 强强度度孔隙率孔隙率3(二二)材料的等级和标号材料的等级和标号 如烧结普通砖如烧结普通砖 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 砼砼

3、 钢材钢材.石材石材,单单轴抗压强度轴抗压强度(50 x50 x50mm,饱饱水水)(三三)比强度比强度比强度比强度=轻质高强轻质高强玻璃钢玻璃钢0.225木材木材0.200钢钢0.054砼砼0.017 of 4(四四)理论强度理论强度dEL(晶格缺陷晶格缺陷 微裂缝微裂缝)钢钢30000Mpa(1.3%-1.6%)玻璃玻璃14000 Mpa(0.5%-1.1%)纤维纤维(25%-37%)5石料的力学性质石料的力学性质50 x50 x50mm,饱饱水水100C01mmru 400KN为试验前质量为试验前质量为试验后通过为试验后通过3mm 筛孔细料质量筛孔细料质量衡量石料强度衡量石料强度1m0m

4、6二二.弹性和塑性弹性和塑性E=弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形性和韧性性和韧性脆性脆性 脆性材料脆性材料韧性韧性 冲击韧性指标冲击韧性指标 AAkk 7四四.硬度和耐磨性硬度和耐磨性1.磨耗性磨耗性(石料抵抗撞击剪切和磨擦等综合作用的性能石料抵抗撞击剪切和磨擦等综合作用的性能)1洛杉矶式磨耗试验洛杉矶式磨耗试验(搁板式搁板式)2狄法尔式磨耗试验狄法尔式磨耗试验(双筒式双筒式)石料磨耗试验以搁板式磨耗试验为标准方法石料磨耗试验以搁板式磨耗试验为标准方法,只有在不具备该磨耗试验时只有在不具备该磨耗试验时,方允许采用双筒方允许采用双筒式式8四四.硬度和耐磨性硬度和耐磨性(对路面抗滑性提出更高要求对

5、路面抗滑性提出更高要求)试验方法试验方法:环氧树脂砂浆固结环氧树脂砂浆固结10-15mm集料试样集料试样,每每种集料种集料4块试件安装于道路轮上块试件安装于道路轮上,30号金刚砂和号金刚砂和280号共号共磨磨6h,用摆式磨摩系数仪测摩擦系数用摆式磨摩系数仪测摩擦系数,折算后即得磨光值折算后即得磨光值.磨光值磨光值(PSV)愈高愈高,抗滑性愈好抗滑性愈好.如玄武岩如玄武岩,安山岩安山岩,砂岩砂岩,花岗岩花岗岩9四四.硬度和耐磨性硬度和耐磨性3.集料冲击值集料冲击值(抵抗多次连续重复冲击荷抵抗多次连续重复冲击荷载作用的性能载作用的性能,即冲击韧性即冲击韧性)试验方法试验方法:10-15mm 用用2

6、.5 筛筛,通过量通过量次次锤锤 15,kg62.131m%100AIV01mm 10四四.硬度和耐磨性硬度和耐磨性4.集料磨耗值集料磨耗值(评价表面层集料抗车轮磨耗能力评价表面层集料抗车轮磨耗能力)磨耗值越高磨耗值越高,表示集料耐磨性愈差表示集料耐磨性愈差.一级一级,高速公路小于高速公路小于14SSD10)mm(3AAV 11 1-31-3材料的耐久性材料的耐久性耐久性耐久性:指建筑材料在环境多种因素作用下指建筑材料在环境多种因素作用下,能经能经久不变质久不变质,不破坏不破坏,长久的保持使用性能的性质长久的保持使用性能的性质.环境作用环境作用:物理作用物理作用 (如桥墩如桥墩,大坝大坝,地下

7、室地下室)化学作用化学作用 (如酸雨如酸雨,塑料门窗的经历塑料门窗的经历,人造大理石人造大理石)机械作用机械作用生物作用生物作用测定方法测定方法:长期观察和测定长期观察和测定;模拟实际模拟实际 121-41-4材料的组成结构构造及材料的组成结构构造及对材料性质的影响对材料性质的影响 一一.材料的组成材料的组成化学成分化学成分、化学组成决定材料化学组成决定材料的化学稳定性的化学稳定性,大气稳定性大气稳定性,耐耐久性等久性等.13二二.材料的微观结构材料的微观结构1.晶体晶体晶体质点呈规则排列晶体质点呈规则排列晶体内质点的相对密度和质点间的结合力晶体内质点的相对密度和质点间的结合力晶粒的大小粗细晶

8、粒的大小粗细142.玻璃体玻璃体(无定形体无定形体)具有化学不稳定性具有化学不稳定性,即存在化学元素潜即存在化学元素潜能能.如矿渣如矿渣,火山灰火山灰153.胶体胶体溶胶溶胶凝胶凝胶(触变性触变性)干凝胶体干凝胶体16三三.宏观构造宏观构造密实构造密实构造多孔构造多孔构造纤维构造纤维构造层状构造层状构造粒状构造粒状构造纹理构造纹理构造171-5 1-5 化学性质化学性质1.矿质集料在混合料中与结合料起着复杂的物矿质集料在混合料中与结合料起着复杂的物-化作用化作用,矿质集料的化学性质很大程度地影矿质集料的化学性质很大程度地影响混合料的物理响混合料的物理-力学性质力学性质.例例:沥青混合料沥青混合

9、料 石灰石石灰石 花岗岩花岗岩 石英石石英石干燥抗压强度干燥抗压强度 浸水抗压强度浸水抗压强度 浸水后强度降低浸水后强度降低 65%,中性中性52-65%,碱性碱性52%)2ios182.石料与沥青粘附性测定方法石料与沥青粘附性测定方法水煮水煮(水浸水浸)法法分光光度法分光光度法分为五级分为五级从碱性到酸性石料从碱性到酸性石料,剥落度增加剥落度增加.加抗剥剂加抗剥剂.19沥青面层用粗集质量技术要求（沥青面层用粗集质量技术要求（JTJ032-94C.8)指指 标标高速公路，高速公路，一级公路一级公路其它等其它等级公路级公路石料压碎值石料压碎值 不大于不大于(%)2830洛杉矶磨耗损失不大于洛杉矶

10、磨耗损失不大于(%)3040视密度视密度 不小于不小于(t/)2.502.45吸水率吸水率 不大于不大于(%)2.03.0对沥青的粘附性不小于对沥青的粘附性不小于(%)4级级3级级坚固性坚固性 不大于不大于(%)12-细长扁平颗粒含量不大于细长扁平颗粒含量不大于(%)15203m20指指 标标高速公路，高速公路，一级公路一级公路其它等其它等级公路级公路水洗法水洗法0.075mm 颗粒含量颗粒含量不大于不大于(%)11软石含量软石含量 不大于不大于(%)55磨光值磨光值 不小于不小于(BPN)42实测实测冲击值冲击值 不大于不大于(%)28实测实测破碎砾石破碎砾石的破碎面的破碎面积不小于积不小于

11、(%)拌和的沥青拌和的沥青混合料路面混合料路面表面层表面层9040中下面层中下面层5040贯入式路面贯入式路面-40沥青面层用粗集质量技术要求（沥青面层用粗集质量技术要求（JTJ032-94C.8)23玄武岩试验数据玄武岩试验数据 产地产地指标指标张家口玄张家口玄武岩武岩门头沟辉绿门头沟辉绿岩（建材院岩（建材院测）测）门头沟辉绿门头沟辉绿岩（北京公岩（北京公路质检中心）路质检中心）抗压强度（抗压强度（MPa)126180220201密度密度(g/c )-2.952.97吸水率（）吸水率（）0.0930.090.045压碎值（）压碎值（）17.715.315.2磨砂值（）（洛杉矶法）磨砂值（）（洛杉矶法）1110.214.7粘结性（水煮法）粘结性（水煮法）优四级优四级优五级优五级优四级优四级加速磨光值（加速磨光值（BPN)4446-3m24