道路建筑材料PPT-道路建筑材料

道路建筑材料课题:建筑材料的基本内容及性质。教学目的:了解本课程的学习内容、方法、要求及应要求。重点难点:材料的物理性质、水理性质、力学性质、加工性和耐久性等。绪论课前介绍：本课程是路桥专业的一门重要的专业基础课，是一门考试课程，本学期要求学习完教材内容，能熟练掌握课堂理论教学内容及试验课的实践内容。成绩评定包括几方面：1、平时作业完成情况及考勤；2、期中考试及期末考试成绩；3、试验操作完成情况等。一、本课程的研究内容与任务（一）内容：本课程中主要学习以下几种建筑材料：1、砂石材料（1）天然的（1）块状石料：简称：石料（2）人工轧制的（2）料状石料：简称：集料2、无机结合料及其制品无机结合料：通常分为以下几种：（1）石灰（2）水泥（3）石膏无机结合料制品：（1）水泥混凝土（2）半刚性路面材料3、有机结合料及其混合料沥青材料主要指沥青类材料，如：石油沥青，煤沥青等。有机结合料混合料：（1）沥青混凝土（2）沥青碎石等（3）各种新型沥青混合料4、高分子聚合物材料：主要包括塑料、合成橡胶、合成纤维等。功能：主要用以改善软土地基、水泥混凝土、沥青混合料的性能。5、钢材和木材钢材是桥梁结构及钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构的重要材料。木材较少直接用于修筑桥梁，目前主要用作混凝土工程的拱架和模板。（二）课程学习任务：1、论述材料组成、结构、技术性质与它们之间的关系；2、论述材料的检验方法（举例水泥凝结时间测定方法）；3、利用测验评定其技术性质（举例水泥对初凝、终凝时间的要求及规范的规定）。（三）课程学习目的：1、掌握各种材料的技术性能，包括：力学性质、物理性质、化学性质及工艺性质等；2、选择、鉴定材料能够结合工程实际情况，合理地选择材料，如水泥混凝土组成材料的选择、沥青混合料对组成材料的选择及鉴别与评定；3、能正确使用材料（如石灰的消化、水泥应用贮存等）二、建筑材料应具备的工程性质1、力学性质各种强度指标及耐磨、抗变形指标。如，水泥混凝土的抗压、抗折强度；沥青混合料的稳定度、流值；石料的磨耗度等。2、物理性质（1）物质指标：如材料的密度、孔隙率、含水量（2）温度稳定性：如沥青软化点、脆点等。（3）水稳定性等：如沥青混合料的残留稳定度等。3、化学性质各种材料的化学成分及其变化规律。如，水泥的各种成分与自然界之间的变化；沥青的化学成分及其变化规律。4、工艺性质混凝土的流动性材料四个性质之间是相互制约、相互联系的。三、建筑材料与路桥工程的关系1、材料是工程结构物的物质基础：其中材料质量的好坏直接决定着工程质量的等级。2、材料与工程造价之间的密切关系工程建筑材料占工程造价的60至70，甚至80，因此，如何合理地降低造价、节省开支，均与建筑材料之间有着密不可分的关系。3、新材料与新结构、新工艺之间的关系用桥梁跨径的变化及路面材料的变化来分析四、道路建筑材料的检验方法和技术标准（一）检验方法：室内、室外及模拟试验方法。（二）检验内容：包括四个方面1、物理性质试验；2、力学性质试验；3、化学性质试验；4、工艺性质试验。（三）质量检验的标准化与技术标准目前我国建筑材料的标准分为：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四个等级。其中：GB指国家标准JTJ交通部门基本建设方面的规范JC建材行业标准SH石油化工行业标准五、本课程的要求本课程为考试课、完成学习后将有两门成绩，即理论成绩和实操成绩。建筑材料课在本专业中的位置：是路桥专业的重点课程课后小结：绪论课是每一门课的开场白，学生能否对该课程有一个全面、正确的认识，关键的一点是讲好绪论课。课题:石材的技术性质和技术要求教具用品相关试验仪器教学目的:了解砂石材料的类别，石料的技术性质及其应用重点难点:石料的物理性质、力学性质i1—1砂石材料的技术性质概述：砂石材料按形状分类1）、块状石料：简称石料如块石、片石等；2）、粒状石料：简称集料集料又按大小分为：粗集料：如碎石、卵石细集料：如砂、石屑砂石材料按来源分类1）、天然石料2）、人工轧制的集料3）、工业冶金矿渣一、石料的技术性质1、物理性质：包括物理常数、吸水性和耐候性等。1）物理性质①真密度：是石料在规定条件下，烘干石料矿质单位体积的质量，用t表示。则sstvm因固测定方法：李氏比重瓶法测定，将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。②毛体积密度测定方法：用静水称量法，亦可用蜡封法测定。MmsstvMVMvvvminssh③孔隙率2)吸水性：指石料在规定条件下吸水的能力。(1)吸水率：20℃E2℃和大气压状态下，吸水质量的百分率。(2)饱水率：200E20C，真空条件下，吸水质量的百分率饱水系数当sr90%时，抗冻性较差。通常认为在常压下测定的吸水率，此时水分只充填部分孔隙，而当石料开口孔隙内部空气被排空时，水分几乎充满开口孔隙的全部体积。10011000thvvn100112mmmWx100112mmmWx3）耐候性：目前主要考虑抗冻性，常用抗冻性标号表示，测定经过冻(-150C,4h)、融(200E20C,4h)循环，质量损失不超过5%，抗压强度不超过25%的次数。2、力学性质1）单轴抗压强度试验条件要求：试件形状、尺寸、吸水饱和、加荷速度等。2）磨耗性：指石料抵抗撞击、边缘剪力和磨擦等联合作用的性质。①洛杉矶式磨耗试验Y标准方法5kg石料+12个5kg的钢球磨500转测定过2mm或1.6mm(方筛)的筛余质量APR100121mmmQ磨②狄法尔法磨耗试验代用方法用100块50-70mm的试件分两份，每份磨10000转。两种方法相比较，显然洛杉矶法具有省时、省工，石料按一定规格组成等优点，故能全面反映石料的磨耗性。3、化学性质按SiO2含量，将石料划分为①酸性岩SiO265%②中性岩52%=SiO2O65%③碱性岩SiO252%（2）石料的技术要求1、路用石料的技术分级：分4级Ⅰ级——最坚强的岩石Ⅱ级——坚强的岩石Ⅲ级——中等坚强的岩石Ⅳ级——较软的岩石2、路用石料的技术标准：见表1-1二、道路和桥涵用石料制品（一）道路用石料制品1、高级铺砌用整齐块石：经精凿加工而成。2、路面铺砌用整齐块石：粗凿成的方块石或条石。3、铺砌用不整齐块石：又称拳石，要求顶面为一平面，底面与顶面基本平行。4、锥形块石：又称大块石，用于路面底基层，是由片石进一步加工而得的粗打石料。（二）桥梁建筑用主要石料制品1、片石：粗打石料，其形状不限制，但薄片者不得使用。2、块石：有两个较大的平行面3、方块石：在块石中选择形状比较整齐者稍加修整。4、粗料石：表面凹凸不大于10mm，砌缝宽度小于20mm。5、细料石：表面凹凸不大于5mm，砌缝宽度小于15mm。6、镶面石：一般应选用较好的石料。课后小结：天然砂石材料在地表分布广泛，物理、力学性质好，在工程中被广泛应用。石料的技术性质和技术要求是本次课的重点内容。课题:细集粒的技术性质教具用品:相关试验仪器教学目的:了解细集料的各项技术性质及测定方法重点难点:细集料的级配、表观密度及装填密度三、集料的技术性质工程上以粒径的大小为界，通常将集料分粗集料及细集料；其中在沥青混合料中，以2.36mm为界，在水泥混凝土中以5mm为界。（一）细集料的技术性质定义：在沥青混合料中，指粒径小于2.36mm天然砂，人工砂及石屑。在水泥混凝土中，指粒径小于5mm的天然砂、人工砂。分类：1、天然砂：由岩石在自然条件下风化形成的。天然砂通常包括以下几种类型：（1）河砂：性质较好，多用。（2）山砂：含泥量及有机杂质多。（3）海砂：混有贝壳和盐分等有害杂质。2、人工砂：由岩石轧碎而成的颗粒，表面有棱角，较洁净，但价格较高，无特殊情况多不采用。上述几种细集料中，一般工程上多使用河砂。1、物理性质集料的质量与体积的关系见图所示：体积质量空隙开口孔隙闭口孔隙矿质实体0ViVvVnVsVV0msmm图中：m____集料的总质量（g）；m0____集料中矿质实体质量（g）；ms____集料中孔隙及空隙部分的质量（g）；V____集料的总体积（cm）；Vs____集料中矿质实体的体积（cm）；Vn____集料中闭口孔隙的体积（cm）；Vi____集料中开口孔隙的体积（cm）；Vv____集料中空隙的体积（cm）；V0____集料中孔隙的体积（cm）；（1）表观密度测定方法：比重瓶法（2）毛体积密度（3）松方密度装填密度：堆积密度（松装密度）、紧装密度（4）空隙率anssavmvvmhshvmvivnvmvmvvvmvs001001an2、级配用筛分法测定砂的级配标准筛：52.51.250.630.3150.16mm(圆孔)4.752.361.18.0.6.0.30.15mm(方孔)筛分后，计算相关参数如下：（1）分计筛余百分率（2）累计筛余百分率（3）通过百分率100MmaiiiiaaaA21iiAp100振筛机3、粗度(水泥混凝土用砂)（沥青路面及各种路面的基层、底层用砂）砂的粗度分类为粗砂为中砂为细砂5516.0315.063.025.15.21005AAAAAAAMx10015.03.06.02.136.275.4AAAAAAMx1.37.3xM3.20.3xM6.12.2xM课后小结：细集料主要指砂，它广泛应用于水泥混凝土及沥青混合料中，学生必须掌握好其各项技术指标、测定方法及技术标准，从而达到保证材料质量的目的。•课题:粗集粒的技术性质教具用品:相关试验仪器•教学目的:了解粗集料的物理、力学性质的含义及测定、评价方法•重点难点:粗集料的表观密度、堆积密度及筛分试验•三、集料的技术性质•（二）粗集料的技术性质•1、物理性质：粗集料内部结构特征与细集料的一致，故其质量与体积之间的关系图与细集料的一致，下列各符号的含义亦与细集料的相同。•1）物理常数•（1）表观密度•用吊篮法测定：•1、试样取料量由集料最大粒径确定•2、须做两次平行试验•3、平行试验容许误差为0.02g/m3•4、试样须浸水24hnssavvm•(2)毛体积密度•（3）松方密度•堆积密度•振实密度用于水泥混凝土•捣实密度用于沥青混合料•（4）空隙率vivvmnsshvsvvvm001001an•2）级配•（1）筛分试验标准及取样量公称量大粒径（mm）方孔756337.531.526.519169.54.75圆孔80634031.52520161051试样质量不少于（kg）108542.52110.5•(2)筛分试样须备两份：水洗法（混凝土可省去水洗法）、干筛法•（3）必须除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分试验•（4）有关参数计算•①通过0.075筛孔的集料含量•②分计筛余百分率•③累计筛余百分率100121075.0mmmp100100075.0pmmaioiiiaaaA21碎石标准筛•④通过百分率•3)坚固性•用Na2SO4溶液干湿循环5次后，测定试样质量损失。•2、力学性质：压碎值、磨耗度、抗滑表层三项指标•1）粗集料压碎值•①沥青路面：取试样：粒径13.2mm—16mm；质量3kg；在•400kN的压力下，持续加压10min后，将试样过2.36mm筛，称其筛余质量。iiAp100压碎指标仪•②混凝土路面：取试样：粒径10mm—20mm；质量2.5kg；在3~5min内