山东交通学院：《常用建筑材料》第3章 砂石材料

第三章砂石材料 第3章砂石材料 砂石材料是道路与桥梁建筑中用量最大的一种 建筑材料,按照用途不同,砂石材料可以分为石料、 集料和矿质混合料 3.1石料 3.2集料 3.3矿质混合料 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 1 第3章 砂石材料 砂石材料是道路与桥梁建筑中用量最大的一种 建筑材料，按照用途不同，砂石材料可以分为石料、 集料和矿质混合料。 3.1 石料 3.2 集料 3.3 矿质混合料

第三章砂石材料 3.1石料 3.1.1石料的技术性质 石料主要指可以加工成一定规则形状的,块石可以直接 用于土木工程建筑。 物理性质 石料的技术性质{力学性质 化学性质 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 2 3.1 石 料 3.1.1 石料的技术性质 石料主要指可以加工成一定规则形状的，块石可以直接 用于土木工程建筑。 石料的技术性质 物理性质 力学性质 化学性质

第三章砂石材料 1.物理性质 石料的物理性质包括:物理常数、吸水性,以及耐候性。 (1)物理常数 石料的物理常数是石料矿物组成结构状态的反映。 质量 体积 際现 开口孔隙 矿物实体 闭口孔隙≌ 三部分组成〈闭口孔隙 开口孔隙 质实体 Vn 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 3 1.物理性质 石料的物理性质包括：物理常数、吸水性，以及耐候性。 （1）物理常数 石料的物理常数是石料矿物组成结构状态的反映。 矿物实体 闭口孔隙 开口孔隙 三部分组成

第三章砂石材料 1)密度 —石料在规定条件(105土5℃烘干至恒重,温度20℃) 下,单位实体体积(闭口孔隙+矿质实体的体积)的质量。 公式: 在空气中称量石料质量, 0,m≡M 00 式中:pt石料的真实密度,g/cm3; m 石料矿质实体的质量,g; ⅴ。石料矿质实体的体积,cm3。 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 4 1）密度 ——石料在规定条件（105土5℃烘干至恒重，温度20℃） 下，单位实体体积（闭口孔隙+矿质实体的体积）的质量。 公式： s s t v m  = 式中：t——石料的真实密度，g/cm3； ms——石料矿质实体的质量，g； vs——石料矿质实体的体积，cm3 。 在空气中称量石料质量， m0=0，ms=M s v M =

第三章砂石材料 2)毛体积密度 指在规定条件下,石料单位毛体积(矿质实体+孔隙的 体积)的质量。 公式: M v+1+1 式中:p1石料的毛体积密度,g/cm3; 。意义同前式 V石料开口孔隙的体积,cm3; Vn石料闭口孔隙的体积,cm3 V—石料的毛体积,cm3。 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 5 2）毛体积密度 ——指在规定条件下，石料单位毛体积（矿质实体+孔隙的 体积）的质量。 公式： 式中：h——石料的毛体积密度，g/cm3； ms 、vs——意义同前式； vi——石料开口孔隙的体积，cm3； vn——石料闭口孔隙的体积，cm3 。 V——石料的毛体积，cm3 。 s n i s h v v v m + +  = V M =

第三章砂石材料 3)孔隙率 石料的孔隙体积占其总体积的百分率。 定义式为: 0×100 式中:n石料的孔隙率,%; V——石料的孔隙(开口+闭口孔隙)的体积,cm3; V—石料的总体积,cm3 计算式: (1-”)×100 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 6 3）孔隙率 ——石料的孔隙体积占其总体积的百分率。 定义式为： 式中：n——石料的孔隙率，％； V0——石料的孔隙（开口+闭口孔隙）的体积，cm3； V——石料的总体积，cm3 。 100 0 =  V V n = (1− ) 100 t h n   计算式：

第三章砂石材料 (2)吸水性 石料在规定的条件下吸水的能力。 工程上常采用吸水率和饱水率这两项指标表征。 1)吸水率 吸水率是指在室内常温和大气压条件下,石料试件最大 的吸水质量占烘干(105土5℃干燥至恒重)石料试件质量的 百分率 式中:W石料吸水率,%; ×100 m1石料烘干至恒量时的质量,g; m2石料试件吸水至恒量时的质量,g 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 7 （2）吸水性 ——石料在规定的条件下吸水的能力。 工程上常采用吸水率和饱水率这两项指标表征。 1）吸水率 吸水率是指在室内常温和大气压条件下，石料试件最大 的吸水质量占烘干（105土5℃干燥至恒重）石料试件质量的 百分率。 100 1 2 1  − = m m m W 式中：W——石料吸水率，％； m1——石料烘干至恒量时的质量，g； m2——石料试件吸水至恒量时的质量，g

第三章砂石材料 2)饱水率 在内常温(20±2℃)和真空(真空度为2.67kPa)条 件下,石料试件的最大吸水质量占烘干石料试件质量的百分 率 计算方法与吸水率相似,但饱水率>吸水率。 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 8 2）饱水率 ——在内常温（20±2℃）和真空（真空度为2.67kPa）条 件下，石料试件的最大吸水质量占烘干石料试件质量的百分 率。 计算方法与吸水率相似，但饱水率＞吸水率

第三章砂石材料 (3)耐候性 石料抵抗大气笋 一性 试验方法:抗冻性式中 1)抗冻性 Q抗冻质量损失率%; 试验前烘干试件质量,g; 石料在饱水状 皿2—试验后烘干试件质量,g。 用而 不破坏的性能 表征指标: ①抗冻损失率(顶员失率) 按下式计算: 100 f 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 9 （3）耐候性 ——石料抵抗大气等自然因素作用的性能称为耐候性。 试验方法：抗冻性和坚固性。 1）抗冻性 ——石料在饱水状态下，能抵抗多次冻结和融化作用而 不破坏的性能。 表征指标： ① 抗冻损失率（质量损失率） 按下式计算： 100 1 1 2  − = m m m Qf r 式中： Qfr——抗冻质量损失率％； m1 ——试验前烘干试件质量,g； m2 ——试验后烘干试件质量,g

第三章砂石材料 ②耐系数 计算公式: K sc( f斤 SC 式中: 试件的耐冻系数; 试验前石料试件饱水抗压强度,MPa; fsa经冻融循环试验后石料试件饱水抗压强度,MPa 公路工程用石料技术要求 般要求其耐冻系数大于0.75;质量损失率不大于5%。 同时试件应无明显缺损(包括剥落、裂缝和边角损坏等情况) 土木工程系

土 木 工 程 系 第三章 砂石材料 10 ② 耐冻系数 计算公式： sc sc fr fr f f K ( ) = 式中： Kfr——试件的耐冻系数； fsc——试验前石料试件饱水抗压强度，MPa； fsc(fr)——经冻融循环试验后石料试件饱水抗压强度，MPa。 公路工程用石料技术要求： 一般要求其耐冻系数大于0.75；质量损失率不大于5%。 同时试件应无明显缺损(包括剥落、裂缝和边角损坏等情况)