第1章砂石材料.ppt

第一章砂石材料 
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。
石料、集料的技术性质
矿质混合料
1
本章主要内容与目的:介绍石料的岩石学特征、阐述石料与集料的主要技术性能及主要评价方法和评价指标;讨论集料的级配概念和级配理论,并以此为基础,学习矿料的配合比设计方法。通过学习,要求学生了解石料和集料的技术性质和技术标准,掌握级配理论和组成设计方法。
2
一、石料的技术性质
石料通常指由天然岩石经机械加工制成的,或者由直接开采得到的具有一定形状和尺寸的石料制品。
石料的技术性质
物理性质
力学性质
化学性质
3
砌筑用石材
拌合混凝土用石材
装饰用石材
4
几种代表性造岩矿物
矿物名称
化学组成
外观特征
特性
常见岩石代表
石英
结晶二氧化硅
白色、乳白色或灰色
质地非常坚硬
花岗岩、砂岩
长石
结晶碳酸岩
白、浅灰、红色、青、暗灰
质地较石英偏低,易风化成高龄土
花岗岩
云母
结晶片状含水铝硅酸盐
无色透明、黑色
易解离成片状,降低岩石的耐久性、强度
花岗岩
方解石
结晶碳酸钙
白色
易溶于含二氧化碳的水中,被酸分解
石灰岩
5
岩石分类
岩石的性质除了与构成岩石的矿物有关之外,还取决于不同的成岩条件。根据成岩条件将岩石分成三类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。
三种岩石种类的特征
类型
成因
矿物结构与构造
常见代表岩石
岩浆岩
深成岩
由地壳深处的岩浆冷凝而成
结晶体和块状构造、结构致密
花岗岩、正长岩
喷出岩
由岩浆喷出地面后凝结而成
呈隐晶质或玻璃质结构
玄武岩、安山岩
沉积岩
母岩风化后的物质经水流搬运、沉积、硬结而成
颗粒物质和胶结物质组成,大多呈现层理构造
石灰岩、砂岩、石膏
变质岩
经地壳内部高温、高压等多种过程综合作用,岩石矿物重新再结晶变质后而形成
结构与变质经历有关——如受到高压作用再结晶后的变质岩将质地紧密;相反则变质后形成片状结构
大理岩、石英岩、片麻岩
6
常见岩石种类
路桥工程中常用岩石类型见表1—3。
常用岩石类型
类型
矿物组成
外观色泽
性能
用途
花岗岩
石英、长石、云母
多种色泽,如深青、浅灰、黄、红等
结构密实、密度大、抗压强高、耐久性好
优质石料,广泛用于砌筑、装饰工程和集料
玄武岩
暗色矿物
硬度高、脆性大、耐久性好
作为承重和饰面材料
石灰岩
方解石,少量白云石、粘土
大多呈浅灰色
质地细密、坚硬、抗风化
砌筑工程、轧制成集料、烧制石灰
砂岩
石英,少量长石、方解石、云母等
灰色、白色或红色
硅质砂岩密实、坚硬耐久性好;其它砂岩性能较差
质地坚硬的砂岩用做建筑材料
石英岩
结晶氧化硅
色泽较浅
质地坚硬、强度高
砌筑工程
7
另外,根据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。
岩石的酸碱性
类型
氧化硅含量(%)
代表岩石
亲水系数
酸性石料
>65
石英岩

中性石料
52~65
闪长岩
—
碱性石料
<52
石灰岩

表中的亲水系数表明石料对水亲和力的大小。亲水系数越大,说明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响到石料和沥青构成的混合料的性质。
8

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
9
石料体积组成示意图
m0
Vn
M
mS
Vi
Vs
V
V0
开口孔隙
闭口孔隙
物矿实体
10