石料与集料讲解

1、2022-3-121道路建筑材料 交通学院材料课题组20092022-3-122 重点掌握重点掌握石料和集料的技术性质、评价方法； 重点掌握重点掌握矿质混合料的级配理论； 一般了解一般了解石料的岩石学特征本章学习要点本章学习要点第二章第二章 石料与集料石料与集料2022-3-123第二章第二章 石料与集料石料与集料 石料岩石学特征：造岩矿物、岩石的分类、石料岩石学特征：造岩矿物、岩石的分类、常见的岩石常见的岩石 石料与集料的技术性质物理性质、力学石料与集料的技术性质物理性质、力学性质性质 集料的技术性质物理性质、力学性质集料的技术性质物理性质、力学性质 集料的级配与级配理论集料的级配与级配理论

2、2022-3-124第一节 石料石料的岩石学特征 1. 造岩矿物 2. 岩石的分类 3. 常见的岩石类型2022-3-125包包括括地地壳壳和和地地幔幔的的顶顶部部岩石圈2022-3-126岩石的化学元素2022-3-127造岩矿物 定义：具有一定化学成分和结构特征的天然化合物或单质，矿物 种类：石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石、黄铁矿、石膏、赤铁矿等； 石英、长石耐磨、坚硬、抗磨光性好 如：花岗岩、砂岩 方解石、白云石软、易磨光 如石灰岩2022-3-128主要成分为结晶主要成分为结晶SiO2 。颜色：白、乳白色、浅颜色：白、乳白色、浅灰色灰色纯净的石英无色透明，纯净的石英无色透明，

3、称为称为水晶水晶；含杂质时呈；含杂质时呈各种色调。如含各种色调。如含Fe+3呈呈紫色，称为紫色，称为紫水晶紫水晶；含；含有细小分散的气态或液有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者，称态物质呈乳白色者，称为为乳石英乳石英。玛瑙玛瑙也是石也是石英的一种。英的一种。特点：坚硬、稳定特点：坚硬、稳定2022-3-129长石是铝硅酸盐长石是铝硅酸盐最广的一类矿物，约占最广的一类矿物，约占地壳质量的地壳质量的50%。颜色：白、浅灰、桃红、颜色：白、浅灰、桃红、红、青和灰暗色；红、青和灰暗色；包括三个基本类型：包括三个基本类型：钾长石钾长石 KAlSi3O8钠长石钠长石 NaAlSi3O8钙长石钙长石 CaA

4、lSi3O8强度强度石英石英 易风化易风化高岭土高岭土2022-3-1210结晶、片状含水铝硅酸盐结晶、片状含水铝硅酸盐颜色：随含颜色：随含Fe量的增高而量的增高而变暗，具有变暗，具有珍珠光泽珍珠光泽。易撕成薄片易撕成薄片云母含量高，耐久性、强云母含量高，耐久性、强度降低度降低2022-3-1211主要成分为结晶主要成分为结晶CaCO3。颜色：纯净的方解石无色透明；因含杂质而常呈白、灰、颜色：纯净的方解石无色透明；因含杂质而常呈白、灰、黄、浅红、绿、蓝等色。常分裂为菱面体。黄、浅红、绿、蓝等色。常分裂为菱面体。强度中；易被酸分解；微溶于水强度中；易被酸分解；微溶于水2022-3-1212为结晶

5、的为结晶的FeS2，常为致密的块常为致密的块状、鳞片状、状、鳞片状、豆状或土状集豆状或土状集合体，常为合体，常为暗暗红色红色，有的具，有的具有金属光泽。有金属光泽。不透明不透明。硬度硬度随含铁量的增随含铁量的增加而增高。加而增高。黄铁矿黄铁矿2022-3-1213纯方解石纯方解石为大理石为大理石2022-3-1214岩石的分类岩石的分类1、岩浆作用和岩浆岩的概念 造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体称为岩石，依据其成因可分为岩浆岩岩浆岩、沉积岩沉积岩和变变质岩质岩三类。 岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。2022-3-

6、1215岩石的分类岩石的分类岩浆岩：岩浆冷凝形成岩浆岩：岩浆冷凝形成不同条件：深成岩、浅成岩、不同条件：深成岩、浅成岩、喷出岩喷出岩沉积岩：母岩风化沉积岩：母岩风化剥蚀，经搬运、沉剥蚀，经搬运、沉积硬结成岩积硬结成岩岩石经变质作用形成岩石经变质作用形成岩石岩石侵入型侵入型岩浆岩岩浆岩2022-3-1216花岗岩：花岗岩：我国我国的黄山、华山、的黄山、华山、衡山等都是花衡山等都是花岗岩分布区岗岩分布区玄武岩：玄武岩：如我如我国东北的五大国东北的五大连池连池2022-3-1217岩浆岩岩浆岩：深成岩（侵入岩）、浅成岩1）深成岩：岩浆在地表深处受上部覆盖层的压力作用，缓慢冷却而成常见岩石：花岗岩、正

7、长岩、辉长岩（一）岩浆岩（一）岩浆岩2022-3-1218岩浆岩岩浆岩：深成岩（侵入岩）、浅成岩2）浅成岩：岩浆侵入到离地表较浅处冷却形成的火成岩体。常见岩石：辉绿岩（一）岩浆岩（一）岩浆岩2022-3-12193）喷出岩：岩浆喷出地表， 压力、温度急剧降低时形成的，又称“火山岩”；常见岩石：玄武岩、安山岩2022-3-12203）火山岩：火山喷发，岩浆喷到空中急剧冷却而成；火山凝灰岩多孔、轻保温，隔音2022-3-1221（二）沉积岩（二）沉积岩 沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压常温常压下经过搬运、沉积和石化作用，最

8、后形成的岩石。2022-3-1222 可分为碎屑岩、粘土岩和生物沉积岩、化学沉积岩等。砾岩（碎屑岩类）砾岩（碎屑岩类）常见岩石：石灰岩、页岩、砂岩、砾岩、硅藻土按照粘结物质的不同分按照粘结物质的不同分类类形成材料不同，具有明显的层理2022-3-1223砂岩砂岩2022-3-1224垂直层理和平行层理方向的性能不同2022-3-12252022-3-1226（三）变质岩（三）变质岩 固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化，统称变质作用，其形成的岩石即为变质岩。、与是控制变质作用的三个主要因素。 2022-3-1227高温、高压高温、高压变硬、变致密变硬、

9、变致密2022-3-1228片麻岩地貌景观（变质岩）花岗岩常温、常压常温、常压变软、变松散变软、变松散2022-3-1229（四）地壳岩石类型的转换（四）地壳岩石类型的转换岩浆岩2022-3-1230常用岩石类型常用岩石类型岩石种岩石种类类岩类岩类矿物矿物颜色颜色结构结构密度密度强度强度特点特点g/cm3MPa花花岗岗岩岩深深成成岩岩石英石英 长长石石灰白灰白肉红色肉红色密实密实质地坚硬质地坚硬1.5-2.8100-300孔隙率小孔隙率小吸水率低吸水率低耐久性好耐久性好玄玄武武岩岩喷喷出出岩岩灰石长灰石长石橄榄石橄榄石石灰暗色灰暗色细粒隐晶质细粒隐晶质气孔状或杏气孔状或杏仁状仁状大大2.9-3

10、.2大大小小100-500耐久性好耐久性好优质集料优质集料辉长辉长岩岩深成深成岩岩长石长石 辉辉石石黑绿色黑绿色等粒结晶质等粒结晶质大大2.8-3.1200-280耐久性好耐久性好石石灰灰岩岩沉沉积积岩岩方解方解石、白石、白云石云石灰色、浅灰色、浅黄深灰黄深灰硅质硅质2.0-2.620-120粘土多，抗粘土多，抗冻、耐水差冻、耐水差粘土质粘土质白云质白云质2022-3-1231岩石岩石种类种类岩类岩类矿物矿物颜色颜色结构结构密度g/cm3强度强度MPa特点特点砂岩沉积岩石英长石硅质砂岩-淡灰色碎屑结构、层状构造密实1.5-2.2强度高坚硬、耐久，耐酸钙质砂岩-白色、灰色质地软、不耐酸铁质砂岩-

11、红色性能差粘土质砂岩-灰黄色小易风化石英岩变质岩硅质砂岩硅质砂岩结晶氧化硅均匀致密250-400耐久、加工困难片麻岩变质岩花岗岩石英长石结晶等粒或斑状片状构造120-2502022-3-1232岩石标本欣赏岩石标本欣赏2022-3-1233上节内容总结上节内容总结 了解了解石料的岩石学特征 了解了解岩石的分类本节内容（本节内容（13）石料的化学成分及酸碱性；石料的化学成分及酸碱性；石料的体积组成石料的体积组成石料的物理性质石料的物理性质石料的力学性质石料的力学性质2022-3-1234石料的主要化学成分石料的主要化学成分氧化硅氧化硅SiO2氧化钙氧化钙CaO氧化铁氧化铁Fe2O3氧化铝氧化铝A

12、l2O3氧化镁氧化镁MgO氧化锰氧化锰MnO三氧化硫三氧化硫SO32022-3-1235石料的酸碱性石料的酸碱性石料分类：二氧化硅石料分类：二氧化硅SiOSiO2 2含量含量 碱性碱性集料（钙质集料） 中性中性集料 酸性酸性集料（硅质集料） 65%65% 石灰岩 辉绿岩 花岗岩 玄武岩 闪长岩 石英岩 硅质石灰岩 2022-3-1236冶金矿渣材料冶金矿渣材料 p 含有较多的活性物质，且质量不够稳定 1矿渣的主要化学成分及活性2矿渣集料的技术特性 （1）物理力学特性 （2）化学稳定性2022-3-1237矿质实体闭口孔隙 开口孔隙VsVnViVomsm0M连通封闭孔隙极细微孔隙细小孔隙粗大孔隙

13、3.3 石料的技术性质石料的技术性质1. 石料的物理性质石料的物理性质石料的组成结构石料的组成结构2022-3-12381. 石料的物理性质石料的物理性质A.密度1)真实密度-密度33sg cmgcmststsmVmV石料真实密度， /石料矿质实体真实质量，石料矿质实体真实体积，比重瓶法和李氏密度瓶法比重瓶法和李氏密度瓶法“置换法置换法”2022-3-12391.石料的物理性质石料的物理性质2)表观密度(视密度)333/sasnassnmVVg cmmgVcmVcm石料表观密度，石料矿质实体真实质量，石料矿质实体真实体积，石料矿质实体中闭口孔隙的体积，浸水、保证开口孔隙吸饱水浸水、保证开口孔隙

14、吸饱水干燥质量与水中质量差干燥质量与水中质量差排水法排水法2022-3-12401.石料的物理性质石料的物理性质3)毛体积密度hi3h333/ssnssnimVVVg cmmgVcmVcmVcm石料毛体积密度，石料矿质实体真实质量，石料矿质实体真实体积，石料矿质实体中闭口孔隙的体积，石料矿质实体中开口孔隙的体积，浸水、保证开口孔隙吸饱水浸水、保证开口孔隙吸饱水饱和面干质量与水中质量差饱和面干质量与水中质量差2022-3-12411.石料的物理性质石料的物理性质4)孔隙率ii333ht n100%n% n(1) 100 %nsnsniVVVVVVcmVcmVcm石料孔隙率，石料矿质实体真实体积，

15、石料矿质实体中闭口孔隙的体积，石料矿质实体中开口孔隙的体积，开口孔隙开口孔隙+闭口孔隙所占体闭口孔隙所占体积比积比2022-3-12421. 石料的物理性质石料的物理性质B.吸水性：石料吸入水分的能力评价指标：吸水率和饱水吸水率21112100%xxmmwmwmgmg石料的吸水率或饱水吸水率，石料烘干质量，石料吸水（饱水）质量，吸水：自由吸水48h饱水：抽真空后饱水吸水率与孔隙率的关系，反应岩石裂隙发育程度吸水率与孔隙率的关系，反应岩石裂隙发育程度2022-3-12431. 石料的物理性质石料的物理性质1.物理常数 C.抗冻性：饱水状态下，经受反复冻融的能力；评价指标：直接冻融法和硫酸钠坚固性

16、法1）直接冻融法饱水 -15C下4h 20C下4h10、15、25、50次冻融循环后的变化情况 冻融破坏机理冻融破坏机理2022-3-1244121211212100%100%mmQmRKRQKmmgRRg冻冻石料冻融循环后质量损失率，石料冻融循环后耐冻系数，、石料冻融前后的质量，、石料冻融前后的饱水抗压强度，1. 石料的物理性质石料的物理性质2022-3-12452）坚固性法：石料经饱和硫酸钠溶液多次浸泡和烘干循环后质量或强度变化。硫酸钠浸泡20h 105C下4h 硫酸钠下4h5次循环后的变化情况影响因素：孔隙结构、吸水性1. 石料的物理性质石料的物理性质利用了硫酸钠结晶体积膨胀2022-3

17、-1246Before After2022-3-12472. 石料的力学性质石料的力学性质A.石料的抗压强度(吸水饱和，单轴受压)250mm50*50-PRARMPaPNAmm立方体或圆柱体试件石料抗压强度，石料破坏时极限荷载，石料受力横截面积，与组成结构、试验条件有关2022-3-12482. 石料的力学性质石料的力学性质B.石料的磨耗性：抵抗撞击、剪切、摩擦联合作用的能力试验方法：洛杉机磨耗试验和狄法尔磨耗试验 500次，隔板式12112100%-%-mmQmQmgmmmg磨磨石料的磨耗率，石料的质量，试验后在2筛上 的质量，2022-3-1249狄法尔磨耗试验：双筒式，单粒径，狄法尔磨耗

18、试验：双筒式，单粒径，100块（块（50-70mm,只有剪切和摩擦作用，磨耗率低，差别不只有剪切和摩擦作用，磨耗率低，差别不大）大）2. 石料的力学性质石料的力学性质2022-3-12502. 石料的力学性质石料的力学性质C.石料的化学性质：以往研究：矿质集料为惰性材料，只其物理作用现在研究：化学性质对沥青混合料的物理力学性质起到重要作用。2022-3-12512. 石料的力学性质石料的力学性质 饱水状态下的抗压强度 石料的等级 磨耗率岩石等级分类等级I岩浆岩类II石灰岩类III砂岩片岩类IV砾石类岩石花岗岩辉绿岩玄武岩安山岩正长岩石灰岩石灰岩砂岩片麻岩砾岩2022-3-1252C.石料与沥青

19、的粘附性：评价沥青与石料之间相互粘结能力。(1)力学理论-分子力的作用集料表面粗糙和高低不平的，增加了表面积；集料的表面存在着形状、取向与大小不同的孔隙和微裂缝，由于吸附与毛细作用，沥青渗入上述孔隙与裂缝，增加了两者结合的总内表面积，提高了总的粘结力。沥青在高温时以液相渗入骨料孔隙与微裂隙中，降温后，沥青在孔隙中发生胶凝硬化，这种锲入与锚固作用，增强了沥青与集料之间的机械结合力。2. 石料的力学性质石料的力学性质2022-3-1253 (2)化学反应理论-沥青与集料表面发生化学反应 沥青中含有大量酸性及碱性化合物。 碱性集料如石灰岩表面存在碱性活性中心，容易与沥青中的酸性成分发生化学反应，生成

20、不溶于水的化合物，故粘附性好。 酸性集料如花岗岩表面缺乏这种碱性活性中心，故较少发生化学反应，沥青与集料之间只有机械力的作用，所以粘附性差。2. 石料的力学性质石料的力学性质2022-3-1254 (3)分子定向理论-沥青中的表面活性物质对集料表面的定向吸附而形成的。 沥青粘附在集料表面后，沥青在石料表面首先发生极性分子定向排列而形成吸附层 沥青的极性是粘附的本性，是导致集料吸附沥青的根本原因。水是极性分子且含有氢键，比沥青的极性大，因此水分子易于从集料表面挤走被吸附的沥青分子而与集料的表面活性中心发生吸附。2. 石料的力学性质石料的力学性质2022-3-1255 （4）表面能理论-能量作用原

21、理，即沥青润湿集料 沥青的润湿能力是指沥青与集料表面的紧密接触能力。沥青的润湿能力同其他液体一样，与其自身的内聚力有关。 当沥青扩散并润湿集料表面时，会产生能量交换，这种交换是一种表面现象，它依靠沥青与集料的紧密接触和相互吸引而形成. 水与集料的紧密接触能力比沥青与集料的紧密接触能力大，因此水就可侵入沥青集料界面，形成沥青水集料的表面接触，从而破坏了沥青与集料之间的粘结。 2. 石料的力学性质石料的力学性质2022-3-12562. 石料的力学性质石料的力学性质C.石料与沥青的粘附性：评价沥青与石料之间相互粘结能力。评价方法：水煮法2022-3-1257p 定义：不同粒径矿质颗粒组成的混合料，

22、包括天 然砂、人工砂、卵石、碎石以及工业冶金 的矿渣 分类： 分界尺寸一般为4.75mm 作用：骨架和填充集料的定义集料的定义(Aggregate)2022-3-1258集料的级配p 工程中集料的规格工程中集料的规格p1015mm碎石碎石p510mm碎石碎石p05mm石屑石屑p05mm砂砂（包括（包括:4.754.75；2.36;1.182.36;1.18；0.60.6；0 0.3.3；0.150.15；0.0750.075）p 工程中集料的生产方式工程中集料的生产方式 采用破碎的方法采用破碎的方法2022-3-1259集料的技术性质物理性质物理性质 表观密度表观密度 毛体积密度毛体积密度 表

23、干密度表干密度(饱和面干密度饱和面干密度) 堆积密度堆积密度 空隙率空隙率 粗集料骨架间隙率粗集料骨架间隙率 细集料的棱角性细集料的棱角性2022-3-1260集料的体积组成矿质实体闭口孔隙 开口孔隙VsVnViVomsm0M空隙VvVf2022-3-1261物理常数：A. 密度1）表观密度（视密度）sa3as33/snsnmVVg cmmgVcmVcm集料的表观密度，集料的真实质量，集料颗粒矿质实体体积，集料颗粒矿质实体中闭口孔隙体积，saswmmmswsw()()wsnsnwmmm gm gg VVVV2022-3-1262）毛体积密度sbi3bs3i3/snsnmVVVg cmmgVcm

24、VVcm集料的毛体积密度，集料的真实质量，集料颗粒矿质实体体积，、集料颗粒矿质实体中 闭口孔隙和开口孔隙的体积，sbfwmmmfwiwmmVp2022-3-1263）饱和面干密度，又称表干密度fsi3sf3i3/snsnmVVVg cmmgVcmVVcm集料的表干密度，集料的表干质量，集料颗粒矿质实体体积，、集料颗粒矿质实体中 闭口孔隙和开口孔隙的体积，fsfwmmm2022-3-1264）堆积密度，单位装填体积（颗粒间空隙、集料矿质实体、闭口和开口孔隙）的质量sliv3ls3i33v/snsnmVVVVg cmmgVcmVVcmVcm集料的堆积密度，集料颗粒矿质实体质量，集料颗粒矿质实体体积

25、，、集料颗粒矿质实体中 闭口孔隙和开口孔隙的体积，集料颗粒间的空隙体积，2022-3-1265集料的堆积密度由于颗粒排列的松紧程度不一，其值也不相同，分为：自然堆积密度，松装密度振实密度，振动3min捣实密度，3次/25捣实紧装密度2022-3-1266）空隙率，某种堆积状态下的空隙体积（含开口孔隙）占堆积体积的百分率。livnsffffsniv3aa(1n1g cm00%(1) 1010n0%0%VVVVVVVVVVVV集料的集料的空隙率，集料颗粒的堆积体积表观密度， /，=颗粒间相互填充的致密程度2022-3-1267）粗集料骨架间隙率，4.75mm以上粗集料捣实状态下颗粒间空隙体积的百分

26、率。用途：估计细集料和结合料数量，评价骨架结构lb3l3bVCA100%(1) 100%(1) 100%VCA%g cmg cmvinsvinsvinsVVVVVVVVVVVV粗集料骨架间隙率，粗集料的堆积密度， /粗集料的毛体积密度， / 2022-3-1268）含水率，自然状态下含水量的大小。用途：控制拌和温度1220012100%mmmmmgmgmg含水率，容器质量，未烘干的试样和容器的总质量，烘干后的试样和容器的总质量，2022-3-12698）吸水率，饱水情况下，石料吸收水分的大小。1220012100%xxmmmmmgmgmg吸水率，容器质量，未烘干的试样和容器的总质量，烘干后的试

27、样和容器的总质量，2022-3-12701）细集料棱角性，由在一定条件下测定的空隙率表征。用途：反映沥青混合料的内摩擦角和抗流动变形能力 水泥砼的和易性b33(1) 100%/llbUUg cmg cm细集料的空隙率，即棱角性，细集料的堆积密度，细集料的毛体积密度， .集料的颗粒形状流动性试验流动性试验2022-3-12712022-3-1272.集料的颗粒形状2022-3-1273针片状颗粒：颗粒形状中的诸方向中的最小厚度（直径）与最大长度（宽度）的尺寸指标小于规定值时。2022-3-1274C.集料的含泥量集料的含泥量：粒径小于0.075mm的颗粒含量p影响集料与沥青之间的粘结能力，影响沥

28、青混合料影响集料与沥青之间的粘结能力，影响沥青混合料的耐久性的耐久性p采用筛洗法，粒径小于采用筛洗法，粒径小于0.075mm颗粒包含矿粉、细颗粒包含矿粉、细砂和粘土等成分砂和粘土等成分010100%ammQm2022-3-1275C.集料的含泥量集料的含泥量：评价指标：评价指标：砂当量SE和亚甲蓝MBV值砂当量越大，细料中矿粉和细砂比例越大10-VMBVGGgVmL试件的质量，所加入亚甲蓝溶液的容量，2022-3-1276D.泥块含量：原尺寸大于4.75（1.18）mm，经水浸洗/手搓后小于2.36(0.6)mm的颗粒含量。12212100%-4.75-2.36bGGQGGgGg粗集料筛上颗粒

29、的质量，粗集料水洗后，在筛上颗粒的质量，2022-3-1277E.集料坚固性（安定性）：硫酸钠浸泡碎石或砾石经饱和硫酸钠溶液多次浸泡和烘干循环后质量或强度变化。硫酸钠浸泡20h 105C下4h 硫酸钠下4h5次循环后的变化情况2022-3-1278 粗集料(骨架)强度、 耐磨光、 抗磨耗、抗冲击压碎值磨光值磨耗值冲击值指标高速、一级其它磨光值PSV，不小于4235道瑞磨耗值AAV，不大于1416冲击值AIV，不大于2830抗滑表层技术要求抗滑表层技术要求2022-3-1279A.压碎值：集料在连续增加的荷载下，抵抗压碎的能力，反映集料的强度。1001100%2.36rumCmmgmmmg试验前

30、试样质量，试验后通过筛孔细料质量，2.36mm1010分钟加至分钟加至400KN400KN试样：试样：9.5-13.2mm容器容积：容器容积：1767cm32022-3-1280试样：试样：9.5-13.2mm，密排于试模中，密排于试模中，环氧树脂砂浆固结，养生环氧树脂砂浆固结，养生24h转速：转速：4km/h=640r/min时间：时间：6h 3h：30# 金刚砂金刚砂 3h ：280#金刚砂金刚砂测定：摆式仪测摩擦系数测定：摆式仪测摩擦系数PSV(Polished Stone Value)PSV42 B.磨光值：采用加速磨光机磨光集料，用摆式摩擦系数测定仪测定的集料磨光后的摩擦系数值，PS

31、V。2022-3-1281岩石名称岩石名称 石灰岩石灰岩 角页岩角页岩斑岩斑岩石英岩石英岩 花岗岩花岗岩 玄武岩玄武岩砂岩砂岩磨磨光光值值(PSV) 平平均均值值43455658596272范围范围3070 4050 4371 4567 4570 4581 6082B.磨光值常见岩石的磨光值2022-3-1282C. 冲击值冲击值AIV：集料抵抗连续重复冲击荷载的作用试样：9.5-13.2mm 捣实装于试样桶中，分三层捶击：连续15次评价：集料的力学性质2.36mm质量损失百分率：质量损失百分率：AIV=m1/m0*100%AIV 2813.62kg380mm2022-3-12834.4.道瑞

32、磨耗值：道瑞磨耗值：反映粗集料抵抗磨耗和撞击的能力反映粗集料抵抗磨耗和撞击的能力试样：试样：9.5-13.2mm9.5-13.2mm试验：试验：P=2000gP=2000g转速：转速：28-30r/min,28-30r/min,水平转动水平转动 石英砂石英砂 转数：转数：500500圈圈AAV14AAV14道瑞磨耗机010133(-)/ssDssDmmAAVAAVmgmgg cm道瑞磨耗值；-磨耗前试件质量，-磨耗后试件质量，-集料饱和面干密度，集料的力学性质2022-3-1284沥青混合料用粗集料质量技术要求，见表3.14沥青混合料用细集料质量技术要求，见表3.15P48-492022-3-

33、1285集料的级配(Gradation)p 级配设计的目的：级配设计的目的：根据目标级配范围要求，确定各种根据目标级配范围要求，确定各种集料的合适比例。集料的合适比例。p 筛分试验筛分试验：将集料通过一系列规定筛孔尺寸的标准筛，将集料通过一系列规定筛孔尺寸的标准筛，测定存留在各筛上的集料质量。测定存留在各筛上的集料质量。 标准筛：标准筛：圆孔筛：圆孔筛：方孔筛方孔筛：圆孔筛（圆孔筛（mmmm）：）：4040（3535），），3030，2525，2020，1515，1010，5 5，2.52.5，1.251.25， 0.630.63，0.3150.315，0.160.16，0.08 0.08 方

34、孔筛（方孔筛（mmmm）：）：31.531.5；26.526.5；1919；1616；13.213.2；9.59.5；4.754.75；2.362.36； 1.181.18；0.60.6；0 0.3.3；0.150.15；0.0750.0751, 2, 32022-3-1286集料的级配 级配参数级配参数（1）分计筛余百分率（）分计筛余百分率（ai）：在某号筛上的筛）：在某号筛上的筛余质量占试样总质量的百分率；余质量占试样总质量的百分率； （2）累计筛余百分率（）累计筛余百分率（Ai）：在某号筛的分计）：在某号筛的分计筛余和大于该号筛的各筛分计筛余之和；筛余和大于该号筛的各筛分计筛余之和；Ai

35、=a1+a2+.+ai=Ai-1+ai;（3）通过百分率：通过某筛的质量占试样总质）通过百分率：通过某筛的质量占试样总质量的百分率；量的百分率；Pi=100-Ai;100%iimaMii1 12 2i+1i+1i+2i+22022-3-1287集料的级配（4）筛分曲线）筛分曲线0.0750.0750.150.150.30.30.60.61.181.182.362.364.754.759.59.513.213.216.016.019.019.02022-3-1288 例例1 现有某砂样经筛析试验结果如下，计算现有某砂样经筛析试验结果如下，计算分计筛余、累计筛余和通过百分率；分计筛余、累计筛余和通

36、过百分率；筛孔尺寸筛孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15 4.754.75mmmm颗粒时颗粒时：2.361.180.600.300.154.754.75()5100fAAAAAAA0.150.150.300.300.600.601.181.182.362.364.754.75集料的级配2022-3-1291 粗度等级：三级粗度等级：三级f3.1-3.7 粗砂；粗砂；2.3-3.0 中砂；中砂；1.6-2.2 细砂。细砂。细度模数影响因素：细度模数影响因素：（1）取决于）取决于0.15-2.36mm筛筛5个筛孔的累计筛余量；个筛孔的累计筛余量；（2）取决于粗颗粒含量；

37、）取决于粗颗粒含量；（3）与）与0.1mm筛颗粒含量无关。筛颗粒含量无关。(12305881 95)5*52.641005f前述例题：集料的级配2022-3-1292矿质混合料的级配理论 路用矿质混合料的要求路用矿质混合料的要求 最小空隙率最小空隙率最大密实度最大密实度 最大摩擦力最大摩擦力 任务任务 什么样的是最大密实度的级配什么样的是最大密实度的级配级配理论级配理论 如何进行设计？如何进行设计？2022-3-1293级配曲线级配曲线半对数坐标半对数坐标P51 图图3.142022-3-1294 级配曲线类型级配曲线类型 连续级配连续级配（continuous Gradation): con

38、tinuous Gradation): 某一矿质某一矿质混合料在标准筛孔配成的套筛中进行筛析时，所混合料在标准筛孔配成的套筛中进行筛析时，所得的级配曲线平顺圆滑，具有连续不间断的性质，得的级配曲线平顺圆滑，具有连续不间断的性质，相邻的粒径之间有一定比例关系；相邻的粒径之间有一定比例关系； 由大到小，逐级粒径均有，并按一定比例互相搭由大到小，逐级粒径均有，并按一定比例互相搭配组成的矿质混合料配组成的矿质混合料 连续级配；连续级配； 间断级配：间断级配：在矿质混合料中剔除一个（或几个）在矿质混合料中剔除一个（或几个）分级，形成不连续的混合料分级，形成不连续的混合料. .矿质混合料的级配理论2022-3-1295矿质混合料的级配理论2022-3-1296（1）最大密度曲线理论）最大密度曲线理论富勒理论认为：富勒理论认为：“矿质混合料的颗粒级配曲线愈矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大接近抛物线，则其密度愈大” i.最大密度曲线公式最大密度曲线公式0.5100 ()-%-iiiidpDdmmpDmm集料各级粒径，集料各级粒径通过率，最大粒径，富勒曲线矿质混合料的级配理论2022-3-1297最大密度曲线最大密度曲线n幂公式：幂公式：100()niid