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第一部分土工第一节土的三相组成及物理性质指标换算

一、土的形成土是由地表面的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，形成固体矿物、流体水和气体的一种集合体。不同的风化作用形成不同性质的土。风化作用有下列三种。1、物理风化岩石经受风、霜、雨、雪的侵蚀，温度、湿度的变化，不均匀膨胀与收缩，使岩石产生裂隙，崩角为碎石。这种风化作用，只改变颗粒的大小和形状，不改变原来的矿物成份，称为物理风化。由物理风化生成的土为巨粒土，这种土呈松散状态，总称无黏性土。2、化学风化

当岩石的碎屑，与水、氧气和二氧化碳等物质相互接触，使这些岩石碎屑逐渐发生化学变化，改变了原来组成矿物的成份，产生一种新的成份——次生矿物。这类风化称为化学风化。经化学风化生成的土为细粒土，具有黏结力，如黏土与粉质土，总称黏性土。3、生物风化

由动物、植物和人类活动对岩石的破坏称生物风化。二、土的三相组成

固相——土颗粒，由无机矿物颗粒和有机质组成，构成土的骨架；液相——土孔隙中存在的水；气相——土孔隙中填充的空气。土的三相比例变化，引起的状态和工程性质的变化：固体+液体+气体——湿土。当液体=0，固体+气体——干土。当气体=0，固体+液体——饱和土。

三、土中的水

土中的水可分为结晶水、结合水和自由水。结晶水——存在于土颗粒矿物晶体内部或参与矿物构造的水。要通过高温才能从土颗粒矿物中折出。结合水——吸着在土颗粒表面呈薄膜状的水，受土粒表面引力作用而不服从静水力学规律，根据靠近土颗粒表面的距离，分强结合水和弱结合水。强结合水一般在105℃～150℃下才能折出。自由水——存在于土颗粒孔隙中的水，分为毛细水和重力水，在105℃～110℃时就能从土体中折出。四、土土的物物理性性质指指标及及指标标换算算工程设计和和工程检验验中常用的的物理性质质指标：土土的密度（（湿密度））、土颗粒粒比重、饱饱和密度、、干密度、、浮密度、、含水率、、孔隙比、、孔隙率、、饱和度9个指标。其中：土的的比重、土土的密度、、土的含水水率三个指指标是实验验指标（土土的三相基基本物理指指标），其其它的指标标是换算指指标。1、常用物理理性质指标标和定义（1）土的湿密密度ρ：是指土单位体积积的质量。mρ=————（kg/m3）V（2）土颗粒比比重（或土土颗粒相对对密度）Gs：是土粒在温温度105℃～110℃下烘至恒重重时的质量量与同体积积4℃时纯水质量量的比值。ms/VsGs=—————mw/Vw4℃(3)土的含水率率ω：是指土中水的的质量和固固体颗粒质质量之比，通常以百百分数表示示。mwω=————×100ms(4)干密度ρd：是指土的固体体颗粒质量量与土的总总体积之比比。msρd=——(kg/m3)V（5）饱和密度度ρsat：是指土孔隙中中全部被水水充满时的的密度。ms+Vv.ρwρsat=———————(kg/m3)V（6）浮密度（（或称浸水水密度）ρ′：是指土浸入水水中受到水水的浮力作作用时的单单位体积质质量。ms-Vs.ρwρ′=————————(kg/m3)V（7）孔隙比e：是土中孔隙隙体积与固固体颗粒体体积之比。Vve=———Vs（8）孔隙率n：是指土中孔孔隙体积与与总体积之之比。Vvn=————××100V（9）饱和度Sr：是指孔隙隙中水的体体积与空隙隙体积之比比VwSr=———×100Vv2、土的物理理指标换算算关系3、土的其它它指标（1）常用的物物理状态指指标：液限限含水率ωL、塑限含水水率ωP、塑性指数数Ip、液性指数数IL、相对密度度Dr等。（2）常用的的力学性性质指标标：压缩缩系数、、压缩指指数、固固结系数数、抗剪剪强度指指标、承承载比、、回弹模模量、无无侧限抗抗压强度度等。（3）常用土土的水理理性指标标：渗透透系数、、湿化崩崩解量和和毛细管管水上升升高度等等。五、土的的含水率率试验含水率是是土的基基本物理理性质指指标之一一。它反反映土的的状态，，它的变变化将使使土的一一系列力力学性能能随之而而异；它它又是计计算土的的干密度度、孔隙隙比、饱饱和度等等指标的的依据。。测量土的的含水率率方法：：烘干法法、酒精精燃烧法法和比重重法。烘干法是测定含含水率的的标准方方法，适适用于黏黏土、粉粉质土、、砂类土土、砂砾砾土、有有机质土土和冻土土类。酒精燃烧烧法适用于快快速简易易测定细细粒土（（含有有有机质土土除外））的含水水率。比重法是通过测测定湿土土体积，，估计土土粒比重重，间接接计算土土的含水水率，由由于试验验时没有有考虑温温度的影影响，所所以结果果准确度度较差。。土内气气体能否否充分排排出,直接影响响试验结结果的精精度,故比重法法仅适用用于砂类类土。检测的要要素规定的原原理和方方法、规规定的检检测装置置、条件件约定和和结果处处理。（一）土土的含水水率试验验（烘干干法）原理和方方法：土土样在105℃℃～110℃℃烘干至恒恒重，土土样中水水质量（（湿土质质量与干干土质量量的差））占干土土质量的的百分比比。规定的检检测装置置：电热烘箱箱（或红红外加热热烘箱））、天平平，感量量0.01g、干燥器器和称量量盒。条件约定定：试样称量量细粒土土15g～30g，砂类土和有有机质土50g。烘干温度105℃～110℃，60℃～70℃。烘干时间：细细粒土不少于于8h，砂类土不少少于6h，含有机质5%以上或含有石石膏的土60℃～70℃，12h～15h。结果处理：称样精度0.01g。计算公式。误差控制。(二)土的含水率试试验（酒精燃燃烧法）见教材P5要点：适用范范围（不适合合有机质土的的含水率测定定）注意:1、阅读试验说说明与注意事事项。2、整理一下试试验程序。一个试验规程程一般分三个个部分：1、试验准备；；2、试验过程；；3、结果处理。。六、土的密度度试验密度试验是土土的基本物理理指标之一，，用它可以换换算土的干密密度、孔隙率率、饱和度等等指标。密度的基本公公式是：m/V（即单位体积积的质量）。。引伸出的不不同密度除非非是采用不同同的质量（m）和体积（V）。在密度试验过过程中，土的的质量测定比比较容易，一一般采用不同同精度的天平平或秤来实现现；试验规程程中用大量的的篇幅来描述述的是体积测测定，说明土土的体积测定定相对比较复复杂，它受人人为因素和粒粒度成份影响响很大。体积测定的几几种常用方法法：1、量取法——用已知体积容容器进行量取取。如环刀、、容量筒、击击实筒等。2、浮力定义法法——根据浮力定义义，在液体中中物体的体积积等于排开该该液体的体积积。也等于所所排开液体的的质量。如蜡蜡封法、比重重瓶法等。3、替代法——用已知密度的的物质填充被被测体积。如如灌砂法、灌灌水法等。测定土密度常常用的方法有有：环刀法、、电动取土器器法、蜡封法法、灌砂法、、灌水法等。方法的适用性性：1、环刀法——适用细粒土。。2、电动取土器器法——适用石灰土、、硬塑土土。3、蜡封法——适用坚硬易碎碎、含有粗颗颗粒和形状不不规则的土。。4、灌砂法和灌灌水法——适用于野外。。(一)土的密度试验验（环刀法））见教材P6（二）土的密密度试验（蜡蜡封法）见教材P7（三）土的密密度试验（灌灌砂法）见教材P8七、土的比重重试验土的比重试验验是土的三大大基本物理性性指标（比重重、密度、含含水率）之一一，是计算孔孔隙比和评价价土类的主要要指标。比重无量纲！（一）土的比重试试验（比重瓶法））见教材P11要点：1、目的和使用范围围；2、比重瓶的校准；；3、排气方式；4、公式的理解。（二）土的比重试试验（浮力法）见教材P13要点：1、目的和使用范围围；2、称样的方式；3、计算公式的理解解。（三）土的比重试试验（浮称法）见教材P14要点：1、目的和使用范围围；2、称样的方式；3、计算公式的理解解。注：与浮力法比较较，称样样方式的差异。。（四）土的比重试试验（虹吸筒法））见教材P15要点：1、目的和适用范围围；2、计算公式的理解解。第二节土的粒粒组划分和工程分分类一、粒度、粒组划划分、粒度成分及及表示方法粒度——土粒大小称为粒度度。粒组——将大小相近的土合合并成组。粒度成分——土中各种不同粒组组的相对含量。粒度成分的表示方方法：1、表格法，以列表表形式直接表示各各粒组的百分含量量。它用于粒度成成分的分类是比较较方便的。2、累计曲线法，它它是一种比较完善善的图示方法，通通常用半对数纸绘绘制。横坐标（对对数比例尺）表示示某一粒径，纵坐坐标表示小于某一一粒径的土粒的累累计百分含量。采采用半对数纸可以以把细粒含量更好好地表达清楚，如如采用普通坐标纸纸刚不可能做到这这一点。由累计曲曲线可以直观地判判断土中各粒组的的分布情况。3、三角坐标法，三三角坐标法可用来来表达三种粒组的的含量。用一点表表示土的粒度成分分，在一张图上能能同时表示几种土土的粒度成分。二、司笃克斯定律律：球体（土粒）在介介质（水）中沉降降，其沉降速度与与球体（土粒）半半径的平方成正比比，而与介质（水水）的黏滞系数成成反比。司笃克斯定律是一一个土力学公式，，一般用于沉降分析法对对细粒土的粒径分分析。司笃克斯定律得得出如下结论：土粒在悬液中的沉沉降速度与粒径的的平方成正比关系系。三、土粒级配指标标1、土的不均匀系数数（Cu）——反映粒径分布曲线线上的土粒径分布布范围。不均匀系数（Cu）=土粒分布曲线上通通过率60%的粒径（d60）/土粒分布曲线上通通过率10%的粒径（d10）2、曲率系数（Cc）反映粒径分布曲线线上的土粒分布形形状。曲率系数（Cc）=土粒分布曲线上通通过率30%的粒径的平方（d30）2/[土粒分布曲线上通通过率60%的粒径（d60）×土粒分布曲线上通通过率10%的粒径（d10）]土粒级配判断：（1）Cu＜5时为均匀土，级配配不好；Cu＞10时为级配良好的土土；（2）不能单独使用Cu一个指标，而是要要和Cc同时考虑，当同时时满足Cu＞、Cu=1～3，为级配良好的土土；若不能同时满满足，则为级配不不良土。四、土的工程分类类及命名我国公路用土根根据下列特征作作为土的分类依依据：（1）土的颗粒组成成特征；（筛分分法）（2）土的塑性指标标：液限、塑限限、塑性指数；；（液、塑限联联合测定仪法））（3）土中有机质存存在情况。（塑塑性图法）粒组划分表：（（教材P17）土的基本代号表表：（教材P17）（一）巨粒土的的分类1、巨粒土的定名名分类巨粒组质量多于于总质量50%的土称巨粒土。。(1)巨粒组质量多于于总质量75%的土称漂（卵））石；(2)巨粒组质量多于于总质量50%～75%的土称漂（卵））石夹土；(3)巨粒组质量多于于总质量15%～50%（含50%）的土称漂（卵卵）石质土；(4)巨粒组质量少于于总质量15%的土，可扣除巨巨粒，按粗粒土土或细粒土的相相应规定分类定定名。2、漂（卵）石的的定名（1）漂石粒组质量量多于卵石粒组组质量的土称（2）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量的土称为卵石，记为Cb3、漂（卵）石夹土的定名（1）漂石粒组质量多于卵石粒组质量的土称漂石夹土，记为BSl；（2）漂石粒组质量少于等于卵石粒组质量的土称为卵石夹土，记为CbSl。4、漂（卵）石质质土的定名（1）漂石粒组质量量多于卵石粒组组质量的土称漂漂石质土，记为为SIB（2）漂石粒组质量量少于等于卵石石粒组质量的土土称为卵石质土土，记为SICb；（3）如有必要，可可按漂（卵）石石质土中的砾、、砂、细粒土含含量定名。（二）粗粒土分分类试样中巨粒组土土粒质量少于或1、砾类类土粗粒土土中砾砾粒组组质量量多（1）砾类土中细粒组质量少于或等于总质量5%的土称砾，按下列级配指标定名：①当Cu≥5，Cc=1～3时，称级配良好砾，记为GW；②不同时满足Cu≥5，Cc=1～3条件时，称级配不良砾，记为GP。（2）砾类类土中中细粒粒组质质量为为总量量5%～15%（含15%）的土土称含含细粒粒土砾砾，记记为GF。（3）砾类类土中中细粒粒组质质量大大于总总质量量的15%，并小小于或或等于于总质质量的的50%的土称称细粒粒土质质砾，，按细细粒土土在塑塑性图图中的的位置置定名名：①当细粒粒土位位于塑塑性图图A线以下下时，，称粉粉性土土质砾砾，记记为GM；②当细粒粒土位位于塑塑性图图A线或A线以上上时，，称黏黏土质质砾，，记为为GC。2、砂类类土粗粒土土中砾砾粒质质量少少于或或等于于砂粒粒组的的土称根据粒径分组由大到小，以首先符合者命名。（1）砂类土中细粒组质量少于或等于总质量5%的土称砂，按下列级配配指标定名名：①当Cu≥5，Cc=1～3时，称级配配良好砂，，记为SW；②不同时满足足Cu≥5，Cc=1～需要时，砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂：粗砂：粒径大于0.5mm颗粒多于总质量50%；中砂：粒径大于0.25mm颗粒多于总质量50%；细砂：粒径大于0.075mm颗粒多于总质量75%；（2（3）砂类土中细粒组质量大于总质量15%，并小于或等于总质量的50%时，按细粒土在塑性图的位置定名：①当细粒土位于塑性图A线以下时，称粉土质砂，记为SM；②当细粒土位于塑性图A线或A线以上时，称黏土质砂，记为SC。（三）细粒粒土分类试样中细粒粒组质量多多于或等于于总质量50%的土称细粒粒土。（1）细粒土应应按下列规规定划分为为：①细粒土中粗粗粒组质量量少于或等等于总质量量25%的土称粉质质土或黏质质土。；②细粒土中粗粗粒组质量量为总质量量25%～50%（含50%）的土称含含粗粒的粉粉质土或含含粗粒的黏黏质土；③试样中有机机质含量多多于或等于于总质量的的5%，且少于总总质量的10%的土称为有有机质土。。试样中有有机质含量量多于或等等于10%的土称有机机土。（2）细粒土应（3）细粒土按按其塑性中中的位置确确定土名：：①当细粒土位位于塑性图图A线以上时，在B线或B线右侧，称高液限黏土，记为CH；在B线左侧，Ip=7线以上，称低液限黏土，记为CL。②当细粒土位于A线以下时，按下列规定定名：在B线或B线右侧，称高液限粉土，记为MH在B线左侧，Ip=4线以下，称低液限粉土，记为ML（4）分类遇搭搭界情况时时，应从工工程安全角角度考虑，，按下列规规定定名：：①土中粗、细粒组质量相同时，定名为细粒土；②土正好位于塑性图A线上，定名为黏土；③土正好位于塑性图B线上，，当其在A线以上时，定名为高液限黏土，当其在A线以下时，定名为高液限粉土。（5）有机质土的分类（教材P20）五、颗粒分分析方法常用的颗颗粒分析析方法有有两大类类：机械分析析法——如筛分法法；物理分析析法——如密度计计法、移移液管法法。适用范围围：筛分法——适用于分分析粒径径大于0.07mm且不大于于60mm的土颗粒粒。密度计法法（比重重计法））——适用于分分析粒移液管法——适用于分析粒径小于0.07mm，比重大的土。（一）颗颗粒分析析（筛分分法）见教材P21要点：试验准备备：1、干燥、、分散；；2、缩分；；3、称样。。试验过程程分干筛筛和水筛筛两种：：1、分组过过筛（2mm）；2、小于2mm组用机械械筛分后后再用手手工筛，，控制筛筛分的程程式度（（1%）；3、筛后各各级土的的总量与与筛前称称样量的的误差不不大于1%。4、粗、细细筛分省省略的条结果处理：略（二）土土颗粒分分析试验验（密度度计法））要点：1、目的和和适用范范围；2、甲种密密度计与与乙种密密度计的的区别；；3、土样的的分散；；（三）颗颗粒分析析试验（（移液管管法）P26要点：1、目的和和适用范范围；第三节砂砂的的相对密密度1、砂土相相对密度度的描述述：（1）对表达达式的理理解；（2）砂土密密实状态态的划分分。2、砂土相相对密度度的试验验方法：：（1）测试的的途径；；（2）最小干干密度平平行试验验的方法法；（3）最大干干密度试试验装料料方法。。第四节黏黏性性土的界界限含水水率和天天然然稠稠度试验验一、黏性性土的界界限含水水率概念念1、土由液液体状态态向塑性性状态过过渡的界界限含水水率称为为液限；；2、土由塑塑性体状状态向脆脆性固体体状态过过渡的界界限含水水率称为为塑限；；3、当土体体含水率率随含水水率减少少而不再再收缩时时的界限限含水率率称缩限4、液性指指数——是表示天天然含水水率与界界限含水水率关系系的指标标Ip=（w-wp)/(wL-wp)Ip＜0，土呈坚硬状态态；Ip＞1，土处于流塑状状态；Ip在0—1之间，土为可塑塑状态。5、土的液限与天天然含水率之差差与塑性指数之之比，称为天然然稠度6、反映土吸附结结合水能力的特特性指标有：液液限、塑限和塑塑性指数。二、土的界限含含水率试验（液塑限联合测测定法）要点：1、目的和适用范范围；2、试验的主要步步骤；3、结果整理。h—w图的坐标关系、、液限的确定方方法、塑限的确确定方法和塑性性指数的计算。。第五节土的的击实一、了解击实试试验的工程意义义及试验原理；；二、土的击实特特性：1、击实曲线峰值值的含义；2、含水率对干密密度的影响；3、击实曲线与饱饱和曲线的关系系及含义；4、不同土类的击击实特性。三、影响压实的的因素1、含水率对整个个压实过程的影影响；2、击实功对最佳佳含水率和最大大干密度的影响响；3、不同压实机械械对压实的影响响；4、土类和土粒级级配对压实的影影响。四、击实试验P361、适用范围；2、试样的准备；3、最大干密度和最佳含水率的校准；4、试验说明和注意事项。第六节土的的压缩性指标及及强度指标1、压缩机理：土土体是固体颗粒粒的集合，具有有分散性；2、特点：（1）土体压缩变形形主要是由孔隙隙的减小所引起起的，所以包括括三方面的因素素：A、土体颗粒部分分的压缩；B、土体内孔隙隙中水的压缩缩；C、水和空气从从孔隙中被挤挤出以及封闭闭孔隙气体的的压缩。（2）饱和土的压压缩需要一定定的时间才能能完成。有效应力原理理：饱和土体所受受到的总应力力为有效应力力与孔隙压力力之和。试验检测项目目共4项：固结试验；直接剪切试验验；无侧限抗压试试验；承载比（CBR）试验。第二部分集料一、集料基本本概念分类（1）根据集料形形成过程：卵卵石、碎石；；（2）根据粒径大大小：粗集料料、细集料（（注意不同用途途时的划分依依据）；P60（3）根据化学成成分：酸性集集料、碱性集集料（知道典型酸性性集料和碱性性集料代表）。（花岗岩、石石灰岩）集料粒径不同应用目的的采用不同划划分界限。用用于水泥混混凝土的粗细细集料划分尺尺寸为4.75mm，而用于沥青混混合料的粗细细集料划分尺尺寸为2.36mm；集料最大粒径径集料最大粒径径：使集料100％通过的最小小标准筛筛孔孔尺寸；集料公称最大大粒径：可能能全部通过或或允许有少量量存留的最小小标准筛筛孔孔尺寸.P60标准筛概念根据最新规范范要求，沿用用多年的两套套标准筛系统统统一为一种种规格，孔的的形状全部为为方孔，其中中的孔径设置置有：75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm.二、粗集料的的物理特征密度种类（1）真密度——材料自身质量量/材料自身体积积（2）表观密度——材料自身质量量/材料表观体积积（表观体积＝＝材料自身体体积+闭口孔隙）（3）毛体积密度度——材料自身质量量/毛体积（毛体积＝材材料自身体积积＋闭口和闭闭口孔隙）（4）表干密度度——材料表干质量量/毛体积（表干质量＝＝材料自身质质量＋开口孔孔隙中吸的水水）（5）堆积密度——材料自身质量量/堆积体积（堆积体积＝＝材料自身体体积＋全部孔孔隙＋空隙））.物理常数：密密度密度定义：在在一定（温度度）条件下物物质单位体积积材料的质量量，采用公式式可表示为：：密度＝质量/体积密度的单位：：克/立方厘米（g/cm3）克/毫升（g/ml）千克/升（Kg/L）千克/立方米（Kg/m3）.孔隙率和空隙隙率；孔隙率（%）＝（1-毛体积密度/真密度）×100空隙率（%）＝（1-堆积密度/毛体积密度））×100级配——可由砂的级配配加以说明；；坚固性——注意影响坚固固性的因素：：除了与砂石石材料的组成成和结构外，，还取决于孔孔隙率和饱水水程度.压碎值：用于评定粗集集料的承载能能力；洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗抗磨耗、冲击击、边缘剪切切等综合性能能；抗冲击值：抗冲击能力；；抗磨耗值：抗磨损能力；；抗磨光值：用于评定抗滑滑能力；了解和掌握针对这这些性质所涉及的的试验方法、操作作过程和注意事项项.（试验方法应从试试验前准备、操作作过程和结果处理理三个方面把握））三、粗集料表面特特征针片状颗粒——强调的内容：（1）针片用状颗粒的的定义；P65（2）针片状颗粒试验验检测方法；水泥混凝土用规准准仪法，沥青混合合料用游标卡尺法法（3）分别从针对混凝凝土用集料和沥青青混合料用两方面面区分不同定义、、试验方法.P65四、细集料技术性性质级配分计筛余百分率累计筛余百分率通过百分率砂的粗细度——细度模数：注意细细度模数公式表达达方式，所代表的的含义，适用的对对象；P80砂中有害物质——泥含量、氯化物、、有机质、硫化物物、轻物质、云母母.五、集料试验操作作共计十一项试验，，其中粗集料七项项、细集料三项。。强调内容有：粗集料——密度试验、压碎试试验、洛杉矶磨耗耗试验、针片状颗颗粒含量检测试验验、抗冲击试验、、抗磨耗试验、抗抗磨光试验；细集料——筛分试验，注意筛筛分试验过程中操操作细节，并注意意沥青混合料用砂砂的筛分和水泥混混凝土用砂的筛分分方法的区别.六.矿料级配组成设计计——有关级配的概念级配类型连续级配——在较宽的范围里不不同粒径颗粒连续续分布；间断级配——在粒径分布过程中中，位于中间部位位有一个或或若干粒径缺失；；开级配——在较窄且偏粗的范范围内连续分布。。筛分曲线：注意筛筛分曲线绘制时横横坐标刻度确定原原理，能够分析同同一级配图上不同同位置筛分曲线所所代表的集料粗细细程度；P93级配范围：用于控控制集料级配状况况的标准.六.矿料级配组成设计计——级配设计概念设计方法计算法、图解法、计算机辅助设计计；设计条件1.目标级配设计范围围；2.各规格矿料筛分结结果.五.矿料级配组成设计计——级配设计过程图解法设计主要步步骤P951.按一定比例绘制一一个矩形框图，从从左下到右上引对对角线。纵边以常常数尺度标出通过过量刻度，并根据据要求的级配通过过量范围中值在横横边上确定各筛孔孔孔径位置；2.将各规格矿料筛分分结果在框图中以以折线的形式绘制制在图中；3.根据相邻两条折线线的位置关系，依依次确定不同规格格矿料在合成级配配中所占比例；4.对所得比例进行验验算，如果与所需需的级配范围不完完全相符，则根据据实际情况调整比比例，直至合成级级配完全满足级配配要求.第三部分水泥和水泥混凝土土一.水泥技术性质——水泥概述常用水泥品种1.硅酸盐水泥2.普通硅酸盐水泥3.矿渣水泥4.火山灰水泥5.粉煤灰水泥水泥生产工艺通过生产工艺，了了解水泥熟料中加加入石膏的作用原原理和可能带来的的问题。P99水泥外掺料了解水泥中加入外外掺料的目的和作作用.P99一.水泥技术性质——化学性质了解水泥中各化学学组份对水泥性质质的关系，主要有有：1.硅酸三钙；2.硅酸二钙；3.铝酸三钙；4.铁铝酸四钙；5.其它矿物组成。P100一.水泥技术性质——物理性质细度熟悉水泥细度对水水泥品质的影响；；P101水泥比表面积（勃勃氏法）P102标准稠度定义：指水泥净浆浆对标准试杆沉入入时所产生的阻力力达到规定状态时时所具有的水和水水泥用量的百分比比。凝结时间定义：水泥浆从可可塑状态到失去塑塑性所需的时间，，分初凝和终凝。。安定性定义：表征硬化后后的水泥浆体是否否产生过量或不均均匀的的体积变化化，从而对水泥结结构造成不利影响响的现象。原因：造成水泥安安定性不良的原因因在于水泥中存在在的游离氧化钙和游离氧化镁以及三氧化硫.一.水泥技术术性质——力学性质质定义主要指水水泥的抗抗折和抗抗压强度度；P109强度等级级根据规定定龄期所所得的抗抗折、抗抗压强度度来划分分，并根根据28d抗压强度度的大小小进行命命名；影响强度度的因素素1.测定时水水泥胶砂砂的材料料组成比比例；2.成型养护护条件和和龄期；；3.力学强度度试验条条件和方方法。二.（硅酸盐盐类）水水泥技术术标准水泥品质质判定1.合格品2.废品——造成废品品的因素素：游离离氧化镁镁、三氧氧化硫、、初凝时时间和安安定性；；3.不合格品品——造成不合合格品的的因素：：细度、、终凝时时间、不不溶物、、烧失量量、外掺掺料数量量、强度度以及外外包装不不符规定定等。P114水泥的技技术标准准分别依据据物理性性质、力力学性质质和化学学性质等等三个方方面加以以制定.三.水泥试验验检测共计五项项试验内内容，包包括：（1）水泥细细度试验验检测；；（2）水泥净净浆标准准稠度确确定；（3）凝结结时间测测定；（4）安定性性检测和和水泥胶胶砂强度度试试验。。试验检测测注意事事项（1）哪些些试验分分为了标标准法和和代用法法，两种种方法相相互间关关系；P105、P108（2）判定定试验结结果的标标准；（3）影响响试验结结果准确确性的主主要因素素；（4）影响响加载试试验过程程的两个个因素——加载速率率和适宜宜的压力力机量程程选择；；（5）抗折折抗压试试验结果果的数据据处理.四.水泥混凝凝土技术术性质——新拌混凝凝土工作作性定义——包括流动动性、可可塑性、、稳定性性和易密密性；P115影响工作作性的因因素——包括外因因和内因因，主要要有：（1）原材料料性质质和特特点；；（2）组成混混凝土土材料料比例例——用水量量、水水灰比比、砂砂率等等；（3）外加剂剂；（4）搅拌方方式和和程度度.P116四.水泥混混凝土土技术术性质质——硬化后后的力力学性性质立方体体抗压压强度度：P120立方体体抗压压强度度标准准值；；混凝土土强度度等级级；抗弯拉拉强度度：用于水水泥混混凝土土板配配合比比设计计指标标；影响混混凝土土力学学强度度的因因素：：P121水灰比比、集集料特特性、、浆集集比、、养护护条件件.五.混凝土土试验验检测测技术术共包括五项项试验：（1）工作性检检测——坍落度试验验和维勃稠稠度试验；；（2）混凝土凝凝结时间试试验；（3）密度检检测试验；；（4）强度试试验——抗压和抗弯弯拉强度试试验；强调重点：：（1）每项试试验操作过过程；（2）坍落度度试验中评评定工作性性的方法；；（3）力学试试验加载速速率、适宜宜量程选择择方法；（4）抗压和和抗弯拉试试验结果的的数据处理.六.混凝土质量量评定统计法未知标准差差法非统计法七.混凝土配合比设设计方法——原材料要求水泥水泥品种——根据混凝土构造造物要求和环境境特点确定；水泥强度等级——与混凝土的强度度等级相匹配：：水泥强度等级级是混凝土强度度等级的1～1.5倍。粗集料满足基本技术性性质要求；注意粗集料公称称最大粒径的限限制要求；采用连续级配或或间断级配时各各自的优缺点；；砂砂的级配分区，，注意其中二区区砂的特点；水含有较少的杂质质.七.混凝土配合比设设计方法——概述混凝土配合比表表达方式（1）单位用量表表达方式——以1立方混凝土中各各材料用量（Kg）表示；（2）相对用量表达达方式——水泥用量当作1，其它材料针对对与水泥用量的的相对值；配合比设计要求求（1）强度要求——提出一个比设计计强度更高的配配制强度；（2）工作性要求——适宜的坍落度、、良好的粘聚性性和保水性；（3）耐久性要求 （4）经济性要求——采用当地材料或替代物.设计参数（1）水灰比——决定水泥浆的稀稀稠程度，并直直接影响混凝土土强度；（2）用水量——决定水泥浆数量量多少；（3）砂率——直接影响混凝土土的保水性和粘粘聚性。设计步骤（1）初步配合比——根据设计文件要要求和原材料特特点提出最初的的配合比；（2）基准配合比——通过实际坍落度度试验检测、调调整混凝土工作作性；（3）试验室配合比比——通过实际检测不不同水泥比下混混凝土强度，确确定能够满足配配制强度要求的的配合比，并进进一步修正混混凝土密度；（4）工地配合比——根据工地现场砂砂、石含水率调调整混凝土各材材料用量.七.混凝土配合比设设计方法——初步配合比设计计根据混凝土强通过公式计算混凝土水灰比，并依据耐久性要求校核该水灰比是否合格；通过查表的方式式确定混凝土用用水量，注意该该用水量的大小小取决于坍落度度和粗集料的类类型与公称粒径径；计算求得水泥用量量，并进行耐久性性校核；通过内插法查表确确定砂率，注意影影响砂率大小的因因素；采用质量法或体积积法计算求得砂和和粗集料的用量.七.混凝土配合比设计计方法——基准配合比设计取适宜的数量拌和和混凝土进行坍落落度试验，根据实实测的坍落度值、、粘聚性以及保水水性调整混凝土配配合比：（1）坍落度、粘聚聚性和保水性都理理想时，无需再做做调整，基准配合合比等同于初步配配合比；（2）坍落度不满足要要求，但粘聚性和和保水性良好，则则采用水灰比不变变，加减水泥浆用用量的方法，调整整混凝土坍落度。。此时，砂、石用用量保持不变，水水泥和水的用量发发生变化；（3）坍落度符合要求求，但粘聚性和保保水性较差，则采采用适当提高砂率率的方法进行调整整。此时，水泥和和水的用量基本不不变，砂、石用量量加以调整；（4）当坍落度、粘聚聚性和保水性都不不理想时，则应重重新进行混凝土的的配合比设计.七.混凝土配合比设计计方法——试验室配合比设计计以初步配合比得到到的水灰比为中值值，采用等间隔的的方式再得到两个个不同的水灰比，，分别拌和成型、、养护28d，测得各自强度；根据不同灰水比所所对应强度绘图，，确定满足配制强强度的所对应的水水灰比，作为最终终的水灰比；根据实测混凝土毛毛体积密度与计算算密度的比值，对对各材料进行密度度修正.七.混凝土配合比设计计方法——工地配合比设计根据砂、石含水率率定义，确定工地地拌和混凝土时各各材料的用量;含水率定义：（水质量/干材料质量）×100％注意：烘干材料质质量和含水材料质质量之间关系：烘烘干材料质量＝含含水材料质量/（1＋含水率％）而不是烘干材料质质量＝含水材料质质量（1－含水率％）第四部分沥青与沥青混合料料沥青的粘滞性——以条件粘度针入度度、软化点表示：：1.针入度：表征沥青青的粘稠性，是沥沥青标号划分依据据；2.软化点：表征达到到相同粘稠状态下下所对应的温度，，同时表示沥青的的热稳定性；沥青延性——以延度指标表示；；低温延度值的大小小一定程度上反应应沥青的抗裂性；；沥青的感温性——以针入度指数表示示；1.表示沥青在软化点点之下的感温性，，针入度指数（PI）越大，沥青的感感温性越小；2.兼顾高低温要求时时，要求沥青的PI值在－1.5～＋1.0之间；粘附性——通过水煮或水浸的的方式检测粘度程程度；1.沥青与集料之间的的粘附性越好，表表征沥青混合料的的水稳性越好。2.要求沥青与集料之之间的粘附等级在在IV级之上；沥青耐久性——采用薄膜烘箱加热热方式评价；1.引起沥青老化的因因素有：热、紫外外光、氧、水、矿矿料的渗流硬化等等；2.薄膜烘箱试验评价价方法：（1）沥青质量损失；；（2）针入度比；（3）实测延度.二.沥青技术要求1.采用道路石油沥青青取代原有的重交交沥青（HA）和中、轻交通道路路沥青（A）;2.沥青标号的划分根根据针入度的大小小；3.不同标号的沥青适适用于不同的气候候环境；4.将沥青划分为三个个等级，A级沥青适用于各种种条件、B级沥青适用于高等等级公路的下面层层和其它等级的各各个层次、C级沥青适用于三级级及三级一下的道道路.三.沥青材料试验检测测共涉及七项试验，，其中针入度、软软化点、延度、薄薄膜烘箱试验和密密度检测是重点；；掌握各项试验检测测结果所表征的沥沥青性质；试验过程中影响试试验结果的条件及各条件变化对试试验带来的影响.注意教材中：“目的与适用范围围”和“试验说明明与注意事项”部部分的内容。四.沥青混合料——概述沥青混合料分类1.根据空隙率：密级配沥青混合料料——空隙率3～6％；开级配沥青混合合料——空隙率18％以上；半开级配沥青混混合料——空隙率6～12％；2.根据级配类型：：连续级配沥青混混合料；间断级配沥青混混合料；3.按矿料的公称最最大粒径：特粗式沥青混合合料——最大粒径为37.5mm；粗粒式沥青混合合料——最大粒径31.5mm、26.5mm；中粒式沥青混合合料——最大粒径19mm、16mm；细粒式沥青混合合料——最大粒径13.2mm、9.5mm；砂粒式沥青混合合料——最大粒径≤4.75mm.沥青混合料结构构类型1.悬浮密实型结构构——采用连续级配矿矿料，具有较低低的空隙率，良良好的低温性能能，但高温抗车车辙能力较差；；2.骨架孔隙型结构构——采用开级配矿料料，空隙率较高高，所以低温抗抗开裂性能较差差，当高温抗车车辙能力相对较较好；3.密实骨架型结构构——采用间断级配矿矿料，具有较高高的密实程度，，能够同时兼顾顾高温和低温性性能要求.五.沥青混合料路用用性能高温稳定性——高温条件下沥青青混合料抵抗车车辆反复作用，，不产生明显永永久变形的能力力，特别是对高高等级公路渠化化交通条件下抵抵抗车辙性能的的能力。评价指标：马歇歇尔稳定度、动动稳定度；低温抗裂性——冬季低温条件下下，特别是急剧剧降温时沥青混混合料抗抗开裂裂的能力。评价指标：低温温破坏强度、破破坏应变、破坏坏劲度模量；耐久性——表征沥青混合料料抗老化性、水水稳性和抗疲劳劳能力。评价指标：空隙隙率、饱和度、、残留稳定度；；抗滑性有助于车辆行驶驶安全的性能。。评价指标标：路面面构造深深度、摩摩擦系数数施工和易易性.六.沥青混合合料技术术标准空隙率——压实沥青青混合料料中空隙隙体积占占整个混混合料体体积百分分率。通通常密级级配沥青青混合料料的空隙隙率在3～6％之间；；稳定度——在规定条条件下沥沥青混合合料马歇歇尔试件件可承载载的最大大荷载（（kN）。通常密级级配沥青青混合料料的稳定定度≥8kN；流值——规定条件件下，沥沥青混合合料马歇歇尔试件件达到最最大荷载载时所对对应的竖竖向变形形（mm）。通常密级级配沥青青混合料料的流值值在2～4mm之间；饱和度——压实沥青青混合料料中沥青青体积占占矿料骨骨架以外外空间体体积的百百分率。。通常是是50～75％之间.动稳定度度——在规定条条件下，，沥青混混合料每每形成1mm车辙时需需要的碾碾压次数数。通常常要求600～800次/mm以上；水稳性——沥青混合合料马歇歇尔试件件在60℃水中浸泡泡48h后，所达达到的稳稳定度。。通常要要求残留留稳定度度≥75～80％以上；；矿料间隙隙率——压实沥青青混合料料试件中中矿料以以外的空空间体积积占试件件总体积积的百分分率。该该值的大大小取决决于混合合料的空空隙率和和矿料的的公称最最大粒径径.六.沥青混合合料试验验检测共包括九九项试验验，其中中的重点点1.沥青混合合料马歇歇尔试件件制备方方法；2.混合料密密度检测测；3.马歇尔稳稳定度试试验；4.车辙试验验；5.沥青与矿矿料粘附附性试验验；6.沥青混合合料沥青青含量检检测试验验；重点掌握握1.试验操作作过程；；2.不同试验验方法的的适用性性；3.影响试验验结果的的因素.七.沥青混合合料配合合比设计计方法——配合比设设计步骤骤目标配合比设设计阶段：室室内系统配合合比设计；生产配合比设设计阶段：现现场配合比调调整；生产配合比验验证：试验路路铺筑.七.沥青混合料配配合比设计方方法——配合比设计内内容矿料级配组成成设计——要求所设计的的矿料具有足足够的密实度度，并具有较较高的内摩阻阻力；最佳沥青用量量——在选定的矿料料级配条件下下最适宜的沥沥青用量.七.沥青混合料配配合比设计方方法——气候分区指标标气候分区高温温指标——采用工程所在在地最近30年内最热月份份平均日最高高气温的平均均值，作为（（反映高温））气候分区的的一级指标。。一级指标划划分为3个区：高温气候1区：＞30℃（夏炎热区））；高温气候2区：20～30℃（夏热区）；；高温气候3区：＜20℃（夏凉区）.七.沥青混合料配配合比设计方方法——气候分区指标标气候分区低温温指标——采用工程所在在地最近30年的极端最低低气温，作为为（反映低温温）气候分区区的二级指标标：低温气候1区：＜-37.5℃℃（冬严寒区））；低温气候2区：-37.5～-21.5℃℃（冬寒区）；；低温气候3区：-21.5～-9.5℃℃（冬冷区）；；低温气候4区：＞-9.0℃℃（冬温区）.七.沥青混合料配配合比设计方方法——气候分区指标标气候分区雨量量指标——采用工程所在在地最近30年内年降雨量量平均值，作作为气候分区区的三级指标标：降雨量1区：＞1000mm（潮湿区）；降雨量2区：1000～500mm（湿润区）；降雨量3区：500～200mm（半干区）；降雨量4区：＜200mm（干旱区）.八.沥青混合料配配合比设计方方法——原材料要求沥青1.针对气候环境境选择标号适适宜的沥青：：环境气候温温度较高，沥沥青的标号较较低一些，反反之则相对低低一些；2.根据交通状况况、是否存在在渠化交通现现象、混合料料类型以及所所处的结构层层位等对所挑挑选的沥青标标号做进一步步调整。通常常，交通量大大、存在渠化化交通、沥青青混合料矿料料粒径偏细、、或位于结构构层位的上层层，则沥青标标号应低一些些；反之则高高一些。粗集料1.满足粗集料料的物理力力学指标；；2.与沥青有良良好的粘附附效果：粘粘附等级应应在IV级以上，如如果需要则则要对粘附附性进行改改善：——掺入性能良良好的抗剥剥落剂；——用消石灰或或水泥替代代部分矿粉粉；——将粗集料用用石灰浆处处理。3.良好的粒径径规格：有有助于矿料料的级配合合成.细集料 2.适宜的粒径规格；矿粉（填料） 1.采用碱性石灰岩加工磨细而成，具有良好的亲油性； 2.满足相应细度要求.

八.沥青混合料料（目标））配合比设设计——矿料级配设设计针对设计文文件、或工工程要求，，由道路等等级、路面面类型以及及所处结构构层层位等等因素来确确定；通常每一层层压实后沥沥青混合料料的厚度不不小于所选选矿料类型型中公称最最大粒径的的2.5～3.0倍；根据道路等等级、气候候和交通特特点，对级级配进行偏偏粗或偏细细的调整。。当夏季温温度偏高且且持续时间间较长、重重载车多时时，宜选择择较用较粗粗的级配类类型，并取取较高的设设计空隙率率；反之，，选用较细细级配类型型，并取较较低的设计计空隙率.八.沥青混合料（目目标）配合比设设计——最佳沥青用量确确定沥青混合料沥青青用量表示方法法：1.沥青含量（％））＝（沥青质量/混合料质量）×1002.油石比（％）＝（沥青质量/矿料质量）×100沥青大致用量范范围的确定可以5％的沥青用量作作中间值，0.5的等间隔向两