道路建筑材料內容演示文稿目前一頁\總數二百八十七頁\編于十二點建筑材料：是用于建筑物各個部位的各種構件和結構體并最終構成建筑物的材料。道路建筑材料：是用于路橋建筑物各個部位的各種構件和結構體并最終構成路橋的材料。緒論課程介紹目前二頁\總數二百八十七頁\編于十二點一、課程性質

《道路建筑材料》是道路與橋梁工程的一門專業技術基礎課，是研究道路與橋梁用材料組成、性能和應用的一門課程。二、課程結構

１、組成：理論課＋試驗課

◆課程設計：水泥砼配合比設計瀝青混合料配合比設計目前三頁\總數二百八十七頁\編于十二點２、內容①石料與集料砂石材料是公路橋梁工程中用量最大的一種建筑材料砂石材料——經過人工開采的巖石或軋制碎石以及地殼巖層巖石經天然風化而得到的松散材料。用途：直接用于鋪道路或各種橋梁結構物作為集料來配制水泥砼和瀝青混合料目前四頁\總數二百八十七頁\編于十二點②無機結合料及制品石灰、水泥、水泥砼是橋梁建筑中鋼筋砼和預應力砼結構的主要材料③有機結合料及其混合料瀝青、瀝青混合料④土⑤高聚物材料⑥鋼材和木材目前五頁\總數二百八十七頁\編于十二點材料的組成→性能→指標→試驗→應用→貯存、運輸力學性質物理性質

化學性質工藝性質三、材料的技術性質１、檢驗方法常用的檢驗方法有三種：試驗室原始材料性能檢測試驗室內模擬機構檢驗測定現場修筑試驗性機構物測定２、技術標準見教材Ｐ3四、檢驗方法與技術標準四項技術性質目前六頁\總數二百八十七頁\編于十二點第一章砂石材料

第一節砂石材料的技術性質砂石材料:集料（粒料）+石料（巖石）一、巖石的技術性質（物理、力學、化學）石料：應符合設計規定的類別和強度等級，石質均勻、不易風化、無裂縫和良好耐久性能的巖石。

物理常數——各種密度和孔隙性石料物理性質吸水性——含水量的程度耐候性——抗風化性、抗凍性等目前七頁\總數二百八十七頁\編于十二點⒈物理性質

不包括孔隙（開、閉）測量方法：密度瓶法。體積測定：石料磨粉⑴真實密度：石料在規定條件下，單位真實體積的質量。公式:1）物理常數一塊砌體目前八頁\總數二百八十七頁\編于十二點空氣中稱量m0=0目前九頁\總數二百八十七頁\編于十二點⑵毛體積密度：●定義：在規定條件下，烘干巖石單位體積的質量。（包括孔隙體積）

●體積測定：量積法——吸水飽和24小時，稱其質量（體積），蠟封法——測毛體積。單位：g/cm3、kg/m3

。一塊砌體公式：目前十頁\總數二百八十七頁\編于十二點⑶孔隙率：定義：石料孔隙體積占總體積的百分率。

問題：①孔隙率和空隙率不同點？②是否孔隙率大吸水率就大？（構造有關）（%）目前十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點2）吸水性石料的吸水性是石料在規定的條件下吸水的能力。采用吸水率和飽和吸水率兩項指標來表征石料的吸水性。（1）吸水率

在規定條件下（室內常溫20℃±2℃和大氣壓條件下），巖石試樣最大的吸水質量與烘干巖石試件質量之比，以百分率表示。吸水率公式wa——巖石吸水率(%)

m——烘至恒重時的試件質量(g)

m1——吸水至恒重時的試件質量(g)目前十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點（2）飽和吸水率

在室內常溫（20℃±2℃）和真空抽氣（抽至真空度為殘壓2.67Kpa）后的條件下，石料最大吸水的質量占烘干石料試件質量的百分率。我國規范采用真空抽氣法和煮沸法測定。飽和吸水率公式wsa——巖石飽和吸水率(%)

m——烘至恒重時的試件質量(g)

m2——試件經強制飽和后的質量(g)

飽和吸水率大于吸水率（吸水率、飽和吸水率能有效地反映巖石微裂隙的發育程度，可用來判斷巖石的抗凍性和抗風化等性能）目前十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點（3）水對巖石工程性能的影響A、石料飽水系數（Kb）

Kb=Wa/WSaKb→1，石料抗凍性能差，Kb>0.85寒冷地區不用。B、石料軟化系數（Kr

）

Kr=Rb/Rg

Rb同種石料吸水飽和時抗壓強度；Rg同種石料干燥時抗壓強度

Kr→1，石料耐水性好，石料強度受水影響小，Kr<0.6不用，Kr<0.75不用于重要工程。目前十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點3）抗凍性

抗凍性是指石料在飽水狀態下，能抵抗多次凍結和融化作用而不破壞，強度不嚴重降低的性能。

我國現行抗凍性的試驗方法是采用直接凍融法，該方法是將石料加工為規則的塊狀試樣，在常溫條件下（20℃±5℃），采用逐漸浸水的方法，使開口孔隙吸飽水分，然后置于負溫（通常采用-15℃）的冰箱中凍結4h，最后在常溫（20±5℃）的水中融解4h，如此為一凍融循環。經過10、15、25或50次循環后，（D15、D20為巖石的抗凍標號，其中15、20表示的是凍融循環次數）觀察其外觀破壞情況并加以記錄。采用經過規定凍融循環后的質量損失百分率表征其抗凍性。目前十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點

定義：R=P/A

（抵抗撞擊、邊緣剪力和摩擦聯合作用的性能）磨耗率Q=（m1-m2）/m1×1002.力學性質1）單軸抗壓強度2）磨耗性目前十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點

3.化學性質

1)、化學成分對化學性質影響2)、礦物成分對化學性質影響3)、巖石酸堿性（石灰巖為堿性巖石，巖漿巖為酸性巖石）巖漿巖的酸性根據SiO2的含量，巖漿巖石可分為：酸性巖石（大于65%）

中性巖石（52%～65%）基性、超基性巖石（小于52%）目前十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點㈠道路路面建筑用巖石制品⒈高級鋪砌用整齊塊石⒉路面鋪砌用半整齊塊石⒊鋪砌用不半整齊塊石⒋錐形塊石㈡橋梁建筑用主要巖石制品⒈片石⒉塊石⒊方塊石⒋粗料石⒌細料石⒍鑲面石二、道路和橋涵用巖石制品目前十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點三、集料的技術性質

集料:為在混合料中起骨架或填充作用的粒料。分粗、細集料，有天然、機制、工業廢料概述：粗集料是在混合料中起骨架作用的粒料。有人工軋制的—碎石；天然風化而成—卵礫石。瀝青混合料中粗集料粒徑大于2.36mm，水泥混凝土粗集料粒徑大于4.75mm。㈠

粗集料的技術性質⒈物理性質

1）物理常數⑴表觀密度：單位表觀體積的質量。└Vs＋Vn（閉口）公式：(g/㎝3)目前十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點表觀體積測定：網藍法。稱量完全干燥道路使用的集料規定：密實——不包括開口孔隙。目前二十頁\總數二百八十七頁\編于十二點試驗：目前二十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點⑵毛體積密度：

定義：粗集料在規定條件下，單位毛體積的質量。

公式：測定方法：浸24h飽水后，用濕毛巾擦干后而求得飽和面干質量。然后用排水法求得水中的質量。飽和面干目前二十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點堆積密度：集料裝填于容器中包括集料空隙和孔隙在內單位體積的質量。體積確定：容積升（自然堆積密度）⑶松方密度：

公式：

振動堆積密度目前二十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點細集料堆積密度及緊裝密度試驗目前二十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點空隙率：集料在自然堆集時的空隙占總體積的百分率。⑷空隙率

公式：

問題：空隙率和孔隙率有什么不同？目前二十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點2）級配

標準篩為方孔篩，篩孔孔徑為70mm、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。其余性質同細集料目前二十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點3）堅固性

按規范規定，對已軋制成的碎石或天然卵石用硫酸鈉溶液進行干濕循環試驗。經5次循環后，觀察其表面破壞情況，用質量損失百分率計算其堅固性。2、力學性質力學性質壓碎值磨光值沖擊值磨耗值目前二十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點1）壓碎值定義：討論與分析：集料在逐漸增加的荷載下，抵抗壓碎的能力。

將9.5-13.2mm集料試樣3Kg裝入壓碎值測定儀的鋼制圓筒內，放在壓力機上，在10min左右時間內均勻的加荷載至400KN，穩壓5s，立即卸載，稱其通過2.36mm的篩余質量。按下式計算試驗前試樣質量（g）試驗后通過2.36mm篩孔的細料質量（g）

石料壓碎值（%）

目前二十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點2）磨光值（PSV）討論與分析：

表示集料抵抗車輪磨光作用的能力，是保證路面（特別是高速公路、一級公路）具有足夠抗滑性能的重要力學性質，可采用加速磨光機和擺式摩擦系數測定儀測定。石料磨光值越高，表示其抗滑性越好。目前二十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點3）沖擊值（AIV）定義：討論與分析：集料在逐漸增加的荷載下，抵抗壓碎的能力。試樣總質量（g）沖擊破碎后通過2.36mm的試樣質量（g）

集料沖擊值（%）

目前三十頁\總數二百八十七頁\編于十二點4）磨耗值（AAV）定義：討論與分析：集料在逐漸增加的荷載下，抵抗壓碎的能力。集料表干密度（g/cm3）磨耗前試件的質量（g）

集料道瑞磨耗值（%）

磨耗后試件的質量（g）

目前三十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點（一）細集料的技術性質概述：產源：天然砂——山砂、河砂、人工砂——提高粘結力廢料——廢模型砂（砂——細碎如砂的物質，砂礫）（沙—極細碎的石礫，沙漠、風沙）主要起填充作用考慮：產源、粒徑、物理、酸堿性、級配

總結：瀝青混合料中的細集料是指粒徑——小于2.36mm;

水泥混凝土中的細集料是指粒徑——小于4.75mm。目前三十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點⒈物理常數（同粗集料）

分析：與粗集料不同點——粒徑小、量少；

要求——干凈的（含泥量、雜質量、有機質）⒉級配：是砂各級粒徑顆粒的分配情況。方法：采用篩析法（方孔篩——一套標準篩）分析：級配——目的：提高密實（耐久性好）細度模數——目的：控制抗折強度、節約水泥總結：砂子的級配兩方面控制。同時滿足要求。目前三十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點（舊篩方孔）5.0mm——4.75mm（新）

2.5mm——2.36mm1.25mm——1.18mm0.63mm——0.6mm

控制粒徑

0.315mm——0.3mm0.16mm——0.15mm

⒉級配總稱量500g篩析法：一套標準篩。0.6mm粒徑的含量決定它的區間。目前三十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點有關級配的重要參數存留量：mi；總量：M=500g⑴分計篩余百分率⑵累計篩百分率⑶通過百分率目的：求100g砂中各篩上存留量.目前三十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點⒊粗度：粗度是評價砂粗細的一種指標。用細度模數表示，是各號篩的累計篩余百分率之和除以100之商。公式：規定：砂的細度模數分為三級。

MX

=3.7～3.1

粗砂

MX=3.0～2.3中砂

MX=2.2～1.6細砂“%”不代入計算A1：不是砂子目前三十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點⑴細度模數——水泥裹覆著集料平均粒徑組成;

分析：①粒徑差太大，拌合困難；②粒徑差太小，細小顆粒多受力易斷裂；③細級料粒徑過小表面積大，浪費水泥；④完全是一種顆粒的砂，密實度不夠。

——還必須考慮顆粒的級配。總結（1）：問題：粗、中、細砂如何確定？⒈砂的粗細程度確定的指標有哪兩項？目前三十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點⑵顆粒級配：級配好——密實——耐久性好——強度高。混凝土用砂的級配按《建筑用砂》（GB/T14684—2001）的規定劃分為

3個級配區有：粗砂、中砂、細砂。完全粗的不行，小顆粒的也需要。要符合3-3規定。從級配來說，就是填滿骨架的空隙。詳見砂的分區及級配范圍表3-3：總結（2）：目前三十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點級配區

篩孔尺寸（mm）9.54.752.361.180.60.30.15累計篩余（%）Ⅰ（粗）010～035～565～3585～7195～80100～90Ⅱ（中）010～025～050～1070～4192～70100～90Ⅲ（細）010～015～025～040～1685～55100～90

砂的分區及級配范圍

表3-3說明：

Ⅰ區砂屬于粗砂——采用較Ⅱ區大的砂率（不易搗實）；Ⅱ區砂屬于中砂——由中砂和一部分偏粗砂的細砂組成；Ⅲ區砂屬于細砂——采用較Ⅱ區小的砂率（易搗實）。目前三十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點0102030405060708090100累計篩余百分率(%)上限下限P62—控制粒徑偏粗偏細中砂——Ⅱ區砂樣目前四十頁\總數二百八十七頁\編于十二點粗砂——Ⅰ區細砂——Ⅲ區規定：必須同時滿足級配和Mx兩項指標。砂樣砂樣目前四十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點注意：⒈砂樣的曲線完全在標準區間之內，且Mx符合規定二者統一，如：都屬于二區，該項砂是中砂；⒉除5.0mm和6.0mm篩孔外,允許超出分界線，但其總量不應大于5%；⒊如何選擇細集料屬于哪個級配區？①先計算細度模數，但超出量符合規定，來確定。②若有一方面不符合規定，該集料不符合要求。⒋若給定的集料不符合規定，可取用二種以上集料組合級配，直到符合要求為止。⒌集料一定要干凈，符合有害雜質含量的規定。目前四十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點

砂子類別確定的設計步驟例：已知砂子篩分的存留量設計步驟：計算分計篩余量⒈計算重要參數：計算累計篩余量計算通過百分率⒉計算細度模數（結果）⒊用標準級配確定砂子的級配范圍（結果）⒋結論（根據細度模數和級配范圍）。目前四十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點

四、冶金礦渣集料指黑色金屬冶金礦渣集料——

（高爐重礦渣、鋼渣）在空氣中冷卻形成堅硬的材料—路用、集料冶金礦渣的化學成分——酸、中、堿礦渣物理性質——相對密度2.97～3.32g/cm(2.67～2.7g/cm)

堆積密度約900㎏/m3力學性質——強度較高（相當于花崗巖）壓碎值磨光值磨耗值符合要求應用：穩定的礦渣集料可應用于各種路面的基層和墊層。目前四十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30-C60及抗凍、抗滲或其它要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。砂子的用途目前四十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點第二節礦質混合料的組成設計

道路與橋梁用砂石材料，大我數是以礦質混合料的形式與各種結合料（如水泥或瀝青等）組成混合料使用。然而在礦質混合料中各檔集料是相互搭配使用的，欲使混合料具備優良的性能，除各種礦質集料的技術性質應符合技術要求外，礦質混合料還必須滿足最小空隙率和最大摩擦力的基本要求。

1、礦質混合料級配優良的標準：

(1)、最大密實度、空隙率最小；

(2)、充分發揮粗礦料骨架支撐作用、形成最大磨擦力；

(3)、礦料表面積不太大，結合料（膠結材料）省。

2、礦質混合料進行組成設計，其主要內容包括：

(1)級配理論和級配范圍的確定；

(2)基本組成的設計方法。目前四十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點一、礦質混合料的級配理論（一）級配類型典型級配：連續級配和間斷級配。1.連續級配：篩孔尺寸由大到小，逐級粒徑均有，按比例互相搭配組成的礦質混合料。2.間斷級配：在礦質混合料中剔除其一個或幾個分級而形成一種不連續的混合料。（二）級配理論1.富勒（W.B.Fuller）理論：P2=kdP=100(d/D)0.5

式中：P—欲計算的某級粒徑d（mm）的通過百分率（%）；

d—欲計算的某級粒徑d（mm）；

D—礦質混合料的最大粒徑（mm）。2.泰波（A.N.Talbal）理論：P=100(d/D)n式中：P—欲計算的某級粒徑d（mm）的通過百分率（%）；n—試驗指數；d—欲計算的某級粒徑d（mm）；D—礦質混合料的最大粒徑（mm）。目前四十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點3.魏茅斯(C.A.G.Weymouth)粒子干涉理論

魏矛斯提出的粒子干涉理論，認為顆粒之間的空隙，應由次小一級顆粒所填充；其所余空隙又由再次小顆粒所填充，但填隙的顆粒不得大于其間隙之距離，否則大小顆粒粒子之間勢必發生干涉現象。為避免干涉起見，大小粒子之間應按一定數量分配，并從臨界干涉的情況下可導出前分級粒度的間距計算公式：目前四十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點二、級配曲線范圍的繪制

理論級配曲線：以級配理論公式計算出的通過百分率（%）為縱坐標，以粒徑（mm）為橫坐標繪制而成的曲線。級配曲線范圍：由于礦料在軋制過程中的不均勻性，以及混合料配制時的誤差等，所配制的混合料必須在一定的范圍內波動。若為常坐標，級配曲線明顯造成前密后疏，不便繪制和查閱，所以一般采用半對數坐標進行繪制。這種方法是用半對數坐標繪制級配曲線。半對數坐標就是以對數坐標為橫坐標，以常坐標為縱坐標所繪制的坐標網。建立半對數坐標的一般方法如下：

1、先計算出各顆粒粒徑的對數lgdi2、求出各顆粒粒徑間的對數間距，即lgdi-lgdi-1（精確到0.01），并計算出各顆粒粒徑對數間距的總和，即Σ（lgdi-lgdi-1）

3、按下式求出各顆粒粒徑的間距系數K：目前四十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點應校核顆粒間距系數總和，調整使ΣK=1.004、選定橫坐標長度L，各顆粒粒徑間距li=KL5、計算出各顆粒粒徑在橫坐標上的位置（即距原點的距離）6、根據各顆粒粒徑在橫坐標上的位置確定橫坐標，以通過百分率為縱坐標，即為半對數坐標。建立好坐標網后,將按泰波實驗指數（n1和n2）計算所得的各顆粒粒徑（di）的通過百分率（pi）繪于坐標圖上，再將各點連接為光滑的曲線，兩條級配曲線之間所包括的范圍通常用陰影部分表示，即為級配曲線范圍。目前五十頁\總數二百八十七頁\編于十二點三、礦質混合料的組成設計方法

在生產中，天然的或人工軋制的單一集料的級配一般很難完全符合某一合適級配范圍的要求。其中天然的集料往往是通過多種天然集料搭配使集料級配符合規范級要求，如在級配碎石中往往是礫石和砂相摻配而達到要求。而人工軋制的碎石則往往是通過將碎石加工成幾種不同規格（粒度）后再進行搭配，使其混合級配符合規范要求。相對應的，我們對不同規格的集料用不同的名字。通俗的叫法有：寸半子、寸子、瓜子片、石屑。正式的文件名稱用該集料的最大公稱粒徑與最小顆粒直徑表示，如：“10mm~31.5mm碎石”是指這種集料的最大公稱粒徑為31.5mm，最小顆粒粒徑為10mm的碎石。礦質混合料的設計方法主要采用試算法和圖解法。在應用設計方法時應具備以下兩項條件：（1）各種集料的篩析結果（2）按技術規范（或理論級配）要求礦質混合料的級配范圍目前五十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點（一）試算法——數解法設計步驟1、建立基本計算方程設有A、B、C三種集料在某一篩孔ｉ上的分計篩余百分率分別為αA(ｉ)

、αB(ｉ)

、αC(ｉ)

，打算配制礦質混合料M，混合料M在相應篩孔上的分計篩余百分率為αM(ｉ)

。設A、B、C三種集料在混合料中的比例分別是X、Y、Z，則得到下面兩式：

X+Y+Z=100

（1—23）

αA(ｉ).X

+αB(ｉ)

.

Y+α

C(ｉ).

Z=αM(ｉ)

（1—24）2、基本假設在礦質混合料中，假定混合料中某一級粒徑的顆粒僅由三種集料中的一種集料來提供，而其它兩種集料中不含有這一粒徑的顆粒，此時這兩種集料相應的分計篩余百分率為0。例如設在粒級上僅集料在此粒級上存在分計篩余，其它兩個集料和的分計篩余全部是0，從而簡化計算過程。目前五十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點3、計算1）計算A集料在混合料中所占的比例根據上述假設，（1—24）式成為：

αA(ｉ).X

=αM(ｉ)

則A集料在混合料中所占的比例為：

X

=αM(ｉ)

/

αA(ｉ)（1—25）2）計算C集料在混合料中所占的比例同理，按此假設在計算集料在混合料中的比例時，在粒級上其它兩種則C集料和在該粒徑上的分計篩余百分率也是0，則有：αC(j).X

=αM(j)

即C集料在混合料中比例是：

Z

=αM(j)

/

αC(j)（1—26）3）最后計算B集料在混合料中的比例：

Y=100–(X+Z

)

（1—27）4、校核調整對以上計算得到的各集料的比例即配合比進行驗算，如得到的合成級配不在所要求的級配范圍，應調整初步配合比重新驗算，直到滿足級配要求為止。如經數次調整仍不能達到要求，可摻加單粒級集料或調換其它集料。目前五十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點1.試算法：[例題1-2]P25

材料名稱配合比13.24.752.361.180.600.300.150.075<0.075原材料篩分碎石100%0.860.023.514.41.30000砂100%0010.522.119.436.07.03.02.0礦粉100%00004.04.05.53.283.3級配情況碎石49%0.429.411.57.10.60000砂30%003.26.65.810.82.10.90.6礦粉21%00000.80.81.20.717.5合成級配ai(%)100%0.429.414.713.77.211.63.31.618.1Ai(%)100%0.429.844.558.265.477.080.381.9100Pi(%)100%99.670.255.541.834.623.019.718.10標準級配范圍100%10063~7840~6330~5322~4515~3512~3010~250中值100%10070.551.541.533.5252117.50目前五十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點（二）圖解法設計步驟1、準備工作

(1)對所用的各集料篩分，并計算出各自的通過量百分率。

(2)明確設計標準級配要求的級配范圍。

(3)并計算出該要求標準級配范圍的中值。2、繪制框圖（1）繪制一矩形框圖：通常縱橫邊各為100mm和150mm，從左下向右上引對角線作為合成級配的中值。圖1-8。（2）標縱坐標：按算數坐標標通過量百分率刻度（%）。（3）標橫坐標：表示篩孔位置（單位mm），方法各篩孔的具體位置則根據合成級配要求的通過量百分率中值，在縱坐標上找出該值的位置，然后從縱坐標引平行線與對角線相交，再從交點處向下作垂線，垂線與橫坐標的相交點即為各篩孔相應位置。目前五十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點繪制框圖坐標體系（圖1-8）

目前五十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點3、繪制各集料級配曲線（圖1-9

）

將參與級配合成的各集料通過量繪制在框圖中，用折線的形式連成級配曲線。4、確定各集料的用量比例

根據框圖中相鄰兩條曲線關系，確定各集料在混合料中的摻配比例，有三種情況：1）重疊關系：相鄰兩條曲線相互重疊，圖1—8中集料的級配曲線下部與集料的級配曲線上部搭接。在兩條級配曲線之間引一條垂線，要求該垂線與集料、的級配曲線截距相等，即。此時垂線與對角線相交于點，再通過點作一水平線與縱坐標交于點，線段的幾何長度（以mm計）就是集料的用量比例（%）。2）相接關系：相鄰兩條曲線首尾相接，圖4—2中集料的末端與集料的首端正好相接。此時只需從集料的首端向集料的末端引垂線，該垂線與對角線相交于點，過點作水平線與縱坐標交于點，則線段的幾何長度就是集料的用量（%）。3）分離關系：相鄰兩條曲線分離，圖4—2中集料的級配曲線與集料的級配曲線在水平方向彼此分離。此時作一條垂線平分這段水平距離，要求。垂線與對角線交于點，通過該點作一水平線與縱坐標交于點，則線段的幾何長度就代表集料的用量（%）。剩余的即為集料的用量。可以說，框圖中相鄰集料級配曲線的關系只可能是這三種情況，但實際操作過程中以第一種關系即重疊關系為最常見。5、校核與調整

根據圖解求得的各集料用量比例，計算出合成級配的結果，合成級配超出級配范圍時，要調整各集料的用量，直到滿足設計級配的要求為止。如經數次調整仍不能達到要求，可摻加單粒級集料或調換其它集料。目前五十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點

確定各集料的用量比例（圖1-9）

目前五十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點2.圖解法

材料名稱配合比通過下列篩孔(mm)的百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.600.300.150.075原材料篩分碎石100%1009563288210砂100%100100100100100906035101礦粉100%1001001001001001001001009788級配情況碎石61%6157.938.417.14.91.20.60砂29%292929292926.117.410.22.90.2礦粉10%10101010101010109.78.8碎石63%6359.939.715.85.01.30.60砂30%303030303027.018.010.53.00.3礦粉7%777777776.86.2合成級配100%10097.077.456.143.937.328.020.212.69.1100%10096.976.753.642.035.325.617.59.86.5標準級配范圍100%10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~164~8中值100%10097.5795844.532.52417126目前五十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點第二章石灰和水泥思考:什么是石灰?

石灰在工程中有什么用途？工程用石灰怎么選擇？工地現場石灰堆放工地現場石灰過篩目前六十頁\總數二百八十七頁\編于十二點內容提要及知識要點本章闡述了石灰的消化、硬化過程和質量檢驗評定指標；通過學習，要求學生能夠：具有石灰消化與硬化、硅酸鹽水泥熟料各礦物成分特性方面的知識；具有石灰、技術性質的知識，并能進行檢驗；能根據工程情況合理選用石灰。目前六十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點膠凝材料有機膠凝材料

無機膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料目前六十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點

膠凝材料：在建筑工程中，能以自身的物理化學作用將松散材料(如砂、石)膠結合成為具有一定強度的整體結構的材料，統稱為膠凝材料。返回前頁目前六十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點

氣硬性膠凝材料：如石灰、石膏、菱苦土的水玻璃等只能在空氣中硬化、保持或繼續提高強度的膠凝材料。返回前頁目前六十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點

水硬性膠凝材料如各種水泥，則不僅能在空氣中硬化、而且能更好的在水中硬化，且可在水中或適宜的環境中保持并繼續提高速度。返回前頁目前六十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點第一節石灰1.石灰：為石灰石經高溫煅燒而獲得的產品。2.石灰基本類型：鈣石灰：MgO

＜5%

鎂石灰：MgO

≥5%3.石灰類型1）生石灰：（1）塊狀生石灰（2）生石灰粉2）消石灰：（1）消生石灰粉

（2）石灰漿①石灰膏②石灰乳目前六十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點

石灰根據化學成分的不同分為生石灰和熟石灰。石灰的主要化學成分是CaO，熟石灰的主要成分是Ca(OH)2。根據成品加工方法的不同，可分為塊狀生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰漿、石灰乳。目前六十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點一、石灰的生產工藝概述

石灰是由富含碳酸鈣的巖石(如石灰石、白云石、白堊等)為主，亦可應用含有氧化鈣和部分氧化鎂的巖石經過煅燒，逸出二氧化碳氣體后得到的塊狀材料。煅燒過程中，碳酸鈣的分解需要吸收熱量，通常需加熱至900℃以上，其化學反應可表示如下：CaCO3——CaO+CO2↑（178kJ/mol）900℃178kJ/mol1、優質的石灰：色質潔白或帶灰色，多孔，質量較輕。石灰在燒制過程中，往2、欠火石灰：未燒透石灰，質量大，色顯白、硬度大。3、過火石灰：燒制的溫度過高或時間過長，石灰表面出現玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，塊體密度大，消化緩慢14天。4、過火石灰危害及防治：用于建筑結構物中仍能繼續消化，以致引起成型的結構物體體積膨脹，導致結構物表面產生鼓包、隆起、起皮、剝落或產生裂縫等破壞現象，故危害極大。防治方法“陳伏”15天。灰漿在陳伏期間，在其表面應有一層水分，使之與空氣隔絕，以防止碳化。目前六十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點二、石灰的消化和硬化1.石灰的消化

燒制成的生石灰，在使用時必須加水使其“消化”成為“消石灰”，這一過程亦稱“熟化”，故消石灰亦稱“熟石灰”．其化學反應為：CaO+H20—Ca(OH)2+64.9kJ/mol

消石灰主要化學成分為氫氧化鈣Ca(OH)2。上式理論需水量僅為石灰的32％，但是由于石灰消化是一個放熱反應過程，實際加水量達70％以上。根據加水量的不同，可以得到不同形態的熟石灰，加水量恰好完成上述反應，可得到細粉狀的熟石灰即消石灰粉；加入超過上述反應所需的水，可得石灰漿；加入更多的水稀釋石灰漿可得到石灰乳。

目前六十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點消解速度：塊狀石灰從加水至產生熱量達到最高溫度所需的時間。在石灰消化時，應注意加水速度。對消解速度快、活潑性大的石灰，如加水過慢，水量不夠，則已消化的石灰顆粒生成Ca(OH)2包圍于未消化顆粒周圍，使內部石灰不易消化，這種現象稱為“過燒”現象；相反，對于消解速度慢、活潑性差的石灰，如加水過快，則發熱量少，水溫過低，增加了未消化顆粒，這種現象稱為“過冷”現象。

目前七十頁\總數二百八十七頁\編于十二點

2．石灰的硬化石灰的硬化過程包括干燥硬化和碳酸化兩部分。2)石灰漿的干燥硬化(結晶作用)

石灰漿體干燥過程，由于水分蒸發形成網狀孔隙，這時滯留在孔隙中的自由水由于表面張力的作用而產生毛細管壓力，使石灰粒子更加密實，而獲得“附加強度”。此外，由于水分的蒸發，引起Ca(OH)：。溶液過飽和而結晶析出，并產生“結晶強度”。但從溶液中析出Ca(OH)2數量極少，因此強度增長不顯著。其反應為：

Ca(OH)2+nH2O——Ca(OH)2·nH2O2)硬化石灰漿的碳化(碳化作用)

氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣晶體，為熟石灰的“碳化”，石灰漿體經碳化后獲得的最終強度，稱為“碳化強度”。其化學反應式為：

Ca(OH)2+C02+nH20——CaCO3+(n+1)H2O

該反應主要發生在與空氣接觸的表面，當漿體表面生成一層CaCO3薄膜后，碳化進程減慢，同時內部的水分不易蒸發，所以石灰的硬化速度隨時間增長逐漸減慢。結晶碳化目前七十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點三、石灰的技術要求和技術標準

1.技術要求1)有效氧化鈣和氧化鎂含量（理論內容）

石灰中產生粘結性的有效成分是活性氧化鈣和氧化鎂。它們的含量是評價石灰質量的主要指標，其含量愈多，活性愈高，質量也愈好。有效氧化鈣和氧化鎂含量的測定方法，按我國現行行業標準《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程規定，有效氧化鈣含量用中和滴定法測定，氧化鎂含量用絡合滴定法測定。2)生石灰產漿量和未消化殘渣含量（理論內容）

產漿量是單位質量(1kg)的生石灰經消化后，所產石灰漿體的體積(L)。石灰產漿量愈高，則表示其質量越好。未消化殘渣含量是生石灰消化后，未能消化而存留在5mm圓孔篩上的殘渣占試樣的百分率。其含量愈多，石灰質量愈差，須加以限制。按現行標準《建筑石灰物理試驗方法》(JC/T478.1—92)規定，取石灰試樣1kg，倒人裝有2500mL(20±5℃)清水的標準產漿桶內的篩筒中，蓋上蓋子，靜置消化20min，用圓木棒連續攪動2min，繼續靜置消化40min，再攪動2min。提取篩筒，用清水沖洗篩筒內殘渣，至水流不渾濁，沖洗殘渣的清水仍倒入產漿桶內，水的總體積控制在3000mL。將殘渣在100～105~C烘箱烘干至恒重，冷卻至室溫后用5mm圓孔篩篩分，稱量篩余物，計算未消化殘渣含量。石灰漿體在產漿桶中靜置24h后，用鋼尺量出漿體高度，計算產漿量。目前七十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點

3)二氧化碳(CO2)含量控制生石灰或生石灰粉中CO2的含量，是為了檢測石灰石在煅燒時“欠火”造成產品中未分解完成的碳酸鹽的含量。CO2含量越高，即表示未分解完全的碳酸鹽含量越高，則(CaO+MgO)含量相對降低，導致石灰的膠結性能的下降。4)消石灰游離水含量游離水含量，指化學結合水以外的含水量。生石灰在消化過程中加入的水是理論需水量的2～3倍，除部分水被石灰消化過程中放出的熱蒸發掉外，多加的水分殘留于氫氧化鈣(除結合水外)中。殘余水分蒸發后，留下孑L隙會加劇消石灰粉的碳化作用，以致影響石灰的質量，因此對消石灰粉的游離水含量需加以限制。5)細度細度與石灰的質量有密切聯系，過量的篩余物影響石灰的粘結性。現行標準《建筑生石灰粉》(JC/T480—92)和《建筑消石灰粉》(JC/T481—92)以0.9mm和0.125mm篩余百分率控制。目前七十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點2.石灰的技術標準

建筑石灰按現行標準《建筑生石灰》(JC/T479—92)、《建筑生石灰粉》(JC/T480—92)和《建筑消石灰粉》(JC/T481—92)的規定，按其氧化鎂含量劃分為鈣質石灰和鎂質石灰兩類，其分類界限按下表的規定。生石灰生石灰粉消石灰粉鈣質石灰≤5≤5<4鎂質石灰>5>5≥4目前七十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點1)生石灰技術標準

根據氧化鎂含量按表2-1分為鈣質生石灰和鎂質生石灰兩類，然后再按有效氧化鈣和氧化鎂含量、產漿量、未消解殘渣和CO2含量等4個項目的指標分為優等品、一等品和合格品3個等級，如下表

項目鈣質生石灰鎂質生石灰優等品一等品合格品優等品一等品合格品1.(CaO+Mg0)含量(％)不小于9085808580752.未消化殘渣含量(5mm)圓孔篩篩余量(％)不大于51015510153.C02(％)不大于57968104.產漿量(L／kg)不小于2.82.32.02.82.32.0目前七十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點2)生石灰粉技術標準

根據氧化鎂含量分為鈣質石灰和鎂質石灰兩類后，再按(CaO+MgO)含量、CO2含量和細度等項目的指標，分為優等品、一等品和合格品3個等級，如下表

項目鈣質生石灰鎂質生石灰優等品一等品合格品優等品一等品合格品1.(CaO+Mg0)含量(％)不小于8580758075702.C02(％)不大于791181012細度0.9mm篩篩余(％)不大于0.20.51.50.20.51.50.125mm篩篩余(％)不大于7.012.018.07.012.018.0目前七十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點3)消石灰粉技術標準

消石灰粉按氧化鎂含量<4％時稱為鈣質消石灰粉，4％≤氧化鎂含量<24％時稱為鎂質

消石灰粉，24％≤氧化鎂含量<30％時稱為白云石消石灰粉。按等級分為優等品、一等品和合格品等3個等級，如下表。項目鈣質生石灰

鎂質生石灰

白云石消石灰優等品一等品合格品優等品一等品合格品優等品一等品合格品1．(CaO+Mgo)含量(％)

不小于7065606560556560552．游離水(％)0.4—2.00.4—2.00.4—2.03．體積安定性合格合格--合格合格--合格合格--4.細度0.9mm篩篩余(％)

不大于000.5000.5000.50.125mm篩余(％)

不大于310153101531015目前七十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點四、石灰石的應用和儲存1.石灰的應用（1）石灰砂漿：主要用于地面以上部分的砌筑工程，并可用于抹面等裝飾工程。在橋梁工程中，石灰砂漿、石灰水泥砂漿、石灰粉煤灰砂漿廣泛用于圬工砌體。（2）加固軟土地基：在軟土地基中打人生石灰樁，可利用生石灰吸水產生膨脹對樁周土壤起擠密作用，利用生石灰和粘土礦物間產生的膠凝反應使周圍的土固結，從而達到提高地基承載力的目的。（3）三合土：石灰和粘土按一定比例拌和制成石灰土或與粘土、砂石、爐渣制成三合土，用于道路工程的墊層。（4）穩定土：在道路工程中，隨著半剛性基層在高等級路面中的應用，石灰穩定土、石灰粉煤灰穩定土及其穩定碎石等廣泛用于路面基層。2.石灰的儲存（1）磨細的生石灰粉應儲存于干燥倉庫內，采取嚴格防水措施。（2）如需較長時間儲存生石灰，最好將其消解成石灰漿，并使表面隔絕空氣，以防碳化。目前七十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點石灰試驗石灰有效氧化鈣試驗試驗目的及適用范圍石灰的質量主要取決于有效氧化鈣和氧化鎂的含量，它們的含量愈高，則石灰粘結力愈好。本方法適用于測定各種石灰的有效氧化鈣含量。注：石灰中的有效氧化鈣是指游離的氧化鈣，它不同于總鈣量，因為有效氧化鈣不包括碳酸鈣、硅酸鈣以及其他鈣鹽中的鈣。石灰中氧化鈣的含量，以能溶解于蔗糖溶液中，并能與鹽酸作用生成蔗糖鈣的鈣含量占石灰原試樣的重量的百分率表示。試驗儀器

試驗過程目前七十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點石灰有效氧化鈣試驗過程試驗步驟

1.稱取約0.5g(用減量法稱準至0.0005g)試樣，放人干燥的250ml具塞三角瓶中，取5g蔗糖覆蓋在試樣表面，投入干玻璃珠15粒；然后迅速加入新煮沸并已冷卻的蒸餾水50mL，立即加塞振蕩15min(如有試樣結塊或粘于瓶壁現象，則應重新取樣)。

2.打開瓶塞，用水沖洗瓶塞及瓶壁，加人2～3滴酚酞指示劑，以0.5N鹽酸標準溶液滴定(滴定速度以每秒2～3滴為宜)，至溶液的粉紅色顯著消失，并在30s內不再復現即為終點。

3.讀出中和后鹽酸消耗的滴定管讀數，減去初讀數，即為實際消耗的鹽酸數量(mL)。

4.計算結果。返回前頁目前八十頁\總數二百八十七頁\編于十二點

水泥混凝土路面拉法基水泥廠一角拉法基水泥廠一角拉法基水泥廠一角思考：什么叫水泥?水泥有些什么技術要求?水泥品種如何選擇?第二節水泥目前八十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點內容提要及知識要點

本章重點闡述了硅酸鹽水泥熟料的礦物組成、凝結硬化機理和技術性質。同時也簡要介紹了摻混合料的硅酸鹽水泥和其他品種水泥。

通過學習，要求學生應掌握石灰消化、硬化過程，質量評定方法；重點掌握硅酸鹽水泥熟料各礦物成分特性、凝結硬化的機理和技術性質的檢驗測定方法，以及其他水泥的特性和應用。目前八十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點

水泥的分類按化學成分分類按用途和性能分類硅酸鹽類水泥鋁酸鹽類水泥硫鋁酸鹽類水泥鐵鋁酸鹽類水泥氟鋁酸鹽類水泥通用水泥專用水泥特性水泥

水泥是一種水硬性膠凝材料，也是建筑工程中用量最大的建筑材料之一。目前八十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點

通用水泥是指土木建筑工程中大量使用的具有一般用途的水泥，即硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥等五大品種水泥。

目前八十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點1.硅酸鹽水泥的生產工藝可概括為三個階段：1.1生料制備。以石灰石、粘土和鐵礦粉為主要原料(有時需加入校正原料)，將其按一定比例配合、磨細，制得具有適當化學成分、質量均勻的生料。1.2熟料煅燒。將生料在水泥窯內經1450℃高溫煅燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料。1.3水泥粉磨。將熟料加適量石膏和0—5％的石灰石或粒化高爐礦渣共同磨細，即得到硅酸鹽水泥。

生產示意圖（含化學成分及礦物組成）一、硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥（一）硅酸鹽水泥生產工藝概述目前八十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點

現行國家標準GB175—1999定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、0—5％的石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥(波特蘭水泥)。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱I型硅酸鹽水泥，代號P-I。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過水泥質量5％的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱II型硅酸鹽水泥，代號P．II。返回前頁目前八十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點硅酸鹽水泥生產流程示意圖石灰質原料粘土質原料校正原料生料按比例混合磨細煅燒熟料石膏石灰石或粒化高爐礦渣硅酸鹽水泥由上圖，硅酸鹽水泥生產工藝可以概括為：“兩磨一燒”返回（CaO）（SiO2、Al2O3）（Fe2O3）Al2O3Fe2O3CaOSiO2目前八十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點

1.硅酸鹽水泥的礦物組成

生料主要化學成分：，，和。經高溫煅燒后，以上四種化學成分化合為熟料中的主要礦物組成：硅酸三鈣簡式為硅酸二鈣簡式為鋁酸三鈣簡式為鐵鋁酸四鈣簡式為

（二）硅酸鹽水泥的化學成分和礦物組成目前八十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點2.水泥孰料主要組成礦物的性質1）硅酸三鈣水泥中主要礦物組成，含量通常為50﹪左右，對硅酸鹽水泥影響大。水化速度較快，水化熱高，早期強度大。2）硅酸二鈣水化速度較慢，水化熱很低。早期強度較低而后期強度較高（但仍然低于）。耐化學侵蝕和干縮性較好。

目前八十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點3）鋁酸三鈣水化反應速度最快，水化熱最高。耐化學腐蝕性差，干縮性大。（注：的含量決定水泥的凝結速度和釋放熱量，通常為調節水泥凝結速度，需摻加石膏或硅酸三鈣與石膏形成的水化產物）。4）鐵鋁酸四鈣遇水反應較快，水化熱較高。強度較低，對水泥抗折強度和抗沖擊性能起重要作用。耐化學腐蝕性好，干縮性小。（注：道路水泥應提高的含量）目前九十頁\總數二百八十七頁\編于十二點3.水泥熟料主要礦物組成的性質比較

１）水化反應速度２）水化熱３）抗壓強度早期后期可見，和是水泥強度的主要來源。４）對抗折強度有利。５）耐化學腐蝕性６）干縮性小，中，大。目前九十一頁\總數二百八十七頁\編于十二點（三）硅酸鹽水泥的凝結和硬化1.水泥的水化作用1)硅酸三鈣:3CaO.SiO2+mH2O→3CaO.SiO2.H2O+(m-1)Ca(OH)2反應快2)硅酸二鈣：2CaO.SiO2+nH2O→2CaO.SiO2.nH2O反應慢3)鋁酸三鈣：3CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O

反應極快，凝結硬化極快，使水泥“閃凝”，來不及施工，加石膏調凝，減緩凝結硬化速度。3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O→3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O含水鋁酸三鈣與石膏再反應生成鈣礬石（水泥桿菌）4)鐵鋁酸四鈣4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O→3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O反應條件①Ca(OH)2達到飽和；②石膏被反應完。目前九十二頁\總數二百八十七頁\編于十二點2、硅酸鹽水泥的凝結和硬化階段1)溶解階段（初始反應期）需要幾十分鐘。1)初凝階段（誘導期、潛伏期）需要一小時左右，開始失去可塑性。1)終凝階段（凝結期、加速期）需要六小時左右，最終失去可塑性。1)硬化階段（硬化期）需要若干年，為強度逐漸生成過程。目前九十三頁\總數二百八十七頁\編于十二點2）物理性質

（1）細度：細度是指水泥顆粒的粗細程度。一般情況下，水泥顆粒越細，其總表面積越大，與水反應時接觸的面積也越大，水化反應速度就越快，所以相同礦物組成的水泥，細度越大，凝結硬化速度越快，早期強度越高。一般認為，水泥顆粒粒徑小于40微米時才具有較大的活性。

但水泥顆粒太細，在空氣中的硬化收縮也較大，使混凝土發生裂縫的可能性增加，此外，水泥顆粒細度提高會導致粉磨能耗增加，生產成本提高。

為充分發揮水泥熟料的活性，改善水泥性能，同時考慮能耗的節約，要合理控制水泥細度。

返回前頁目前九十四頁\總數二百八十七頁\編于十二點

（2）水泥凈漿標準稠度（標準稠度用水量）在測定水泥的凝結時間和安定性時，為使其測定結果具有可比性，必須采用標準稠度的水泥凈漿進行測定。①標準法（新維卡儀法（試桿）法）：現行國家標準(JTGE30T0505-2005)規定，以標準法維卡儀的試桿沉人凈漿距底板的距離為6±1mm時的水泥漿的稠度作為標準稠度。水泥凈漿達到標準稠度時所需的拌和水量稱為標準稠度用水量。②試錐法（代用法）a、調整水量法：試錐沉入深度28mm±2mmm。b、固定水量法：測沉入深度(S)

稱水泥500g，量水142.5ml水，測沉入深度(S)mm

Pw=33.4-0.185S(mm)。目前九十五頁\總數二百八十七頁\編于十二點

(3)凝結時間:是指水泥從加水時至水泥漿失去可塑性所需的時間。凝結時間分初凝時間和終凝時間。①初凝時間:是從水泥加水至水泥漿開始失去可塑性所經歷的時間（min）。試針沉人凈漿距底板的距離為4±1mm時②終凝時間:是從水泥加水至水泥漿完全失去可塑性所經歷的時間（min）。試桿沉人凈漿表面距離不大于為0.5mm。水泥的凝結時間，對水泥混凝土的施工具有十分重要的意義。水泥的初凝時間不宜過短，以便在施工過程中有足夠的時間對混凝土進行攪拌、運輸、澆筑和振搗等操作；終凝時間不宜過長，以使混凝土能盡快硬化，產生強度，提高模具周轉率，加快施工進度。硅酸鹽水泥初凝不得早45min，終凝不得遲于6．5h。普通硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于10h。目前九十六頁\總數二百八十七頁\編于十二點

（4）體積安定性：是指水泥在凝結硬化過程中體積變化的均勻程度。

各種水泥在凝結硬化過程中，都可能產生不同程度的體積變化。如果這種體積變化是輕微的均勻的，則對建筑物的質量沒什么影響，但是如果混凝土硬化后，由于水泥中某些有害成分的作用，在水泥石內部產生了劇烈的、不均勻的體積變化，則會在建筑物內部產生破壞應力，導致建筑物的強度降低。若破壞應力發展到超過建筑物的強度，則會引起建筑物開裂、崩塌等嚴重質量事故，這種現象稱為水泥的體積安定性不良。（引起體積安定性不良的原因）

測試方法

①試餅法：D=70-80mm、H=10mm、24小時、煮30分鐘，恒沸3小時②雷氏法：24小時、煮30分鐘、恒沸3小時、兩試件<5mm。目前九十七頁\總數二百八十七頁\編于十二點引起水泥體積安定性不良的原因

①水泥中含有過多的游離CaO和MgO

當水泥原料比例不當或煅燒工藝不正常時，會產生較多的處于游離狀態的CaO和MgO，它們和熟料一起，同樣經歷了1450℃的高溫煅燒，屬嚴重過火的CaO和MgO，水化反應速度極慢，在水泥凝結硬化很長時間后才進行水化，生成ca(0H)2和Mg(0H)2，在已經硬化的水泥石中膨脹，使水泥石出現開裂、翹曲、疏松和崩潰等現象。②石膏摻量過多水泥粉磨時，若摻人過量的石膏，當水泥硬化后，這些多余的石膏還會繼續與C3AH6反應生成鈣礬石，體積膨脹，引起水泥石開裂。返回前頁目前九十八頁\總數二百八十七頁\編于十二點

（5）強度：是水泥技術要求中最基本的指標，它直接反映了水泥的質量水平和使用價值。水泥的強度越高，其膠結能力也越大。硅酸鹽水泥的強度主要取決于熟料的礦物組成和水泥的細度，此外還與水灰比、試驗方法、試驗條件、養護齡期等因素有關。①水泥強度等級:P41表2-1042.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。②水泥型號：普通型、早強型（R），3d抗壓強度提高：10-24%，3d達28d抗壓強度50%。③水泥膠砂強度檢驗：水泥：標準砂=1：3、水/水泥=0.5、標準試件：40mm×40mm×160mm、測規定齡期（3d、28d）抗折、抗壓強度，以28d抗壓強度值（MPa）為強度等級。標準砂規格P41表2-9目前九十九頁\總數二百八十七頁\編于十二點2.技術標準P41表2-11

序號項目品質指標1不溶物I型硅酸鹽水泥不超過0.75％；II型硅酸鹽水泥不超過1.5％2氧化鎂熟料中氧化鎂的含量不得超過5.0％。如水泥經壓蒸安定性試驗合格，則允許放寬到6.0％3三氧化硫水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5％4燒失量I型硅酸鹽水泥不大于3％，II型硅酸鹽水泥不大于3.5％，普通水泥不大于5％5細度

硅酸鹽水泥比表面積大于300m2／kg，普通硅酸鹽水泥80微米方孔篩篩余不得超過10.0％6凝結時間

初凝時間不得早于45min，終凝時間，硅酸鹽水泥不得遲于6.5h，普通硅酸鹽水泥不得遲于10h7安定性

用沸煮法檢驗，必須合格8強度各齡期強度不低于表2-10中規定的數值9堿含量水泥中堿含量按Na20+o．658K20計算值表示。若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時，水泥中堿含量不得大于0.60％或由供需雙方商定返回前頁目前一百頁\總數二百八十七頁\編于十二點3、國家標準<通用硅酸鹽水泥>(GB175-2007)規定（1）凡氧化鎂、三氧化硫、凝結時間、安定性中任一項不符合標準規定(表2—11)時，均為不合格品（廢品水泥）。（2）凡細度、終凝時間、不溶物和燒失量中的任一項不符合標準規定或混合材料摻加量超過最大限量和強度低于商品強度等級的指標時為不合格品。（3）水泥包裝標志中水泥品種、強度等級、生產者名稱和出廠編號不全的也屬于不合格品。廢品水泥嚴禁在工程中使用。目前一百零一頁\總數二百八十七頁\編于十二點

硅酸鹽水泥硬化后形成的水泥石，在正常環境條件下將繼續硬化，強度不斷增長。但在某些腐蝕性液體或氣的長期作用下，水泥石就會受到不同程度的腐蝕，嚴重時會使水泥石強度明顯降低，甚至完全破壞。這種現象稱為水泥石的腐蝕。（五）硅酸鹽水泥石的腐蝕和防治目前一百零二頁\總數二百八十七頁\編于十二點

1.水泥石的腐蝕類型：1）淡水侵蝕；2）各種鹽侵蝕：常見（1）硫酸鹽侵蝕；（2）鎂鹽侵蝕。3）各種酸侵蝕。2.水泥石的腐蝕原因：1）內因：（1）具能被侵蝕水化物。（2）水泥石中裂隙。（3）水泥石中孔隙。2）外因：環境中存在有侵蝕能力的各種侵蝕介質，如淡水、鹽、酸。

目前一百零三頁\總數二百八十七頁\編于十二點3、常見侵蝕

1）淡水侵蝕

又稱溶析性侵蝕，是指硬化后混凝土中的水泥水化產物被淡水溶解而帶走，從而造成混凝土孔隙率增大、強度降低的一種侵蝕現象。水泥石中的各種水化物與水作用時，Ca(OH)2溶解度最大，首先被溶出。在靜水或無水壓的情況下，由于周圍的水會被Ca(OH)2所飽和，使溶出作用停止，因此，溶出僅限于表層，對整體水泥石影響不大。但在流水及壓力水的作用下，溶出的Ca(OH)2不斷被流水帶走，水泥石中的Ca(OH)2就會不斷被溶析，使混凝土的孔隙率增大，強度降低，而且水泥石液相中Ca(OH)2的濃度降低，還會導致水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣的不斷分解，使水泥石內部不斷受到破壞，強度不斷降低，最終可能導致整個結構物的破壞。目前一百零四頁\總數二百八十七頁\編于十二點2）鹽類侵蝕

(1)硫酸鹽侵蝕

通過海灣、沼澤或跨越污染河流的線路，沿線橋涵墩臺，有時會受到海水、沼澤水、工業污水的侵蝕，這時如水中含有堿性硫酸鹽，就會與水泥石中的Ca(OH)2作用形成硫酸鈣，硫酸鈣會結晶析出，并與水泥石中的水化鋁酸鈣發生反應，生成鈣礬石，體積膨脹，在水泥石內產生很大的內應力，使混凝土強度降低，造成結構物的破壞。返回前頁目前一百零五頁\總數二百八十七頁\編于十二點（2）鎂鹽侵蝕

在海水或地下水中，常含有較多的鎂鹽，主要以氯化鎂、硫酸鎂形態存在。鎂鹽與水泥石中的氫氧化鈣起置換作用，生成強度低無膠結能力的氫氧化鎂，液相中氫氧化鈣濃度降低，還會引起水泥石中氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等強度組分的分解，導致水泥石的破壞