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2) 石料技艺本质

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  (2) 石料技术性质_能源/化工_工程科技_专业资料。第一章 砂石材料 砂石材料:经人工开采的岩石或再经轧制而得到的碎石、 石屑等以及由地壳上层的岩石经自然风化得到的松散粒料如天 然砂砾。砂石材料可以直接铺筑路面或砌筑各种桥梁结构物, 但更多的是作为

  第一章 砂石材料 砂石材料:经人工开采的岩石或再经轧制而得到的碎石、 石屑等以及由地壳上层的岩石经自然风化得到的松散粒料如天 然砂砾。砂石材料可以直接铺筑路面或砌筑各种桥梁结构物, 但更多的是作为矿质集料来配制无机结合料稳定土、水泥混凝 土、砂浆和沥青混合料。 2019/3/29 1 第一节 砂石材料的技术性质 砂石材料:天然石料、人工轧制的集料和工业冶金矿渣。 一、 石料的技术性质和技术要求 (一)石料的技术性质 石料的技术性质:物理性质、化学性质、力学性质和工艺性质。 1.物理性质 1) 物理常数 开口孔隙 m0 开口孔隙 Vi V0 闭口孔隙 闭口孔隙 M ms 矿质实体 Vn 矿质实体 Vs V 2019/3/29 石料组成结构外观示意图 石料结构的质量与体积关系示意图 2 (1) 真实密度ρ t 真实密度ρ t:石料在规定的条件(105℃±5℃下烘干至 恒重P230,温度20℃)下,单位矿质实体体积的质量。 ρ t =ms/Vs 式中:ρ t——石料的线); ?? ms——石料矿质实体的质量( g) Vs——石料矿质实体的体积(cm3)。 当在空气中称重时,mo=0,ms =M,故 ρ t =M/Vs 测定方法:比重瓶法和李氏比重瓶法。 2019/3/29 3 (2)毛体积密度ρ h 毛体积密度ρ h:石料在规定的条件下,单位毛体积的质量。作 用是估算砌体或结构物的自重。 ?h ? mS M ? Vs ? Vn ? Vi V 式中:ρ h ——石料的毛体积密度(g/cm3); ms——石料矿质实体的质量(g); Vs——石料矿质实体的体积(cm3); Vi——石料开口孔隙的体积(cm3); Vn——石料闭口孔隙的体积(cm3)。 M=ms,V= Vs + Vn + Vi 测定方法:静水称量法或蜡封法。 2019/3/29 4 (3)孔隙率n 孔隙率n:石料的孔隙体积占总体积的百分率。 ?h Vo n? ? (1 ? ) ?100 V ?t 式中:n——石料的孔隙率(%); V0——石料的孔隙体积(cm3); V——石料的占总体积(cm3). 2019/3/29 5 2)吸水性 吸水性:石料在水中吸收水分并把水分保留在材料内部的性质。 主要与石料的孔隙率值大小和孔隙特征有关。采用吸水率和饱水率两项 指标来表征。 吸湿性:在空气中吸湿和还湿的性质,用含水量表示。空气潮湿时,吸 湿性;空气干燥时,还湿性。 (1)吸水率:在常温(20℃±2℃)常压下,石料试件最大的吸水质量占石 料试件干燥时质量的百分率。 Wx ? m2 ? m1 ?100 m1 式中:Wx——石料的吸水率(%); m1 ——石料试件烘干至恒重时的质量(g); m2 —— 石料试件吸水至恒重时的质量(g)。 (2) 饱水率:在常温(20℃±2℃)和线kPa)条件下,石料试 件最大的吸水质量占石料试件干燥时质量的百分率。 吸水率和饱水率能有效地反映岩石微裂隙的发育程度,可用来判断岩石的 抗冻性和抗风化等性能。 2019/3/29 6 3)耐候性 耐候性:石料抵抗大气自然因素作用的性能。 (1)抗冻性:石料在吸水饱和状态下,抵抗多次冻结和融化作用而不发生显著破 坏,同时也不严重降低强度的性能。 合格评价标准: ①外观:剥落、裂纹、松散 ②质量损失:≦5% ③降低强度值:≦25% 要求做抗冻性试验的条件: ① 寒冷地区,冬季月平均气温低于-15℃的重要工程; ② Wx0.5%; ③干湿交替。 (2)NaSO4坚固性:无条件做抗冻性时,可采用此法(简单快速)。 2019/3/29 7 2、力学性质 一般的力学性质:抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度等。 强度:材料在外力作用下抵抗破坏的能力。 路用性能特殊要求的力学性质:抗磨光、抗冲击、抗磨耗。 1) 单轴抗压强度R: R ? P A 式中:R—岩石的单轴抗压强度(MPa); P—极限破坏时的荷载(N); A—试件的受压面积(mm2)。 岩石的单轴抗压强度取决于石料的组成结构(如矿物组成、岩石的结构 和构造、裂隙的分布等),同时也取决于试验的条件(如试件的形状、尺寸、 加载速度、温度和湿度等)。 2)磨耗性:石料抵抗磨擦、剪切和撞击等综合作用的性质。 测试方法: (1)洛杉矶磨耗试验。 (2)狄法尔磨耗试验。 2019/3/29 8 3.化学性质 化学性质:材料的化学成分(如矿物组成)与周围物质进行化学反应或 在外界物质影响下保持其组成结构稳定的能力。 52%:酸性石料 SiO2 52%~65%:中性石料 65%:碱性石料 (二)石料的技术要求 1.路用石料的技术分级: 先分四类后分4级,分级依据主要为石料的抗压强度和磨耗率。 2.路用石料的技术标准:T1-1 2019/3/29 9 二、道路和桥梁用石料制品 (一) 道路路面建筑用石料制品 1.高级铺砌用整齐块石 2.路面铺砌用半整齐块石 3.铺砌用不整齐块石 4.锥形块石 (二)桥梁建筑用石料制品 1.片石 2.块石 3.方块石 4.粗料石 5.细料石 6.镶面石 2019/3/29 10 常用石料制品的特点、规格尺寸和用途 名称 特 点 规 格 尺 寸 用 途 片石 由爆破或人工开采直接 得到的不规则的石料。 由成层岩石中打眼放炮 开采获得。形状大体方 正,无尖角,有两个较 大的平行面,边角可不 加工。 人工或机械开采的较规 则的六面体或其它形状 经过加工琢凿而成。有 三对平行面。 最小边长15cm,体积不小 砌筑挡土墙、护坡、边 于0.01m3,重量30Kg以上。 沟和混凝土基础等。 厚度不小于20cm,宽度为 厚度的1.5~2.0倍,长度为 厚度的1.5~3.0倍。 桥涵基础。 块石 料石 按其表面平整程度分为粗 砌筑拱圈、纪念碑和石 柱等。 料石和细料石两种。粗料 石:表面凹凸不大于10mm 细料凹凸不大于5mm。 2019/3/29 11

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