砂石材料试验检测技术.pdf

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1、砂石材料试验检测技术一、砂石材料基本概念1．砂石材料：是石料和集料(又称骨料)的总称。2．石料分类：根据石料形成时的地质条件分成岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。3．集料的定义：在混合料中起骨架和填充作用的粒料。4．标准筛：对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品筛。5．集料划分方法：（1）按集料形成过程：分为自然风化、地质作用形成的卵石（砾石）和人工机械加工而成的碎石。（2）按粒径大小分为粗集料和细集料（又称砂）。（3）按化学成分分为酸性集料和碱性集料。6．粗、细集料划分：水泥混凝土的分界尺寸是4

2、.75mm，沥青混合料的分界尺寸为2.36mm。7．集料最大粒径和公称最大粒径：公称最大粒径比最大粒径小一个粒级。集料最大粒径指集料100%都要求通过的最小标准筛筛孔尺寸。集料公称最大粒径指集料可能全部通过或允许有少量筛余(筛余量不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸。实际上工程中所指的最大粒径往往是指公称最大粒径。二、石料1．真密度：石料在在规定试验条件下(温度20℃)，单位真实体积3(不包括孔隙体积)的质量。量纲为g／cm。....2．毛体积密度：石料在规定试验条件下，单位毛体积(包括矿质实体和闭口、开口孔隙的体积)的

3、质量。3．孔隙率P：石料孔隙体积占其总体积（即毛体积）的百分率。4．吸水性：衡量一定条件下石料吸水能力的大小称为石料的吸水性。可用吸水率和饱水率两项指标表示。1）吸水率：石料在室温（20±2℃）和大气压条件下，石料试样最大吸水质量占烘干（105±5℃）石料试样质量的百分率。2)饱水率：石料在室温（20±2℃）和抽真空（真空度残压为2.67KPa)后的条件下，石料试样最大吸水量占烘干石料试样质量的百分率。饱水率比吸水率大，饱水率的计算方法与吸水率相似。5．耐候性：石料在自然环境下的使用过程中，首先要承受周围环境温度改变引

4、起的温度应力作用，其次是承受因正、负气温的交替冻融引起内部组织结构受到的破坏作用，评价石料这种抵抗自然破坏因素的性能称为耐候性。该性能用抗冻性和坚固性两项指标来评价。抗冻性：石料抵抗多次冻融循环作用的性能称为抗冻性。该性质采用一定条件下受测石料经历数次冻融循环过程后，其强度损失的百分率(耐冻系数)来表示。坚固性：石料抵抗多次由硫酸钠结晶膨胀循环后造成的破坏作用的性能称为坚固性。由于硫酸钠从溶解的离子状态转化为结晶体，会产生一定的晶胀作用，这类似于水在负温时结冰产生的冻胀作用，但晶胀的作用程度要比冻胀作用更为显著。所以采

5、用一定的试验方法，以检测石料经历数次硫酸钠结晶产生的晶胀作用后其性能的变化程度(如质量损....失、强度降低等)，来作为石料坚固性的测定方法。6．力学性质：石料力学性质主要采用石料抗压强度和磨耗性两项指标来评价。(1)单轴抗压强度：石料在饱水状态且几何尺寸为边长50mm的正立方体在一定加载速率条件下的承载能力，来表示石料的单轴抗压强度（MPa）。（最大荷载/受压面积）抗压强度越高，石料越好。（2）磨耗性：磨耗性是石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。通行的检测方法采用洛杉矶磨耗试验法。石料或水泥混凝土用粗集料的磨耗

6、率率=(m1-m2)/m1，m2指试验后过2mm筛的筛余量（对于石料或混凝土集料采用2mm筛，对于沥青混合料及基层采用1.7mm筛）。磨耗率越大，抗磨耗性越差。7．化学性质石灰岩石料与沥青拌和而成的混合料在水稳性上要比采用花岗岩石料与沥青拌和的混合料要好．石灰岩是碱性岩，花岗岩是酸性岩。公路工程上根据石料中氧化硅含量的多少，将其分成三种：石料类型氧化硅含量（%）常见石料酸性石料＞65花岗岩、石英岩中性石料52~65辉绿岩、闪长岩碱性石料＜52石灰岩、玄武岩8．石料分类：按矿物组成、成分含量和组织结构分为岩浆岩类、石灰岩

7、类、砂岩和片岩类、砾石类四种。按力学性质（饱水抗压强度和洛杉矶杉矶耗率）划分为四个等级，1级为最强的岩石，2级为坚强的岩石，3级为中等强度的岩石，4级为较软的岩石。....三、石料试验检测(一)1石料的真密度试验步骤：测定在规定温度条件下，石料自身单位体积的质量(体积中不包括石料内部的闭口孔隙和外部的开口孔隙)，并结合石料毛体积密度的测定为计算石料的孔隙率提供依据。2．试验步骤(1)过0.25筛，收集备用。(2)取大约lOOg的石粉在105±5℃烘箱中加热6-12h，冷却至室温待用。(3)煤油注入李氏比重瓶至刻度线内(

8、瓶颈凸包下部)，在恒温水浴中保持恒温半小时后，取出比重瓶，以弯液面下沿为准，读取煤油所处刻度V1，准确至O．05mL(下同)。(4)从干燥器中取出备用粉状石料样品，在天平上准确称出盛样器皿和样品总质量m1，精确至0．001g(下同)。(5)用牛角勺仔细地把石粉样品通过长颈漏斗装入比重瓶中，装填过程中避免石粉粘在瓶颈处。当煤油液面厂