石料的技术性质及要求课件

第二节石料的技术性质和技术要求

主要从物理性质、力学性质和化学性质三个方面评价石料的物理性质

物理常数

石料的吸水性

耐候性石料的力学性质石料的化学性质1测定方法比重瓶法和李氏比重瓶法。真实密度

表达式

定义石料在规定试验条件(105±5℃烘干至恒重，温度20℃)下，单位真实体积(不含孔隙的矿质实体积)的质量。毛体积密度定义石料在规定试验条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙的体积)的质量。

石料物理常数2

石料孔隙率的大小可反映其组成结构状况，也可以间接反映其强度。毛体积密度表达式

测定方法静水称量法和封蜡法孔隙率计算公式定义石料孔隙体积占其总体积的百分率。

石料物理常数3将石料样品粉碎磨成细粉后,在105±5℃条件下烘干至恒重，称其质量。然后在密度瓶中加水经沸煮，使水充分进入闭口空隙中，通过置换法测定其真实体积，从而得到石料的密度。将石料样品粉碎磨成细粉后，在105±5℃条件下烘干至恒重。向李氏比重瓶中注入煤油至0刻度，然后加入石粉至规定刻度，从而测定出所加入石粉的体积，再称量所加入石粉的质量，从而得到石料的真实密度。比重瓶法李氏比重瓶法4将规则石料在105±5℃条件下烘干至恒重测得其质量，再将石料吸水24h，饱水后用湿毛巾揩干表面水，称量石料饱和面干时质量。再用静水天平称量饱和面干石料的水中质量，由此可计算石料的毛体积，即可求得石料毛体积密度。将规则石料在105±5℃条件下烘干至恒重测得其质量，再将石料表面涂一薄层石蜡，称量涂蜡试件的质量。再用静水天平称量涂蜡试件的水中质量，通过计算即可求得石料毛体积密度。静水称量法封蜡法5石料的吸水性

石料的吸水性指石料吸收水分的能力，与孔隙率的大小及孔隙特征有关。吸水性由吸水率和饱水率两个指标表示。吸水率表达式测定方法：直接浸水法

定义：石料在室内常温(20±2℃)和大气压条件下，石料试件最大吸水质量占烘干(105±5℃干燥至恒重)石料试件质量的百分率。

6饱水性系数

测定方法：直接浸水法、真空抽气法。表达式计算公式

可间接评定石料的抗冻性，

大其抗冻性能差。饱水率定义：石料在室内常温(20±2℃)和真空抽气(抽至真空度为残压2.67KPa)后的条件下，石料试件最大吸水质量占烘干石料试件质量的百分率。7石料试件在室内常温(20±2℃)条件下，按照规定试验方法吸水，第一次注水至试件高度1/4处，隔2h后注水至试件高度1/2处，4h后将水加至试件3/4处，6h将水加至高出试件顶面20mm以上。直接浸水法试件饱水24h试件饱水8试件放在真空干燥器中,加水至高出试件20mm以上，密封真空干燥器，开动抽气机,使产生20mm汞柱的真空，保持此真空状态一直到无气泡发生为止，关上抽气机，试件在水中保持2h。真空抽气法9试验方法：硫酸钠坚固性法耐候性石料抵抗大自然因素作用的性能称为耐候性。评价方法：抗冻性、坚固性。抗冻性计算公式抗冻性合格标准：试验方法：直接冻融法坚固性计算公式

石料抵抗多次冻融循环作用的性能称为抗冻性。冻融试验后用耐冻系数Kfr评定。石料抵抗多次硫酸钠结晶膨胀循环作用的性能。硫酸钠干湿循环后用质量损失率Ｑ坚评定。10将石料加工成规则试件，在常温条件(20±5℃),采用逐渐浸水的方法，使开口空隙吸饱水后，然后置于负温(通常采用－15℃)的冰箱中冻结4h，最后在常温条件下融解，为一冻融循环。经过10、15、25或50次循环后，无明显的缺损(包括:裂缝、缺角、掉边、表面松散等现象)，同时耐冻系数(Kfr)大于0.75者为抗冻性合格。直接冻融法11将烘干并已称量过的规则试件，浸入饱和的硫酸钠溶液中经20h，取出置于105±5℃的烘箱中烘4h。然后取出冷却至室温，作为一个循环。如此重复若干个循环。最后用蒸馏水沸煮洗净，烘干称量，计算质量损失百分率。硫酸钠坚固性法12

试验条件：吸水饱和状态单轴受压石料的力学性质

确定石料技术等级主要有单轴饱水抗压强度和磨耗率两项技术指标。石料在吸水饱和状态下，抵抗单轴受压破坏的能力称为石料的单轴抗压强度。

标准试件尺寸：正方体50×50×50mm

或圆柱体Ф＝h＝50mm；计算公式：

加荷速度：0.5~1.0MPa/s抗压强度观看动画13

石料抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。测定方法：洛杉矶试验法和狄法尔试验法现行标准推荐采用洛杉矶试验法。评定方法石料的技术要求

按技术要求的不同分为4个岩类，岩类划分主要代表性岩石分列如下：岩浆岩类：如花岗岩、正长岩、辉长岩、辉绿岩、闪长岩、橄榄岩、玄武岩、安山岩、流纹岩等。磨耗率路用石料岩类划分石灰岩类:石灰岩、白云岩、泥灰岩、凝灰岩等。14路用石料等级和技术标准砂岩与片岩类：石英岩、砂岩、片麻岩、石英片麻岩等。

砾石类路用石料技术等级划分

以上各岩组按饱水状态的抗压强度和磨耗率各分列为4个等级。1级——最坚强的岩石；2级——坚强的岩石；3级——中等强度的岩石；4级——较软的岩石；15

公路工程石料技术标准7～1230～50－312～2050～60－45～720～30－2＜5＜20－1

－Ⅳ砾石类10～1545～6030～5047～1035～4550～8035～730～3580～1002＜5＜30＞1001石英岩、片麻岩、石英片麻岩、砂岩等Ⅲ砂岩与片岩类12～2050～6030～6046～1235～5060～8035～630～3580～1002＜5＜30＞1001石灰岩、白云岩、等。Ⅱ石灰岩类7～1045～60－45～730～4580～10034～525～30100～1202＜4＜25＞1201花岗岩、玄武岩、安山岩、辉绿岩等Ⅰ岩浆岩类654321

狄法尔试验

洛杉矶试验磨耗率（％）

抗压强度（MPa）技术标准

石料等级

主要岩石名称

岩石类别16由5000g按一定规格组成的级配石料，试样在加入磨耗鼓的同时加入质量为5000g的钢球12个，磨耗鼓以30～33r/min的速度旋转，经旋转500次后，用2mm园孔筛筛去(或1.6mm方孔筛)试样中石屑，洗净烘干并称其质量。计算被磨耗质量(小于2mm或1.6mm)占试样总质量的百分率。洛杉矶试验法17石料的化学性质石料的化学性质对路用性能的影响矿质混合料名称干燥抗压强度（20°C）fR(d)(kPa)浸水后抗压强度（浸水72h,20°C）fR(w)(kPa)浸水后强度降低St(%)石灰石矿质混合料205818938.01花岗岩矿质混合料1372116615.01石英石矿质混合料117691722.08石料按SiO2含量的分类碱性石料SiO2<52％

中性石料SiO2＝52～65％

酸性石料SiO2>65％

18岩石与沥青粘附性按岩石中SiO2分类SiO2含量0102030405060708090100石灰岩硅质石灰岩玄武岩闪长岩辉绿岩斑岩花岗岩石英岩酸性石料中性石料碱性石料0526510019石料与沥青粘附性的测定方法

水煮法适用于测定大于13.2mm的石料水浸法适用于测定小于13.2mm的石料石料与沥青粘附性的评定根据沥青膜的剥落程度划分为5个等级，等级愈高表示粘附性愈好。粘附性的排列顺序是：V、IV、III、II、I。不同矿物组成的粘附性比较岩石名称石灰岩花岗岩石英岩水煮法粘附性