道路與橋梁工程用石料的技術(shù)性質(zhì)

    一、水泥混凝土路面用粗集料壓碎值

    水泥混凝土路面用粗集料的壓碎值指標(biāo)試驗(yàn)方法（JTJ058T0315—1994）與前述普通混凝土相同。

    二、瀝青路面用粗集料壓碎值

    瀝青路面用粗集料壓碎值指標(biāo)的測(cè)定，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（JTJ058T0316—2000）的規(guī)定，是將13.2～16mm的試樣m0克，裝入專(zhuān)用試樣筒中，逐級(jí)施加400KN的荷載，卸荷后用孔徑2.36mm的篩子過(guò)篩，稱取通過(guò)2.36mm篩孔的全部細(xì)料重量計(jì)作m1，則壓碎值指標(biāo)按下式計(jì)算：
                                       
    （4-3）                           
式中：
——集料壓碎值（%）；
m0——試驗(yàn)前試樣重量（g）；
m1——試驗(yàn)后通過(guò)2.36mm篩孔的細(xì)料重量（g）。

    三、道路用粗集料磨光值

    高等級(jí)公路對(duì)路面的抗滑性能有一定的要求，作為路面用的集料，在車(chē)輛輪胎的作用下，不僅要求具有高的抗磨耗性能，而且要求具有高的抗磨光性。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（JTJ058T0321—94）的規(guī)定，集料的抗磨光性采用磨光值表示（簡(jiǎn)稱PSV）。磨光值的測(cè)試方法是選取10～15mm的試樣，密排于試模中，用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿固結(jié)成一整體，每組4個(gè)試件。加速磨光機(jī)的道路輪在試樣表面以640±10r/min的速度旋轉(zhuǎn)，先用30號(hào)金剛砂水磨3h，再用280號(hào)金剛砂水磨3h，用擺式摩擦系數(shù)儀測(cè)定摩擦系數(shù)值，經(jīng)換算后得磨光值（詳見(jiàn)試驗(yàn)部分）。

    集料的磨光值越高，表示抗滑性能越好。高速公路和一級(jí)公路的集料磨光值要求不小于42，普通公路不小于35。玄武巖、安山巖、砂巖和花崗巖的磨光值一般較高。幾種常用集料的磨光值列于表4-9。 

表4-9 常用巖石的磨光值
巖石名稱		石灰?guī)r	角頁(yè)巖	斑巖	石英巖	花崗巖	玄武巖	砂巖
磨光值	平均值	43	45	56	58	59	62	72
	范 圍	30～70	40～50	43～71	45～67	45～70	45～81	60～82

    四、道路用粗集料沖擊值

    集料抵抗多次連續(xù)重復(fù)沖擊荷載作用的性能，稱為抗沖擊韌性，常用集料沖擊值（LSV）表示。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（JTJ058T0322—2000）的規(guī)定，集料沖擊值的測(cè)試是采用方孔篩篩取9.5～13.2mm的試樣m克，裝入金屬盛樣器中，在沖擊值試驗(yàn)儀中用沖擊錘自380±5mm的高度自由落錘沖擊15次，再用2.36mm的篩篩去被沖碎的細(xì)粒，稱量篩余，計(jì)作m1，則沖擊值指標(biāo)LSV按下式計(jì)算：
                                      
    （4-4）                         
式中：
LSV——集料的沖擊值（%）；
m——原試樣重量（g）；
m1——試驗(yàn)后通過(guò)2.36mm的試樣重量（g）。

    集料的沖擊值越大，表明集料的抗沖擊性能越差。高速公路和一級(jí)公路的 值要求不大于28%，普通公路不大于30%。

   五、道路用粗集料磨耗值

    集料磨耗值用于評(píng)定抗滑表層的集料抵抗車(chē)輪撞擊及磨耗的能力。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（JTJ058T0323—2000）的規(guī)定，集料磨耗值采用道瑞磨耗機(jī)測(cè)定。將10～15mm的石子單層緊排于兩個(gè)試模內(nèi)（每個(gè)試模內(nèi)不少于24粒），用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿固結(jié)成一整體，用石英砂磨料在磨盤(pán)上磨500轉(zhuǎn)，稱取磨耗前后的試樣重量，按下式計(jì)算集料的磨耗值。
                                                   
    （4-5）                                  
式中： 
AAV——集料道瑞磨耗值；
m0——磨耗前試件的重量（g）；
m1——磨耗后試件的重量（g）；
——集料飽和面干密度（g/cm3）。

    集料磨耗值越高，表示集料的耐磨性越差。高速公路和一級(jí)公路抗滑面層用集料的磨耗值不大于14，普通公路不大于16。

    六、道路用集料磨耗性

    磨耗性是石料抵抗撞擊、剪切和摩擦等綜合作用的性能。常用洛杉機(jī)法磨耗試驗(yàn)（JTJ058T0317—2000）和狄法爾法磨耗試驗(yàn)（礫石JTJ058T0318—1994，碎石JTJ058T0319—1994）兩種方法（詳見(jiàn)試驗(yàn)部分），用磨耗損失大小評(píng)價(jià)石料的抗磨耗性。磨耗損失按下式計(jì)算： 
                                         
    （4-6）                                   
式中：
Q——石料的磨耗率（%）；
m0 ——試驗(yàn)前石料的重量（g）；
m1 ——試驗(yàn)后石料在1.7mm（方孔篩）或2.0mm（圓孔篩）上的重量（g）。

    石料的磨耗率越大，表示石料的耐磨性能越差。

    七、道路用石料耐候性

    用于道路與橋梁工程的石料抵抗大氣自然因素作用的能力稱為耐候性。道路與橋梁工程由于都是暴露于大自然中無(wú)遮蓋的建筑物，長(zhǎng)期受到各種自然因素的作用。如溫度升降引起的溫度應(yīng)力作用；干濕循環(huán)引起的風(fēng)化作用；冰凍引起的膨脹破壞作用等等。其力學(xué)性能將逐漸下降。通常用抗凍性和堅(jiān)固性兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量石料的耐候性優(yōu)劣。

    對(duì)于用于橋梁工程的石料，當(dāng)月平均氣溫低于－10℃時(shí)，抗凍性試驗(yàn)必須合格，其中耐凍系數(shù)（凍融循環(huán)前后飽水抗壓強(qiáng)度比）必須大于0.75。

    八、道路用石料的技術(shù)要求

    道路工程用石料根據(jù)造巖礦物的成分、含量以及組織結(jié)構(gòu)分為四大巖類(lèi)：

    Ⅰ. 巖漿巖類(lèi)：如花崗巖、正長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、閃長(zhǎng)巖、橄欖巖、玄武巖、安山巖、流紋巖等。 
    Ⅱ. 石灰?guī)r類(lèi)：石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等。
    Ⅲ. 砂巖和片麻巖類(lèi)：石英巖、砂巖、片麻巖、石英片麻巖等。
    Ⅳ. 礫石類(lèi)。

    根據(jù)石料的飽水抗壓強(qiáng)度和磨耗率，各巖石類(lèi)分為四個(gè)等級(jí)：

    1級(jí)：最堅(jiān)硬的巖石； 
    2級(jí)：堅(jiān)硬的巖石；
    3級(jí)：中等強(qiáng)度的巖石；
    4級(jí)：較軟的巖石。

    常用天然石料的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4-10。

表4-10 常用天然石料的主要技術(shù)指標(biāo)
巖石類(lèi)別	主要巖石名稱	石料等級(jí)	技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
			飽水強(qiáng)度 （MPa）	磨耗率（%）
				洛杉機(jī)法	狄法爾法
Ⅰ　巖漿巖類(lèi)	花崗巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖等	1	＞120	＜25	＜4
		2	100～120	25～30	4～5
		3	80～100	30～45	5～7
		4		45～60	7～10
Ⅱ　石灰?guī)r類(lèi)	石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等	1	＞100	＜30	＜5
		2	80～100	30～35	5～6
		3	60～80	35～50	6～12
		4	30～60	50～60	12～20
Ⅲ　砂巖和片麻巖類(lèi)	石英巖、砂巖、片麻巖、石英片、麻巖等	1	＞100	＜30	＜5
		2	80～100	30～35	5～7
		3	50～80	35～45	7～10
		4	30～50	45～60	10～15
Ⅳ　礫石類(lèi)		1		＜20	＜5
		2		20～30	5～7
		3		30～50	7～12
		4		50～60	12～20