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(chēng)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(chēng)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(chēng)		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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)	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