砂石材料的檢測與應(yīng)用-巖石的檢測與應(yīng)用

3.1.1物理常數(shù)建筑工程材料什么是巖石的物理常數(shù)

為了反映石料的組成結(jié)構(gòu)以及它與物理和力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系，通常采用一些物理常數(shù)來表征材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，可以間接預(yù)測石料的有關(guān)物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。此外，在混合料組成設(shè)計計算時，這些物理常數(shù)也是重要的原始資料。真實密度毛體積密度孔隙率

物理

常數(shù)巖石在規(guī)定條件下(100~110℃烘干至恒重)單位礦質(zhì)實體體積的質(zhì)量在規(guī)定的干燥狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量(包括實體和開口、閉口孔隙體積)石料中孔隙體積占其總體積的百分率巖石的物理常數(shù)思考：比一比，石料的真實密度與毛體積密度，哪個值大？認識巖石體積組成閉口孔隙閉口孔隙指與外界不連通的細小孔隙開口孔隙指與外界相連通的細小孔隙

一、密度（真實密度）：是巖石在規(guī)定條件下(100~110℃烘干至恒重)，單位礦質(zhì)實體體積的質(zhì)量。(不含孔隙的體積)ρt------石料的真實密度g/cm3

ms-----干燥狀態(tài)下的石料質(zhì)gvs------礦質(zhì)實體體積cm3將巖石研磨成細粉，烘干，再用密度瓶測定的方法求得：V2V1拓展：密度的測定方法“公路工程巖石試驗規(guī)程”JTGE41--2005二、毛體積密度：在規(guī)定的干燥狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量(包括實體和開口、閉口孔隙體積)

。ρd------毛體積密度，g/cm3或kg/m3ms-----干燥狀態(tài)下的石料質(zhì)量，單位g或kgvn、vi------石料閉口、開中孔隙的體積cm3或m3

拓展：巖石毛體積的測定量積法：適于規(guī)則試樣水中稱量法：適于不溶于水的巖石，飽和面干狀態(tài)排開水的體積是毛體積蠟封法：適于所有巖石三、孔隙率：石料中孔隙體積占其總體積的百分率。

ρd------石料毛體積密度g/cm3ρt------石料真實密度g/cm3練習(xí)：某石料真實密度是2.65g/cm3，孔隙率是1.0%，該石料的毛體積密度是()。

3.1.2吸水性建筑工程材料石料的吸水性

石料吸水性是石料在規(guī)定的條件下吸水的能力。由于石料的孔結(jié)構(gòu)（孔隙尺寸和分布狀態(tài)）的差異，在不同試驗條件下吸水能力不同。為此，我國現(xiàn)行JTGE41-2005《公路工程巖石實驗規(guī)程》規(guī)定，采用吸水率和飽和吸水率兩項指標來表征石料的吸水性。吸水性：石料在一定條件下的吸水能力。吸水率A20±2℃一個大氣壓飽和吸水率B20±2℃真空（20mmHg）或煮沸6h表征指標試驗條件：吸水率A飽和吸水率B定義：石料最大吸水的質(zhì)量/石料的烘干質(zhì)量試驗條件：吸水性一、吸水率：常溫常壓下，石料試件最大吸水質(zhì)量占烘干石料質(zhì)量的百分率。Wa=((m1-m)/m)x100%

Wa－石料吸水率(%)m－石料試件烘干至恒量時的質(zhì)量（g）

m1－石料試件吸水至恒量時的質(zhì)量（g）吸水性二、飽和吸水率：常溫抽氣條件下，石料試件最大吸水質(zhì)量占烘干石料質(zhì)量的百分率。

Wsa=((m2-m)/m)x100%Wsa－石料飽和吸水率(%)m－石料試件烘干至恒量時的質(zhì)量（g）

m2－石料試件強制吸水飽和后的質(zhì)量（g）請判斷：石料吸水處于飽水狀態(tài)時，開口孔隙和閉口孔隙中都吸滿水。這句話是否正確？思考：吸水率與飽和吸水率的區(qū)別是什么？吸水性三、飽水系數(shù)：吸水率與飽和吸水率的比值稱為飽水系數(shù)。Kw=Wa/Wsa

Kw-飽水系數(shù)（%）

Wa-石料吸水率(%)

Wsa－石料飽和吸水率(%)

3.1.3耐候性建筑工程材料巖石的耐候性指的是什么？

道路與橋梁都是暴露于大自然中無遮蓋的建筑物，經(jīng)常受到各種自然因素的影響，如溫度的升降，由于溫度應(yīng)力的作用，引起石料內(nèi)部的破壞；其次是在潮濕的環(huán)境下，受到正、負氣溫的交替凍融作用，引起石料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的破壞?？箖鲂越?jīng)25次或15次的凍（-15℃）融（20℃）循環(huán)次數(shù)后的質(zhì)量損失百分率表征指標堅固性經(jīng)5次硫酸鈉溶液侵蝕試驗后的質(zhì)量損失百分率橋涵用石料一月份平均氣溫低于-10℃應(yīng)符合抗凍性耐候性（耐久性）：石料抵抗自然因素作用的能力?？箖鲂再|(zhì)量損失百分率凍融系數(shù)抗凍性試驗的兩個表征指標：凍融系數(shù)Kf（耐凍系數(shù)）=若干次凍融循環(huán)后石料的飽水抗壓強度/未經(jīng)凍融循環(huán)石料的飽水抗壓強度質(zhì)量損失百分率=石料經(jīng)凍融循環(huán)后的損失質(zhì)量/石料凍融試驗前的烘干質(zhì)量凍融系數(shù)大于75%，質(zhì)量損失率小于2%，抗凍性好堅固性試驗：評價巖石耐候性的簡易快速方法質(zhì)量損失百分率=石料堅固性試驗后的質(zhì)量損失/石料堅固性試驗前的烘干質(zhì)量一句話問答：請總結(jié)評價石料抗凍性的指標都有哪幾個？表征評價抗凍性的指標凍融后強度變化凍融系數(shù)K=R凍后強度/R凍前強度質(zhì)量損失質(zhì)量損失百分率=經(jīng)凍融循環(huán)的烘干前后石料質(zhì)量差/烘前質(zhì)量吸水能力飽水系數(shù)=常溫常壓吸水量/真空狀態(tài)吸水量建筑工程材料3.1.4巖石抗壓強度的測定3.1.4巖石抗壓強度的測定01問題壓碎指標不合格就不能使用在工程中嗎？前情回顧案例案例南寧市富寧路聯(lián)接線工程NO.1跨線橋工程，預(yù)制空心梁板C50，設(shè)計采用Ⅱ類碎石，試驗室檢測結(jié)果顯示碎石實測值22%，標準范圍≤20%，所用壓碎指標不合格。監(jiān)理方不同意使用該碎石。業(yè)主、監(jiān)理踏遍武鳴石場均未能找出符合要求的碎石。施工方遲遲未能開工，心急如焚。JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢測方法》標準3.2.5條，碎石的強度可用巖石的抗壓強度和壓碎值表示，巖石的抗壓強度應(yīng)比混凝土抗壓強度高20%，當(dāng)混凝土強度等級大于等于C60時，應(yīng)進行巖石抗壓強度檢驗。02問題解答可以通過測定母巖抗壓強度來判斷碎石強度是否符合。2、巖石的抗壓強度（1）抗壓強度f=破壞荷載/截面積MPa（N/mm2）制備試件量取尺寸吸水飽和單軸受壓極限破壞試件泡水飽水擦干量尺寸受壓破壞受壓試件尺寸GB/T14685-2011、JGJ52-2006JTGE41-2005邊長為50mm的正方體、地基工程---直徑50㎜±2mm，高徑比2：1（圓柱體）直徑和高均為50mm的圓柱體橋梁工程—邊長70㎜±2mm正方體路面工程—邊長（高徑）50㎜±2mm正體（或圓柱體）算例1：南寧市富寧路聯(lián)接線跨線橋，測定母巖抗壓強度數(shù)據(jù)如下，請計算抗壓強度代表值。案例回顧巖石抗壓強度126MPa，混凝土C50，判斷巖石抗壓強度是否符合標準要求。結(jié)論：該巖石單軸抗壓強度符合規(guī)范要求巖石抗壓強度MPa混凝土抗壓強度MPa相差標準要求12650高152%巖石的抗壓強度應(yīng)比混凝土抗壓強度高20%>20%小結(jié)1、粗骨料強度一般以壓碎指標體現(xiàn)，當(dāng)有疑問時，以母巖抗壓強度為準。2、巖石抗壓強度的試驗步驟可歸納為：切/鉆、泡、擦、量、壓。3、巖石抗壓強度的計算要注意截面積和荷載的單位取值，截面積單位mm2，荷載的單位是N。反思1、你們體會到學(xué)好技術(shù)知識、認真研讀規(guī)范、靈活運用規(guī)范的重要性了嗎？2、如果在工程實踐中再遇到類似問題，你會分析并加以解決嗎？3.1.5巖石的化學(xué)性質(zhì)建筑工程材料巖石的化學(xué)性質(zhì)？

道路與橋梁都是暴露于大自然中無遮蓋的建筑物，經(jīng)常受到各種自然因素的影響，如溫度的升降，