粗集料的技术性质和技术要求

技术性质

粗集料技术性质所包含的内容：①物理性质：物理常数（各种密度、空隙率）、级配、坚固性；②力学性质：压碎值、磨耗性、冲击值、磨耗值、磨光值；③化学性质：有害杂质含量、碱集料反应。

（1）集料物理性质

a密度

堆积密度:单位体积(含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量。

表观密度：单位体积（含材料的实体矿物成分及闭口孔隙价体积）物质颗粒的干质量。

表干密度：单位体积（含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积）物质颗粒的饱和面干质量。

毛体积密度：单位体积（含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积）物质颗粒的干质量。

b吸水性和耐候性

吸水性：两个指标，吸水率（石料吸收水份的能力）和饱水率。

耐候性：包括抗冻性和坚固性。指集料抵抗最不利季节（干湿交换、冻融徇环、温度变化等）影响的能力。

砂石材料空隙率对耐候性的影响：空隙率大，冬季产生冻融破坏，耐候性降低。

c颗粒形状

针片状颗粒对集料应用所造成的影响：针片状含量多，集料抗压碎能力低。

定义方法：规准仪法（适用于水泥砼4.75㎜以上粗集料的针片状颗粒含量）测定的针片状颗粒，是指使用专用规准仪测定的粗集料颗粒的最小厚度（或直径）方向与最大长度（或宽度）方向的

尺寸之比小于一定比例的颗粒。游标卡尺法（适用于测定粗集料的针状及片状颗粒含量）测定的针片状颗粒，是指用游标卡尺测定的粗集料颗粒的最大长度（或宽度）方向与最小厚度（或直径）方向的尺寸之比大于3倍的颗粒。

影响试验的重要因素：采用规准仪进行颗粒形状判断时，首先要通过标准筛将粗集料进行分级，不同粒级的颗粒要对应于规准仪相应的孔宽和间距来判定，不可错位；采用游标卡尺对集料颗粒进行甄别时，首先要确定好颗粒基准面，然后再测量其厚度和长度等相应尺寸。

（2）力学性质

各力学性质的定义及力学性质的内容：路用粗集料的力学性质主要指抗压碎能力和磨耗性两大指标，当粗集料用于表层路面时，还涉及磨光值、磨耗值、和冲击值等指标。

压碎值：是指在连续施加荷载的试验条件下，集料抵抗压碎的能力，以此来评价路用粗集料的相对承载能力。

磨耗性：是评价集料抵抗撞击、摩擦作用的能力。即通过专用洛杉矶磨耗仪，在一定条件下待测集料经受撞击、摩擦考验，检测出集料受综合作用后形成的小于一定粒径的质量占原试样质量的百分率，以此作为磨耗性评价结果。

冲击值：车辆高速行驶过程中急制动或车辆产生颠簸时，都可能对路面产生冲击作用，集料抵抗连续重复冲击荷载作用的性能称为冲击韧性。集料的冲击韧性采用集料冲击值表示。冲击值越小，表示集料的抗冲击性能越好。

磨耗值：采用磨耗值指标评定表层路面中的集料抵抗车轮磨耗的能力，磨耗值越小，集料抗磨耗性能越好。

磨光值：路用集料在使用过程中不仅要表现出较高的承载能力，而且还要有较高的耐磨光性，以满足长期使用时高速行驶车辆对路面抗滑性的要求，用集料的磨光值表示。磨光值越高，抗滑性越好。

a压碎试验：

压碎值试验的目的：集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，是衡量石料力学性质的指标，以评定其在公路工程中的适用性。

两种适用不同目的压碎试验操作区别：①采用石料规格不同；水泥砼用粗集料压碎值试验中，采用10mm-20mm的颗粒作为标准试样，沥青路面用粗集料压碎值试验中，采用13.2mm-16mm的颗粒作为标准试样。②装料不同；水泥砼用粗集料压碎值试验中，将试样分两层装入，每层将筒在地面10mm圆钢筋上左右交替颠击25下；沥青路面用试验中，将石料分三层倒入量筒，每层用金属棒的半球面端从石料表面上约50mm的高度处自由下落均匀夯击25次。③加荷方式不同；水泥砼用试验中，3min-5min内均匀加荷到200KN，稳压5s后卸载；沥青路面用试验中，均匀施加荷载到10min时达到总荷载400KN，立即卸载。

新的集料试验规程中，把水泥砼用粗集料压碎值试验取消了，用沥青路面用粗集料压碎值试验做为粗集料的压碎值试验，适用于水泥砼和沥青路面。试验用石料规格改为9.5mm-13.2mm的颗粒。

试验结果的含义：水泥砼用粗集料压碎值试验

b洛杉矶磨耗试验

洛杉矶磨耗试验目的：测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力，以磨耗损失表示。

两种不同方法的区别所在：

试验结果所表达的含义：

c冲击值试验

冲击试验的目的：用以测定路面用粗集料抗冲击的性能，以击碎后小于2.36mm部分的质量百分率表示。d磨耗试验与磨光试验

两项试验的目的：磨耗试验用于评定公路路面表层所用粗集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力；磨光值是利用加速磨光机磨光集料，用摆式仪测定的集料经磨光后的摩擦系数。

两项试验的操作原理：

（3）化学性质

石料或集料化学性质涉及的含义：①有害杂质含量。主要指硫化物和硫酸盐的含量。②碱集料反应。有碱碳酸盐反应和碱硅酸盐反应。发生碱集料反应的条件：碱含量超过标准、集料为活性、有水的存在。

化学组成与集料酸碱性之间的关系及其在水泥砼土和沥青混合料应用过程中所带来的影响：

3、粗集料的技术性质要求

石料的技术性质要求：