当前课程知识点：道路工程材料 > 第一章 岩石与集料 > 第2节 岩石性质与技术等级 > Video
现在开始岩石和集料第二讲
岩石的其他性质和岩石的技术等级
首先我们讨论岩石的耐久性
岩石无论是直接用于路桥构造物
还是加工成集料使用
都要长期经历外界环境的影响
如温度升降引起的应力作用
干湿循环引起的风化作用
冰冻造成的冻胀破坏作用
以及交通运输过程中
施加的荷载作用等
这些因素都会对岩石耐久性
带来不利影响
岩石的耐久性
是指岩石在承受环境温度变化
及干湿交替冻融循环
和交通影响过程中
其状态不产生明显改变的性能
其中低温冰冻
对岩石耐久性造成的影响较为关键
因此常采用冻融循坏抗冻试验
来评价岩石的耐久性
另外还可以采用坚固性方法
做类似的评定工作
抗冻性试验是指岩石经多次冻融
交替作用后
测出岩石样品质量损失程度
以及岩石强度变化程度的试验操作过程
评价指标包括岩石质量损失率
冻融系数等
岩石在负温条件下
进入孔隙中的水因结冰造成冻胀作用
对岩石造成一定的消极影响
经历多次冻融循坏后
这种消极影响便会突显出来
根据评价指标可以看出
当岩石经历多次冻融循环后
其质量损失率越小
冻融系数越大
则岩石的抗冻性及耐久性越好
岩石抗冻性好坏
主要取决于岩石内因
其中包括组成岩石的矿物成分
孔隙特点及吸水程度等
当岩石中亲水性矿物
或可溶性矿物成分含量越高
如果黏土矿物和易溶盐等
矿物颗粒之间连接力越低
如层理结构等
则岩石的抗冻性就越差
岩石上总会分布一些孔隙
当孔隙发达
特别是开口孔隙多
孔隙间联通程度高
则不利于岩石抗冻性
在不良岩石矿物组成下
加之大孔隙的存在
造成岩石具有很高的吸水率
该状况对岩石的抗冻性最为不利
冻融试验能够直接反应岩石的抗冻性
但需要经历多次长时间的冻融循环
试验过程显得费时费力
而坚固性方法
则在较短的时间里
得到相应的结果
坚固性试验原理如图所示
将岩石试样浸泡于
饱和硫酸钠溶液中一定时间后
取出在烘箱中加热烘干
此时溶液中离子态的硫酸钠
成为晶体状的硫酸钠
并伴随结晶而产生晶胀现象
这样的晶胀与水
在负温结冰产生的冻胀相类似
但造成的膨胀程度更高
破坏程度也更明显
因此在有限循环试验过程中
就能反应出不同岩石
对晶胀的承受能力
从而间接评价岩石的抗冻性及耐久性
坚固性指标是一种快速简易
评价岩石耐久性的指标
接下来讨论岩石的化学性质
岩石的化学性质
通过对岩石化学成分特点的确认
在岩石类型划分的基础上
分析不同化学成分
可能对岩石性能产生的影响
图中左侧图片
是著名的澳洲艾尔斯巨型砂岩
其主要成分是由二氧化硅构成的
石英矿物组成
因石英成分具有很高的
适应环境变化的稳定性
所以该巨型砂岩
屹立在澳洲荒原千百万年
仍保持良好的完整性
而图中右侧的图片
是我国著名的云南石林景区
该景区岩石均由形成石灰岩的
方解石组成
而方解石中的碳酸钙微溶于水
特别是易溶于含有二氧化碳的
酸性水中
因此经历一定时间的
自然影响和侵蚀后
就形成了类似石林的喀斯特地貌
岩石的化学成分
根据其含有二氧化硅数量多少
将岩石分为酸性岩碱性岩和中性岩
如图所示
当岩石中二氧化硅含量达到65%
以上时属于酸性岩石
低于52%时属碱性岩
二者之间为中性岩
不同酸碱性岩石在公路工程应用时
会产生不同的使用效果
例如当采用沥青混合料
铺筑沥青路面时
如果混合料中的砂石材料
是由酸性岩加工而成
则易造成沥青路面的水损坏
而采用碱性石灰岩加工的砂石材料
则能有效降低路面的水损坏现象
原因就在于酸性岩
与沥青之间的粘附性
远远低于碱性岩
与沥青之间的粘附性的原故
可见了解和掌握岩石的化学性质
也是更好的发挥岩石
在道路工程应用效果的重要环节
在学习了岩石物理力学
和化学性质的基础上
最后我们来看一下
岩石技术等级的划分方法
岩石等级是根据规定指标
将岩石划分成
具有不同性能特征的技术类别
从而为岩石品质的判断
和工程应用提供依据
目前公路行业岩石技术等级的划分
主要根据2007年颁布实施的
公路桥涵地基与基础设计规范
该规范采用岩石
饱水抗压强度实验方法
进行等级划分
如图所示
将岩石加工成
Φ50毫米乘以100毫米的试样
采用饱水单轴抗压加载方式
测得岩石样品可承受的最大荷载
并且修正后
得到的抗压强度标准值来表示
依据该强度标准值的大小
将岩石分成坚硬岩较硬岩
较软岩软岩和极软岩
岩石的坚韧程度越高
其作为地基基础
承载力的容许值就越高
因此修造的工程构造物的
结构稳定性就越好
承重能力就越强
一些建筑物发生倾斜现象
其原因在于建筑物基础
不均匀沉降所致
而不均匀沉降
则于岩石的坚硬度有一定的关联
室内通过定量方式
进行岩石等级的评定
而野外现场也可通过定性方式
对岩石进行等级评定
通过表中的归纳可知
现场定性评价
岩石等级的主要方法
通过敲击方式
感受回弹程度
声音的清脆与否
以及目测岩石吸水程度
和风化程度等方式来区分岩石的等级
从而在现场第一时间
对岩石的等级有初步的了解
下面就岩石的第二讲
进行简单的归纳
岩石的耐久性
以冻融循环方式进行评价
评价的主要指标是反复冻融后
质量损失率和抗冻性系数
二根据岩石的二氧化硅含量的高低
可将岩石分为
酸性碱性和中性三种类型
三岩石的技术等级
根据岩石的饱水抗压强度
将岩石划分为坚硬程度不同的五个等级
道路工程材料第一章
岩石和集料第二讲
岩石的其他性质和等级划分
就讲解到这里
我们下一讲再见
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
--Video
-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
--Video
-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
--Video
-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
--Video
-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
--Video
-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
--Video
-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
--Video
-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
--Video
-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
--Video
-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
--Video
-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
-第5节 Marshall组成设计方法
--Video
-第5节 Marshall组成设计方法--作业
-第6节 Superpave组成设计方法
--Video
-第6节 Superpave组成设计方法--作业
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法
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-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法--作业
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法
--Video
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
--Video
-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
--Video
-第2节 钢材的技术性质--作业
