总数的

“骨料”是矿物材料(如砂、砾石和碎石)的统称,与粘结介质(如水、沥青、硅酸盐水泥、石灰等)一起使用,形成复合材料(如沥青混凝土和硅酸盐水泥混凝土)。按体积计,骨料通常占HMA的92%至96%,约占硅酸盐水泥混凝土的70%至80%。骨料也用于柔性和刚性路面的基层和底基层。Bob体育下载链接APP

骨料可以是天然的,也可以是人造的。天然集料一般是通过露天挖掘(采石场)从较大的岩层中提取。提取出来的岩石通常通过机械破碎缩小到可用的尺寸。制造业总产值通常是其他制造业的副产品。

本节将简要讨论骨料来源和采石作业,然后描述对路面最重要的基本骨料矿物、化学和物理特性,以及用于确定这些特性的典型测试。Bob体育下载链接APP以下资料来源载有更详细的合计资料:

骨料来源

聚合体可以来自自然或人工来源。天然团聚体来自岩石,其中有三种广泛的地质分类(Roberts等,1996):

火成岩
这些岩石主要是结晶的,是由地壳下的熔融岩石物质(岩浆)冷却而形成的。
沉积岩
这些岩石是由沉积的不溶性物质(例如,沉积在海洋或湖泊底部的现有岩石残余物)形成的。这种物质在热和压力的作用下转变成岩石。沉积岩在外观上呈层状,并根据其主要矿物进一步分类为钙质(石灰石、白垩等)、硅质(燧石、砂岩等)或泥质(页岩等)。
变质岩
这些是火成岩或沉积岩,它们经受了足够大的热量和/或压力,改变了它们的矿物结构,从而与原来的岩石不同。

人造岩石通常由工业副产品组成,如炉渣(冶金加工的副产品——通常由加工钢、锡和铜产生)或特殊岩石,其生产具有天然岩石中未发现的特殊物理特性(如低密度轻骨料)。

总生产

骨料在采石场或矿山中生产(图1),其基本功能是将现场岩石转化为具有特定特征的骨料。通常,岩石从采石场墙壁爆破或挖掘,然后使用一系列筛网和破碎机缩小尺寸。一些采石场也能清洗成品骨料。

我总
图1.矿集料。

矿物特性

骨料的矿物成分在很大程度上决定了其物理特性及其作为路面材料的行为。因此,在选择骨料来源时,对采石场岩石矿物特性的了解可以为最终骨料的适用性提供极好的线索。Cordon(1979)为HMA中使用的骨料提供了一些通用指Bob体育下载链接APP南。

表1。岩石HMA的理想特性
(摘自Cordon,1979年,参考Roberts等人,1996年)

岩石类型 硬度、韧性 抗剥落性1,2 表面纹理 碎形
火成的
花岗岩 公平的 公平的 公平的 公平的
正长岩 公平的 公平的 公平的
闪长岩 公平的 公平的
玄武岩(圈闭岩)
辉绿岩(暗色岩)
辉长岩(暗色岩)
沉积的
石灰石 贫穷的 公平的
砂岩 公平的
燧石 公平的 贫穷的
页岩 贫穷的 贫穷的 公平的 公平的
变质的
片麻岩 公平的 公平的
片岩 公平的 公平的 公平的
板岩 公平的 公平的 公平的
石英岩 公平的
大理石 贫穷的 公平的 公平的
蛇纹石 公平的 公平的 公平的
注:

  • 亲水(亲水)骨料更容易剥落,因为水更容易取代每个颗粒上的沥青膜。

  • 带有许多断裂离子键的新鲜粉碎的骨料往往更容易剥离。

一般来说,矿物和物理性质之间的关系是相当复杂的,因此仅根据矿物性质很难准确预测某一特定集料源的行为。

化学性质

虽然松散骨料相对不重要,但骨料的化学性质在路面材料中很重要。在HMA中,骨料表面化学可确定沥青水泥粘合剂与骨料表面的粘附程度。粘附性差(通常称为剥离)会导致结构过早失效。在PCC中,含有活性二氧化硅Bob体育下载链接APP的骨料可与水泥浆中的碱发生膨胀反应。这种膨胀会导致开裂、表面爆裂和剥落。请注意,某些骨料的化学性质会随时间而变化,尤其是在骨料破碎后。新压碎的骨料可能表现出与已压碎并存放一年的相同骨料不同的水亲和力。

以下是测量集料的典型化学性质:

物理性质

集料物理性质是最明显的集料性质,它们对集料作为路面材料成分或自身作为基层或底基层材料的性能也有最直接的影响。通常测量的物理骨料特性如下(Roberts等人,1996):Bob体育下载链接APP

这些不是团聚体的唯一物理性质,而是最常测量的性质。用于量化这些特性的测试主要是经验的。骨料的物理性质可以随着时间的推移而改变。例如,新碾碎的骨料可能含有更多的灰尘,因此不太容易与沥青粘结剂结合

骨料作为基层材料

集料通常单独用作无粘结基层或底基层。当这样使用时,骨料通常具有上述物理特性以及整体层刚度的特征。层刚度通过用于表征路基刚度的相同试验来表征。