力学性质及其测试方法
信息来源:互联网 更新时间:2012-7-5 查看:3917次
道路与桥梁工程结构物中使用的石料,除了受到各种自然因素的影响外,还要受到车辆荷载复杂力系的综合作用。因此路桥工程建筑用石料除了应具备要求的各种物理性质外,还必须具备多种力学性质。
1)抗压强度
石料的抗压强度,通常有单轴抗压强度和三轴抗压强度两种。如果不作边坡验算等,一般仅需要进行单轴抗压强度试验。
单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试样单轴抗压强度的方法,主要用于岩石的强度分级和岩性描述。
石料的抗压强度,是将石料制备成一定形状和尺寸的试件,经吸水饱和后,在规定的加载条件(加载速率为 0.5一I.OMPa/s)下单轴受压,石料试件达到极限破坏时,单位受压面积的强度,按式(1-11)计算:
(1一11) 些*n一AF一, --鱿P 式中:pacF,石料的抗压强度,MPa;
试件极限破坏时的荷载,N;
A—试件的截面积,MM20
石料的抗压强度值,取决于石料的组成结构,同时也取决于试验的条件 (如试件几何外形、加荷速度、温度和湿度等)。
黄金麻2)磨耗率
石料的磨耗率是指石料抵抗冲击、边缘剪力和摩擦的联合作用的性质,也是评定石料等级的依据之一,可采用洛杉矶试验法或狄法尔试验法测定。按我国标准规定,以洛杉矶试验法为标准方法。 石料的磨耗率用经试验后石料试样的质量损失百分率来表示,即: QmMI一M2=—x 琳i100%1一12)
式中:Qr—石料磨耗率,%;
。,—装入磨耗机的试样质量,g;
m2—试验后洗净烘干的试样质量'go
(1)洛杉矶试验法
洛杉矶试验法采用洛杉矶(或搁板)式磨耗试验机。是将石料试样洗净烘干,称出按国标法规定的级配石料5 000g士15g装人磨耗机,同时装人直径为48,的助磨钢球(单个质量为405一450g,总质量为5 OOOg士15g)12 个。磨耗机以30一33r/min的转速转动500r。由于在旋转中石料试样受到相互摩擦、冲击等力系的综合作用,使石料试样产生磨耗和破碎。用2mm 圆孔筛或1.6mm方孔筛筛去试样中的石屑,将剩余试样洗净烘干,称其质量。
(2)狄法尔试验法
狄法尔试验法采用狄法尔(或双筒)式磨耗试验机。它是将石料破碎 (人工或机械),并筛选出50一751。的块石50块12块,共约5kg(每块质量约100g),共两份,分别洗净烘干,装人磨耗机的两圆筒中。磨耗机以30-- 33r/mi。的转速转动10 000r,石料的磨耗同样是以通过2mm或1.6mm筛孔的质量损失百分率来表示。
桥梁工程石料的力学性质
抗压强度是桥梁工程石料的主要力学指标,是确定石料标号的主要依据。
桥用石料的抗压强度是正立方体石料试件,经吸水饱和后,在规定的加载条件单轴受压,达到极限破坏时,单位受压面积的强度。用边长为20cm 的试件测得的抗压强度值亦作为石料的标号。桥用石料的抗压强度可按式 (1-3)计算。F.._P-}.(q)=A.W.人。八OI一13)
式中:Pc(q)—桥梁工程石料的抗压强度,MPa;
F,,,—极限破坏时的荷载,N;
A0—试件截面积,mmm
; Kq—换算系数,
桥用石料的力学性质以抗压强度为基准,其它力学指标(如抗拉强度抗剪强度、抗弯强度等)一般可采用与抗压强度的大约比值。