Rock Aggregates i jego przydatność

Po przeczytaniu tego artykułu dowiesz się o kruszywach skalnych i ich przydatności.

Skały można kruszyć i klasyfikować w celu wytworzenia kruszywa, które można dodać do materiału wiążącego, takiego jak cement w celu wytworzenia betonu, lub bitumu służącego jako kamień drogowy. Różne prace inżynieryjne wymagają różnych stopni kruszywa. Rozkład wielkości cząstek w agregacie jest określony dla każdej konkretnej sytuacji.

Jest to na ogół przedstawione jako krzywa rozkładu wielkości cząstek, w której skumulowany procent wagowy przechodzący przez określony standardowy rozmiar siatki może być wykreślony na wykresie. W przypadku kamieniołomów w twardym skałach firma dostarczy kruszywo łamane na krzywiznę wymaganą przez klienta.

Ważne jest, aby pamiętać, że zarówno piasek, jak i osady żwiru oraz ich mieszanki będą miały rozkład wielkości cząstek unikalny dla danego osadu. Tak więc konkretny gatunek materiału wymagany do projektu inżynierskiego zawsze może być dostarczony z kamieniołomu skruszonego kamienia.

Przydatność kruszyw jako składników kamienia drogowego lub betonu zależy od konkretnych właściwości podanych poniżej.

1. Kamień drogowy:

Właściwości badanych agregatów są następujące:

(a) Tekstura składu i stopień przemiany skały:

Najlepszym kamieniem drogowym jest świeża, drobnoziarnista skała magmowa, z przerostem minerałów, tworzącymi silne wiązania i bez szkła.

Większość skał osadowych łatwo kruszy się, aby mogły być użyte jako kamień drogowy, ale w tym celu można również stosować twarde kamienie. Można również stosować wiele krystalicznych skał metamorficznych, chociaż oprócz granulek i piasków schistose są one zbyt zmienne, aby stworzyć dobry kruszywo drogowe.

(b) Odporność na zużycie powierzchniowe:

Ocenia się to przez pomiar łącznej wartości ścierania i wartości polerowanego kamienia. Wartość ścieralności kruszywa (AAV) mierzy odporność na zużycie powierzchni przez ścieranie. Im niższa wartość, tym większy opór.

Wiele przepisów zaleca wartość mniejszą niż 8 dla ogólnego użytku drogowego. Wartość polerowanego kamienia (PSV) określa stopień polerowania kamieni drogowych przez ruch drogowy. Im większa wartość, tym większy opór. Wysokie wartości (większe niż 60) są zalecane dla autostrad, rond i dróg o dużym natężeniu ruchu.

Mogą wystąpić rozbieżności między wynikami testu AAV i PSV a faktycznym zachowaniem na drogach, ponieważ zamiast opon mogą być stosowane rolki. Inne czynniki, które mogą wpływać na wytrzymałość powierzchni, to przyczepność kruszywa do asfaltu.

Niektóre skały (bazalt, wapień) dobrze wiążą się, podczas gdy inne (kwarcyt, łupek) wiążą się słabo. Obecność płaszczyzn ścinania w agregatach umożliwi penetrację wody i przyspieszy jej rozpad.

(c) Odporność na uderzenia i zgniatanie:

Można to ocenić za pomocą badań wartości zagregowanej uderzenia (AIV) i łącznej wartości kruszenia (ACV). Typowe rodzaje skał w AIV od dobrych (podstawowy wulkan, dolerit, kwarcyt, żwir kwarcowy), poprzez targi (granit, żwiry złożone z fragmentów magmowych lub metamorficznych) do ubogich (wyblakłe skały magmowe, żwirowate żwiry). W przypadku dobrego kruszywa drogowego kruszywo o nieokreślonej wytrzymałości powinno być większe niż 100 N / mm ² .

(d) Inne użyteczne testy:

Obejmują one ocenę podmuchu mrozu. Cylinder z kruszywem kamiennym o wysokości 150 mm i średnicy 100 mm umieszcza się w warunkach zamrażania, a jego baza w płynącej wodzie przez 250 godzin. Rozszerzanie (lub podnoszenie) spowodowane przez próbkę musi być mniejsze niż 12 mm.

2. Jakość kruszyw - testy na kruszywach skalnych:

Głównymi grupami stosowanymi jako kruszywa są bazalt, gabbro, porfir granitowy, hornfele, łupek, kwarcyt, wapień, grys, krzemień i typy sztuczne.

3. Kształt, struktura i rozmiar cząstek:

Tabela 4 pokazuje główne cechy kształtu cząstek. Generalnie zaokrąglone cząstki są łatwiejsze w obróbce, ale cząstki kątowe wiążą się lepiej z matrycą. Wiązanie kruszywa jest również związane z teksturą powierzchni. Teksturę powierzchni opisuje jedno z terminów opisanych w tabeli 5.

Kategoria tekstury powierzchni oparta jest na wrażeniu uzyskanym przez proste wizualne badanie próbek dłoni i nie jest precyzyjną klasyfikacją petro graficzną. Różne okazy tego samego rodzaju mogą należeć do sąsiednich kategorii.

Wielkość cząstek określa się za pomocą analizy sitowej, w której daną masę kruszywa przepuszcza się przez serię sit o standardowych rozmiarach i każdą otrzymaną frakcję następnie waży się i odniesie do pierwotnej masy próbki, jako procent przechodzący przez pewną szczelinę.

4. Ilość gliny, mułu lub pyłu w drobnym lub gruboziarnistym kruszywie:

W tym określeniu można zastosować trzy metody.

To są:

(a) Metoda sedymentacji :

Jest to metoda grawimetryczna dla cząstek o wielkości do 20 (1 μm = 0, 001 mm)

(b) Metoda dekantacji:

Jest to stosowane dla materiału o wielkości mniejszej niż 75 μm

(c) Test ustawienia w terenie:

Jest to przybliżona metoda wolumetryczna stosowana dla piasków i żwirów, ale nie jest stosowana do kruszywa łamanego. Daje on przybliżony wskaźnik procentowy pyłu, gliny lub pyłu w kruszywie.

5. Indeks niestabilności:

Indeks łuszczenia się kruszywa jest procentem masy cząstek w nim, których najmniejszy wymiar (grubość) jest mniejszy niż 0, 6 ich średniego wymiaru. Stosuje się sito z wydłużonymi szczelinami.

6. Wskaźnik wydłużenia:

Wskaźnik wydłużenia jest procentem wagowym cząstek, których największy wymiar (długość) jest większy niż 1, 8-krotność ich średniego wymiaru. Ani ten test, ani poprzedni nie ma zastosowania do drobnego materiału przechodzącego przez sito BS o średnicy 6, 35 mm (1/4 cala).

7. Numer kątowości:

Kątowość (brak zaokrąglenia cząsteczek kruszywa) wpływa na łatwość manipulowania mieszaniną kruszywa i spoiwa, niezależnie od tego, czy jest to beton, czy bitum. Liczba kątów jest miarą względnej kątowości w oparciu o procent pustek w agregacie po zagęszczeniu.

Najmniejsze (najbardziej zaokrąglone) agregaty mają 33-procentowe pustki, a liczba kątów agregatu jest definiowana jako ilość, o którą procent pustek przekracza 33. Liczba kątów zwykle wynosi od 0 do 12.

8. Dziesięć procent wartości grzywny:

Daje to miarę odporności kruszyw na kruszenie. Im wyższa wartość, tym większy opór. Obciążenie wymagane do wytworzenia 10% frakcji drobnych z agregatów można zmierzyć przy użyciu urządzenia do badania udarności kruszywa.

9. Wartość oddziaływania kruszywa (AIV):

Daje to względną miarę wytrzymałości kruszywa na uderzenie nagłe, które może różnić się od jego odporności na obciążenie ściskające. Ilość wytworzonego drobnego materiału wyraża się jako procent początkowej masy próbki, przy czym każda próbka zbiorcza jest traktowana w ten sam sposób.

10. Kruszenie kruszywa (ACV):

Daje to względną miarę odporności kruszywa na kruszenie pod stopniowo przykładanym obciążeniem ściskającym. Test jest podobny do testu dla AIV, z tą różnicą, że obciążenie jest stopniowo stosowane. Jeżeli wyniki testu AIV i tego badania wynoszą 30 lub więcej dla agregatu, wynik jest niejasny i należy przeprowadzić oznaczenie wartości 10 procent grzywien.