常见路面用粗集料及种类和性质

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1、常见路面用粗集料的种类和性质一、常见路面粗集料的种类公路建设使用的集料大多取自当地，是岩石破碎后的产物。这些岩石可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。其定义分述如下：（一）岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大，不断向压力低的地方移动，以至冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升，喷出地表；或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下，冷凝成岩。（二）沉积岩是由原岩(即岩浆岩、变质岩和早期形成的沉积岩

2、)经风化剥蚀作用而形成的岩石碎屑、溶液析出物或有机质等，经流水、风、冰川等作用搬运到陆地低洼处或海洋中沉积，在温度不高、压力不大的条件下，经长期压密、胶结、重结晶等复杂的地质过程而形成的。沉积岩在地壳表层分布甚广泛，约占地表面积70％。沉积岩由于沉积的自然地理环境不同，而有海相、陆相和过渡相沉积之分。（三）变质岩是地壳中的原岩(包括岩浆岩、沉积岩和已经生成的变质岩)，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理和化学条件的变化，即在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下，在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分，形成一种新的岩石称为变质

3、岩。变质岩不仅具有自身独特的特点，而且还保存着原来岩石的某些特征。以上三大类岩石成因不同，特征也各异，它们之间却又相互联系、相互演变、密切相关，可以互相转化。岩浆岩、变质岩在地表条件下，经风化、搬运、沉积、固结作用，可形成沉积岩；沉积岩、岩浆岩在地壳运动、岩浆活动的影响下受到高温高压以及热液和气体的作用，原来岩石的矿物成分、结构和构造发生改变，可转变为变质岩；沉积岩、变质岩在地壳深处的高温条件下，经重熔作用可行成岩浆，此后岩浆向上侵入或者喷出地表后，冷凝、固结为岩浆岩。各大类又可分为若干类。常见的种类如表1中所列。二、常见路面粗集料的性质具体见表1。表1岩石种类岩石名称Si

4、O2%抗压抗剪抗拉力学强度耐久性化学稳定性表面物性杂质百分比硬度抗剥离性表面结构破碎形状岩浆岩花岗岩>65100～25014～507～25良好良好良好良好可能中中中中闪长岩65～52150～30015～30良好良好良好良好很少上上上上辉长岩52～45150～30015～30良好良好良好良好很少上上上上玄武岩52～45150～30020～6015～30良好良好良好良好很少上上上上沉积岩砂岩60～10020～1708～404～25一般一般良好良好很少中上上上页岩5～1003～302～10差差差良好可能下下中中石灰岩1～1030～25010～505～25良好一般良好良好可能下上上

5、中白云岩1～1030～25015～25良好一般良好良好可能下上上中变质岩片麻岩60～8050～2005～20良好良好良好良好很少中中上上板岩100～20015～307～20上中中中大理岩100～2507～20一般良好良好良好可能下上中中石英岩90～100150～30020～6010～30良好良好良好良好很少上中上上三、不同结构层集料的选用就常见的三层体系而言，面层可分为表面层、中面层和下面层。其作用为：（一）表(上)面层：是要求最高的层次,属三向压缩区,力学要求以抗剪切滑移为主。主要功能是:①在足够的时间内提供平整的行驶表面;②在要求的时间内提供足够的抗滑性能。要实现这些功

6、能,表现层必须具有足够的耐久性,并满足以下要求:(1)集料具有足够的纹理深度,面层具有适当的构造深度;(2)具有很强的高温抗变形能力;(3)具有足够的低温韧性;(4)具有足够的强度与扩散荷载的能力,能够抵抗荷载的重复剪切作用和其它疲劳作用;(5)具有很强的抗水作用能力。（二）中面层：属竖向压缩区,力学要求以抗竖向压缩为主。主要功能是:①抗车辙;②抗低温缩裂;③抗渗。要实现这些功能,中面层必须满足以下要求:(1)具有很强的高温抗变形能力;(2)具有足够的低温韧性;(3)具有很高的强度;(4)具有很强的抗水作用能力;(5)具有很强的耐久性。（三）底面层属两向拉伸区,力学要求以抗

7、疲劳为主。其主要功能是:①抗疲劳;②抗渗或排水。要实现这些功能,底面层必须满足以下要求:(1)具有很高的强度,以抵抗荷载的重复疲劳作用;(2)具有较强的抗水作用能力;(3)具有足够的耐久性。根据各结构层的要求，表面层最好用玄武岩、辉长岩或闪长岩；其次是石英岩，但必须加抗剥落剂；再其次为花岗岩和石灰岩，但缺点突出。中下面层排序相同，但由于要求低，考虑到价格因素首选石灰岩，再考虑花岗岩，但用花岗岩需加抗剥落剂。其他岩可参照表一选用。