关于公路建设工程粗集料压碎值的定义及取值标准的探讨.docx

1、关于公路建设工程粗集料压碎值的定义及取值标准的探讨关于公路工程粗集料压碎值的定义及取值标准的探讨摘要：在我国公路工程集料的指标体系中，压碎指标一是，与其他指标不同；二是，与国外的情况相反处于非常突出和重要的地位，其原因至今仍是一个谜，也是为什么我国工程界如此青睐该指标。由于该指标概念的模糊性，工程使用目的的广泛性，确定指标的随意性和粗糙性，在实践中引起较广泛的关注和争议。文章探索从该指标的定义、工程使用目的、强度特征、以及如科学的、经济的研究和确定取值标准等几个面，以水泥混凝土和沥青混合料为例进展分析和讨论，使料在压碎指标回归到它的理性地位，能经济有效地控制工程质量、降低工程造价、加快工程进度

2、、减少技术浪费。关键词：粗集料；压碎值；强度；水泥混凝土；沥青混合料引言压碎值作为水泥混凝土，沥青混合料或半刚性，柔性基层，底基层中粗集料以下简称料的力学指标，目前唯有澳大利亚正在执行的规中采用压碎值指标，世界其他都未采用此指标，但在我国多?规?1-3中，以及实际执行层面，该指标受到特别的重视，导致近年来在各地施工中不断针对?规?1中有关压碎值的技术要求及相关规定提出质疑。另外，有些省、市、自治区的主管部门，或某工程工程的建立单位随意擅自提高沥青混合料中料压碎值的指标，直接的结果是较大幅度地提高了料的品质，缩小了可用料的围，或者将间接地提高了公路工程建立的本钱，本可以就地选用的料不能使用，需远

3、距离外购。这些问题已引起多面的关注和讨论。所以，文章拟从压碎指标的定义、使用目的、以及强度特征等几个面进展分析和讨论，使料的压碎值回归到它真正理性的地位，能经济有效地控制工程质量的作用，从而真正提高工程质量，降低工程造价，加快工程进展，减少技术浪费。1 压碎值使用目的分析?规?4中对压碎值有两个定义，一是术语定义即“按规法测得的料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的料质量的百分比表示。二是实验定义即“集料压碎值用于衡量料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎值的能力，是衡量料力学性质的指标，以评定其在公路工程中的适用性。上述两种定义综合起来实际上是一个较完整的实验容和法的定义，而且也广泛地说明了压碎

4、值的使用目的，即力学指标，以评定其在公路工程的适用性。对路用粗集料，?规?2表4?8?2和表4?8?5中规定了十项技术要求，即压碎值、洛杉矶磨耗值、表观相对密度、吸水率、巩固性、磨光值、粘附性、针片状含量、粉粘粒含量和软含量国外多还采用冲击值，在这十个指标中最难认识和理解的是压碎值，从字面上分析是指料在不同工况下被压碎，如热拌、冷拌和温拌沥青混合料碾压成型时要到达规定的密度或压实度，必须采用重型压路机进展碾压，施工时局部料有可能被压碎，从而影响沥青路面的使用品质，或沥青路面在使用期间在车辆荷载的长期作用下，也可能使局部料破损，可能造成路面病害，从此角度分析好似采用压碎值指标尚有一定的道理，但是

5、目前为止未看到有该面的研究报导。但对水泥混凝土来讲，在浇筑成型时除RCC混凝土，那么采用振捣棒、平板振动器和振动梁进展成型，水泥混凝土各种构件，如板、梁、柱、桩、墩等，受压破坏可能不仅造成料的破坏，还有可能产生粘着和水泥破坏，所以，从字面上讲还不如沥青混合料有道理。国外大多数不采用压碎值指标，或不将该指标作为主要指标，一定有其道理，所以，加强压碎指标的国际交流，给出压碎值的科学定义和使用目的的说明非常重要。2 压碎值的强度分析一般的强度定义是指材料或构件受力时抵抗破坏的能力，将此强度定义与前述压碎值的定义相比照，可知压碎值实质上是表征料的强度概念，作为工程材料常用的强度指标有，抗压强度、抗拉强

6、度和抗剪强度等，而对岩一般采用饱和单轴极限抗压强度指标，特别是在水泥混凝土试验指标中不但没有取消岩的饱和单轴抗压强度，而且又增加了压碎值指标，但这两个强度概念是有较大区别的。岩的饱和单轴抗压极限强度，是在规定尺寸下，逐渐加载至断裂破坏所到达的最大应力，量纲为MPa，而压碎值是在规定力400KN等条件下，小于规定粒径的料质量的百分比，量纲为%。依据上述分析压碎值指标只能是一个间接反映料强度值得指标，就像岩的点荷载试验，是一个简便的，快速的，测定岩抗压强度的间接指标，所以点荷载试验指标必须通过经历公式换算到标准的岩饱和单轴抗压强度上去，否那么，点荷载试验是无意义的。同理，也应找出岩的饱和单轴抗压强

7、度与压碎值之间的相关经历公式，就可以采用压碎值来直接表征料的强度概念，不仅概念清楚，而且目的明确，一是不必绕很大的弯，二是减少试验指标，节约建立本钱。如果不这样认识，或者去做，会带来或造成如下问题：1目前不同规规定的沥青路面，水泥混凝土和半刚性基层，底基层的压碎值指标，一是无理论依据和试验数据支撑，从而导致任部门单位都敢擅自提高压碎值，二是压碎值比饱和单轴抗压强度高很多。详见表1，如果按?规?1第6?4?1表中的规定，并参照表1中压碎值与抗压强度的相关关系，类水泥混凝土C60，压碎值18%，那么对应岩的抗压强度约为90MPa以上，类水泥混凝土C30-C60，压碎值20%，那么对应岩的抗压强度约

8、为80MPa，类水泥混凝土C30，压碎值80MPa，变质岩60MPa，水成岩30MPa，该规定主要存在以下几面的问题：首先，水成岩的概念是十九世纪的概念，而水成岩仅是沉积岩中的一类，所以，建议规修订时将水成岩改为沉积岩。其次，对工程材料来讲无论是岩浆岩或称火成岩、沉积岩还是变质岩，虽然从地学的角度是三类不同成因的岩，其构造、构造和矿物成分等面有很大的区别和差异，而且对工程材料的强度和变形也各不一样，有的差异非常之大。如岩浆岩为熔结或结晶胶结，各向异性不发育，强度一般很高，变形很小。而沉积岩与局部负变质岩，物质组成复杂，为胶结物胶结，层理发育，即具明显的各向异性，一是岩强度变化大，二是相对强度比

9、岩浆岩低，而正变质岩虽类同于岩浆岩，但因含较软弱的变质矿物，而且层理、层麻理发育，即各向异性比岩浆岩发育，所以岩也一般不如原岩浆高，但这绝对不能作为划分工程材料的依据，对于工程材料来讲只关注岩的强度指标，不管岩的成因类型，这一点极为重要，否那么岩就变成了地学岩，而不是工程岩。当然，在具体做试验时一定要考虑岩的成因。例如对沉积和变质岩由于它们各向异性发育，试验应按最不利向测定其强度，这样就可防止各向异性对岩强度造成的影响，只要岩的强度技术指标满足相关规的要求就可以，与岩的成因无关，这是根本概念不能错。3 完毕语1通过对现有?规?4中压碎值的定义及使用目的分析和讨论，该定义仅是一个实验定义，使用目

10、的的表述比拟广泛，较难理解其真实的使用目的，以及在评价料适用性中的作用和地位，所以，还需在国际交流的根底上，加强研究，使压碎值的定义更准确，在工程中的使用目的更明确。2根据材料或构件的强度定义，压碎指标是一个能间接反映料抗压强度的指标，可以与岩的抗压强度之间建立等效相关关系，以表征在料条件下，而不是在岩条件下的抗压强度。其次，在水泥混凝土中依据木桶原理，研究和寻找适合不同强度等级水泥混凝土的压碎指标，满足料在水泥混凝土中的协调性、经济性，使料压碎指标确实定建立在科学、合理的根底上。另外，在沥青混合料中，针对沥青混合料在沥青路面中所处的层位，以及力学行为、功能行为和自然行为的差异性，并结合料的其

11、他技术指标，综合分析科学合理地确定对应的压碎指标，而且明确规定任部门和单位不等擅自提高规规定的压值指标。最后对?规?4表6?4?1中关于岩抗压强度与水泥混凝土强度等级之比的规定建议取消，因为此规定即无理论依据，也无试验数据说明，其意义不明确，应像沥青混合料一样，只采用压碎指标，而不再采用岩的抗压强度指标。另外，将岩的抗压强度取值大小与岩的成因相关联，纯属概念问题，建议规进展修改。参考文献1中华人民国行业标准.公路桥涵施工技术规JTG/T F50-2011S.：人民交通，2011. 2中华人民国行业标准.公路沥青路面施工技术规JTG F40-2004S.：人民交通，2004. 3中华人民国行业标准.公路水泥混凝土路面施工技术细那么JTG F30-2014S.：人民交通，2014. 4中华人民国行业标准.公路工程集料试验规程JTG E42- 2005S.：人民交通，2005. 作者简介：黎炳1981-，男，人，硕士研究生，工程师，主要从事城市道路设计工作。