用于路基和基层的地底下的骨料必须足够的密实以分散交通荷载,但仍需有足够的渗透性以便公路排水。像公路一样,铁路基层材料由于铁路设备的重量必须提供一个强有力的荷载散布平台,同时还保持较好的排水效果。道渣也是必须要强度高、耐久性和稳定性好。最普遍的道渣级配是第四级(名义上最大颗粒尺寸是19mm38mm,即0175英寸115英寸)(Hay,1982年)。中等角度等量纲的颗粒由于有最大的联锁最为适合。盾构弃渣的问题可能就在这里,比较大的碎片可能也不能满足厚度的要求。当骨料用于混凝土中,其强度和坚硬度就不是那么重要了,因为水泥体提供了大部分要求的强度和稳定性。
而颗粒尺寸分布和形状、矿物成分和化学杂质含量便成了主要关心的。通常通过粗骨料和细骨料的混合可得到最优尺寸分布。大多数片状的盾构碎渣并不是理想的形状,因为这些颗粒在定位时倾向于水平向沉淀而形成水囊,使得混凝土结构等级降低。粗糙的颗粒表面和带角的颗粒形状都能提高骨料和水泥体之间的粘结力,同时这两种颗粒特征也减少了混合物的工作能力并增加了用水量的需求。为保持低用水量在可接受的范围:水泥率、水泥含量都必须增加,这就增加了花费。还有一个因素就是较高的云母含量。这可能增加了水的吸收,降低了骨料强度和耐久抵抗力,还增加了混凝土孔隙率。可能混凝土中骨料最重要的准则就是洁净度,包括化学的和力学上的。为使混凝土稳定性最大,材料需有低活性;为使骨料和胶凝剂有最大的粘结力,材料表面需沾有很少杂质。好的粘结力是混凝土强度的必要保证。用于沥青胶结物中的骨料应用相似的准则,比如沥青。由于这些胶凝剂比混凝土的活性更大,因此骨料颗粒强度更为重要。颗粒表面的洁净度是与沥青具有强粘结力的保证。
试验方法
这部分内容将回顾一些美国和欧洲相关标准组织和政府、规范机构为描述公路、铁路、混凝土和沥青混合物中的岩石骨料的性质所要求的重要试验的基础方面。这部分内容不求达到全面,而是对用于岩石建筑、混凝土和沥青混合物应用的骨料所预期的性质提供一个大概的说明。在弃渣再利用的加工之前,了解和理解所有规范质量要求和其他这方面相关的条例至关重要。