55873公路工程石料试验规程 标准 JTJ 054-1994.pdf
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1、J T J 中华人民共和国行业标准J T J 0 5 4 -9 4 公路工程石料试验规程 T e s t Me t h o d s o f S t o n e Ma t e r i a l f o r H i g h w a y E n g i n e e r i n g 1 9 9 4 一0 7 一0 5 发布1 9 9 4 一1 2 一0 1 实施 中华人民共和国交通部发布 关于发布交通行业标准 公路 工程石料试验规程 的通知 交公路发 1 9 9 4 口 6 3 2号 ( 不另行文) 现批准发布交通行业标准、 公路工程石料试验规程 , 编号为 J T J 0 5 4 -9 4 , 自1
2、9 9 4 年1 2 月1 日 起实行。 1 9 8 3 年我部 发布的 公 路工程石料试验规程 同时废止。 以上规程由交通部第二公路勘察设计院负责解释请各单位 在使用过程中注意总结经验. 及时将发现的问题和修改意见函告 部第二公路勘察设计院, 以便修订时参考。 中华人民 共和国交通部 一九九四年七月五日 目 录 总则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 术
3、语、 符号及 代号“ - , , , , , . . , . 2 : . : 术语 , ” , “ , , 一 符号及代号 “ . . . . . . . . . . , 3 物理性质试验 。 . . . . 4 3 . 1 常用石料岩石学简易鉴定方法( T0 2 0 1 -9 4 ) 价 价 一4 3 . 2 含水率试验( T 0 2 0 2 -9 4 ) , ” . . . 5 3 . 3 密度试验( 比重瓶法) ( T 0 2 0 3 -9 4 ) 价 ” , , 一7 3 . 4 密度试验( 李氏比重瓶法) ( T 0 2 0 4一 9 幼“ , , , , 二1 0 3 . 5 毛体
4、积密度试验 静水称量法) ( T 0 2 0 5 9 4 ) 1 2 3 . 6 毛体积密度试验( 蜡封法) ( T 0 2 0 6 -9 4 ) 0 “ “0“ 1 5 3 . 7 孔隙率( T 0 2 0 7 -9 4 ) “ , . . 1 7 3 . 8 吸水率试验( T0 2 0 8 -9 4 ) ” “ ” 一1 7 3 . 9 饱水率试验( 真空法) ( T0 2 0 9 -9 4 ) 。 “ “ ” “ ” ” ” 1 9 3 . 1 。饱水率试验( 煮沸法) ( T0 2 1 0 -9 4 ) “ ” ” ” ” ” 一2 0 3 . 1 1抗冻性试验( 直接冻融法) ( T
5、0 2 1 1 -9 4 ) ” 2 0 3 . 1 2坚固 性试验( 硫 酸钠 侵蚀法) ( T 0 2 1 2 -9 4 ) , 一 2 3 4 力学性质试验 。 , , 。 。 , 2 5 4 . 1 单轴抗压强度试验( T0 2 1 3 -9 4 ) 价“ 一2 5 4 . 2 间接抗拉强度试验( 劈裂法) ( T0 2 1 4 -9 4 ) ” 一2 7 4 . 3 抗剪强度试验( T 0 2 1 5 -9 4 ) ” 一2 9 4 . 4 抗折强度试验( T 0 2 1 6 -9 4 ) “ 一 , , .3 2 4 . 5 抗压静弹性模量试验( 杠杆引伸仪法) ( T 0 2 ”
6、一9 4 ) 3 4 4 . 6 抗压静弹性模量试验( 电阻应变仪法) ( T 0 2 1 8 -9 4 ), 一3 8 4 . 7 抗压静弹性模量试验( 镜式引伸仪法) ( T 0 2 1 9 -9 4 ) 4 1 4 . 8 点荷载试验( T 0 2 2 0 -9 4 ) “ “ . . , ., 4 3 4 . 1 0 磨耗试验( 洛杉矶法) ( T 0 2 2 1 -9 4 ) 磨耗试验( 狄法尔法) ( T 0 8 2 2 - 9 4 ) 4 9 二 。 , , 。 . 。,- .5 1 5 公路工程石料技术标准( M0 2 0 1 一9 4 ) 附录蒸馏水的密度表 5 5 附加说明
7、 附件 公路工程石料试验规程( J T J 0 5 4 -9 4 ) 条文说明 修订说明 一 1 总则 。 , , 6 0 3 物理性质试验 1 卜 , , - 1 , 一 F 1 3 . 1 常用石料岩石学简易鉴定方y ( 1 0 2 0 1 -9 4 ) - , 。 一时 3 . 3 密度试脸( 比重瓶法) ( T 0 2 0 3 -9 4 ) ” , ,. , 。fi t 3 . 4 密度试验( 李E E L t 9服1M) ( T0 2 0 4 -9 4 ) 一 ,. , ,. 。 卜 。 ” 一fi t 3 . 5 毛体积密度v验I 一 ( 4 . 2 . 5 - 2 ) 式中: R
8、 , 石料试件的间接抗拉强度, MP a ; .2 8 . 尸破坏时的极限荷载, N; D 圆柱体试件的直径. m m ; 乙圆柱体试件的高度, m m, 4 , 2 - 5 . 3 石料的间接抗拉强度为同组 3 个( 视所要求的受力 方向或含水状态而定, 每种情况下须制备3个) 试件试验结果的算 术平均值, 并附有最大值和最小值。 4 . 2 . 5 . 4 记录格式示 例 记录格式见表4 . 2 . 5 . 间接抗拉强度试验( 劈裂法) 记录表 4 . 2 . 5 试样编 号石料产地 岩石名 称用途 试 件 编 号 试件 描述 与 试件 处理 试 件断裂 面尺寸 ( mm) 极限 荷载 尹
9、 ( N) R 拉 ( M Y.) 备 注 圆柱体立方体平均 抗拉 弓 虽 度 ( M P a ) 圆柱体立方体 K , _ 2p 成 DL R, _ 2 p 穴b h 直 q D LI tb h 1234567S91 01 1 试 验 者1 十 算者 校 核 者试 验 日期 4 . 3 抗剪强度试验( T0 2 1 5 -9 4 ) 4 . 3 . 1 目 的和适用范围 4 . 3 . 1 . 1 如图4 . 3 . 1 。 所示试验装置, 石料试件的着力面与 荷 载方向成一定角。 时, 平行于着力面切向分力作用 所产生的最大 抗剪应力, 称为抗剪强度。 4 . 3 . 1 . 2 本试验的
10、目 的是为了求出试件沿滑动面的正应力与 剪应力的关系, 提供岩石基础计算之依据。 试件被 剪断时的 应力状 态如图4 . 3 . 1 6所示。 产双协 d 一川 图4 . 3 . 1 试验装置及应力状态图 a ) 试验 装置 ; b ) r - 。 曲线图 注图中符号 P -荷载 压力 机所加的 力) . N; N-试 件剪切 面上的正 向力 . N Q 试件剪切面上的切向力. N; f -有滚 轴时 为滚 动章擦 系数 , 没 有滚 轴和 润滑 剂时 为静 止摩擦 系 数 , 用实 侧取得 Q 试 件的放 里角度 . 即压力 机加 荷 方 向与试 件剪 切面 法线 方向 的夹 角 , 在 4
11、 5 0 7 0 。 的范围内 变化, 间隔为1 . ; 一般可取4 5 0 , 5 0 0 , 5 5 0 , 6 0 0 , 把所有的力投影到 N轴和Q轴上, 得: N -P c o s a 一P f s i n a 二0 Q十P l c o s a -P s i n a =0 移项并左右除以试件抗剪切面积A( mm“ ) , 得 N尸 a = A兮A Q尸 r “ = A“ A ( c o s o + f s in a ) ( s i n a - fc o s a ) ( 4 . 3 . 1 - 1 ) ( 4 . 3 . 1 - 2 ) ( 4 . 3 . 1 - 3 ) ( 4 .
12、3 . 1 - 4 ) 3 0 式中: a试件剪切面上的正应力, MP a ; r 试件剪切面上的剪应力, M P a , 用不同的a角剪切试件, 则每一个角度可以确定一对a , r 值, 把这些值画在直角坐标 。 。的曲线图上, 连接求得的各点( 至 少3 点) 就可得到图4 . 3 . l b 所示的曲线。 4 . 3 . 2 仪器设备 4 . 3 - 2 . 1 检验 合格的2 0 0 o k N或3 0 0 o k N压力试验机。 4 . 3 - 2 . 2 抗剪切试验夹具, 如图4 . 3 . 2 所示 4 . 3 - 2 . 3 试件 加工设备( 切石机、 磨 平机) 和吸水设备。
13、 4 . 3 . 2 . 4 烘箱、 干燥器。 4 . 3 . 2 . 5角尺及 卡尺( 精度0 . l mm) . 图4 . 3 . 2 试验夹具示愈图 1 一 夹具; 2 垫板; 3 - 滚轴; 4 一 试件 4 . 3 . 3 试样 每组试验至 少应制备1 8 个以上7 0 m m X 7 0 m m X 7 0 m m的立方 体试件( 每组须最少做3 种角度, 每种角度须6 个试件, 加工尺寸误 差不得大于。 . 2 mm ) ; 也可以用圆柱形岩心进行, 为此, 须将圆柱 体垂直于径向方面磨出相对的两个平面, 并使其尺寸适合于试验 夹具的尺寸。 如试样具有明显纹理或层理 , 并须了解
14、其平行及垂直 纹理时的抗剪强度, 则在制备试件时必须注意纹理方向, 同时制备 试件的数量应加倍。 。3 1. 4 . 3 . 4 试验步骤 4 . 3 . 4 . 1 描述试件, 并用铅笔在试件上画上中心线。 4 . 3 . 4 . 2 测量试件尺寸, 准确至0 . l m m, 计算试件抗剪切面 积 。 4 . 3 . 4 . 3 根据要求, 决定用干燥状态试件或水饱和试件。 4 . 3 . 4 . 4 将抗剪切试验夹具连同试件安放在压力机的承压板 中央, 并以下承压 板的十字线为准, 对准试件中心; 夹具周围应设 置适当保护设备。 4 . 3 . 4 . 5 以。 . 1 - 0 . 2
15、MP a / : 的应力速度连续均匀地施压, 至 试件破坏为止, 记录极限荷载。 4 . 3 . 5 结果整理 4 . 3 . 5 . 1 按式( 4 . 3 . 1 - 1 ) , ( 4 . 3 . 1 - 2 ) , ( 4 . 3 . 1 - 3 ) 、 及( 4 . 3 . 1 - 4 ) 计算每个试件在每一种角度试验时的正应力和剪应力, 精确至 0 . 1 MP a , 并计算同一角度试验的6 个试件试验结果的平均正应力 和平均剪应力。 根据平均正应力和平均剪应力绘制如图 4 . 3 . 1 b 所 示的曲线。 4 . 3 . 5 . 2 记录格式示 例 记录格式见表4 . 3 .
16、 5 . 抗剪强度试验记录表4 . 3 . 5 试样编 号石 料产地 岩石名 称用途 试 件 编 号 试件描述 与 试件处理 剪切 方 向 与 层理 关 系 抗剪切 面积 A ( mm ) 角度 O C 0 ) 极 限 荷 载 尸 ( N ) 抗 剪 强度 r ( MP . ) 正应 力 ,(MP.) 备 注 123456789 试 验 者计 算 者校核者试 验 日期 4 . 4 抗折强度试验( T 0 2 1 6 -9 4 ) 4 . 4 . 1 目的和适用范围 3 2 4 . 4 . 1 . 1 测定石 料的 抗折强度。 4 . 4 . 1 . 2 用石料制成梁或板, 在荷载作用下受弯至折
17、断所产尘 的弯曲应力即为石料的抗折强度 4 . 4 . 2 仪器设备 4 . 4 . 2 . 1 试件加工设备; 切石机、 磨平 机。 4 . 4 . 2 . 2 检验合格的万 能试验机或压 力机及抗折附 件, 测力范 围约2 0 0 k N , 4 . 4 . 2 . 3 卡尺( 精度。 . l mm) 、 角尺等。 4 . 4 . 2 . 4 烘箱: 能使温度控制在1 0 5 士5 范围内。 4 . 4 . 3 试样 用切石机、 磨平机将石料试样制成5 0 m m X 5 0 m m X 2 5 0 m m. 表面平整、 各边互相垂直的试件, 石质均匀( 无层理或纹理) 者, 制 备6 个
18、试件: 3 个在温度为1 0 5 土5 C 的烘箱内 烘至恒量, 冷却后 进行 试验; 3 个在水饱和状态下进行试验。 若石质有显著纹理, 则须制备 与纹理垂直及平行的 试件各6 个, 施 力方向 在与 纹理成垂直及平行 的情况下, 以3 个为一组. 分别在干燥状态下与饱水 状态下进行试 验。 4 . 4 . 4 试验步骤 4 . 4 - 4 . 1 描述试件并编号。 4 . 4 . 4 . 2 测量试件中央断面的尺寸, 精确至0 . l m mo 4 . 4 . 4 . 3 将试件放在万能试验机的抗折支架上, 跨径为 2 0 0 m m, 采用跨中单点加荷, 然后开动试验机, 以1 5 -2
19、 0 MP a / mi n 的应力速度连续均匀地增加荷载, 直至试件折断为止, 记录破坏荷 载; 当试件断口 不在中央断面时, 应测量其断面 尺寸进行计算。 4 . 4 . 5 结果整理 4 . 4 - 5 . 1 按式( 4 . 4 . 5 ) 计算抗折强度, 精确至。 . 1 MP a ( 4 . 4 . 5 ) 些2bh2 -一 式中R b 抗折强度, MP a ; P极限荷载, N; L支点跨距, 采用2 0 0 m m ; b 试件断面宽, m m; h试件断面高, mm, 4 . 4 . 5 . 2 以3 个试件的算术平均值作为检 验结果; 如有个别强 度与平均值之差大于2 5
20、%时, 应予剔除, 再计算平均值。 4 . 4 . 5 . 3 记录格式示例 记 录格式见表4 . 4 . 5 , 抗 折 强 度 试 验 记 录 表4 卜 4 . 5 试样编号 石料 产地 岩石名称用途 试 件 编 号 试件 描述 与 处理情 况 断面 尺寸 ( mm ) 破坏荷 载 尸 ( N) 抗折 强度 3 P L R n - 2 b h 2 ( M N ) 平 均抗折 强度 R 折 ( M P a ) 备 注 bh I 2345678 试验 者计算者校 核 者试 验 日期 4 . 5 抗压静弹性模量试验( 杠杆引伸 仪法) ( T 0 2 1 7 -9 4 ) 4 . 5 . 1 目
21、 的和 适用范围 4 . 5 . 1 . 1 抗压静弹性模量简称静弹性模量, 是 指在 静荷载作 用 下, 材料在弹性变形范围内正应力与相应的正应变之比, 用符号 “ E , 表示。 4 . 5 . 1 . 2 本试验采用杠杆引伸仪作为主要量测工具。 4 , 5 . 2 仪器设备 4 . 5 . 2 . 1 试件加工设备: 切石 机、 钻石机及磨平机。 4 . 5 . 2 . 2 测力范围约3 0 0 k N, 经检 验合格且能很好地按所要求 的速率加载的万能或压力试验机。 4 . 5 . 2 . 3 K为1 0 0 0 、 标距为2 0 m m的杠 杆引伸 仪、 标距加长杆 3 4 。 及其
22、夹具。 4 . 5 . 2 . 4 划线游标卡尺: 精度。 . 02mm。 4 , 5 . 2 . 5 角尺。 4 5.3 试样 45 . 31 使用试件加工设备制试件至少3 个。 试件尺寸: 用圆 柱 体时采用直径S O m m、 高1 5 o m m; 用棱柱体时采用s o m m只s o m m只 1 5 0 mm。 4 . 5 . 3 . 2 精度要求: 试件相邻面要垂直, 试件上下受压面要求 平整光滑且平行, 平整度为士。02m m。 4.5 . 4 试验步骤 45 . 4 . 1 将试件洗净, 放人105 士S C烘箱中, 烘5 6h 使其干 燥 。 4 . 54 , 2 取出 试
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