2.1 岩石材料

2.1 岩石材料

岩石是组成地壳的基本物质,是由造岩矿物在地质作用下按一定的规律聚集而成的自然体。按岩石的形成条件可将岩石分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类,不同类型的岩石其结构构造也不同。工程中常用的岩石类型有花岗岩、玄武岩、辉长岩、石灰岩、砂片、石英岩、片麻岩等。

岩石材料是道路与桥梁建筑中用量最大的一种材料,它是由岩石风化或加工而成,可直接用于道路与桥梁工程的结构材料,亦可加工成各种尺寸的集料,作为水泥混凝土和沥青混合料的集料。

2.1.1 岩石

岩石的技术性质主要从物理性质、力学性质、化学性质三项进行评价。

1)物理性质

岩石的物理性质包括物理常数(如真实密度、毛体积密度、孔隙率)、水理性(吸水率、保水率等)和耐候性(抗冻性、坚固性)。

(1)物理常数

岩石的物理常数是反映岩石矿物组成、结构状态的参数。岩石的内部结构主要由矿质实体和孔隙(包括与外界连通的开口孔隙和不与外界连通的闭口孔隙)组成。岩石各部分质量与体积的关系,如图2.1所示。

图2.1 岩石组成结构示意图

为了反映岩石的组成结构与物理和力学性质之间的关系,通常采用一些物理常数来表征。常用的物理常数主要是真实密度、毛体积密度和孔隙率。

①真实密度 真实密度是岩石在规定条件105±5℃烘干至恒重,温度为20±2℃下单位真实体积(不包括开口孔隙与闭口孔隙的体积)的质量,用ρ1表示,公式如下:由于测定岩石密度是在空气中称量的,所以岩石中的空气质量近似为零,矿质实体的质量就等于岩石的质量,即ms=M,故式(2.1a)可改写成式(2.1b):