本發(fā)明涉及工程建設(shè)技術(shù)，尤其涉及一種以砂巖為主的混凝土骨料質(zhì)量評價(jià)方法。

背景技術(shù)：

骨料是混凝土中起骨架或填充作用的粒狀松散材料，是混凝土的主要原料；料場是混凝土建（構(gòu)）筑物的“糧倉”，一旦出現(xiàn)“糧荒”往往將給工程建設(shè)帶來重大影響。近年來，在我國水電工程建設(shè)中，因質(zhì)量、儲量、安全、環(huán)保、征地等方面不落實(shí)，致使工程開工時(shí)“缺糧”、施工中“斷糧”等現(xiàn)象屢見不鮮，向家壩、錦屏、官地等大型水電站出現(xiàn)過，中小型水電工程更是舉不勝舉，因而骨料質(zhì)量問題一直是混凝土骨料料源勘察研究的重中之重。

砂巖是工程建設(shè)中常見的天然建筑材料，其作為混凝土骨料往往存在加工性能、潛在堿活性反應(yīng)等問題，目前以砂巖為主的混凝土骨料質(zhì)量評價(jià)并不系統(tǒng)，從而導(dǎo)致在工程建設(shè)中骨料量少或質(zhì)量不合格而停工、窩工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種以砂巖為主的混凝土骨料質(zhì)量評價(jià)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種以砂巖為主的混凝土骨料質(zhì)量評價(jià)方法，包括以下步驟：

1）在人工骨料普查-詳查地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上，根據(jù)地層柱狀實(shí)測資料與鉆孔揭露特征，計(jì)算砂巖及無用夾層含量：

具體如下：

1.1）對目標(biāo)骨料場開展1:100~1:50地層柱狀測繪，地層柱狀測繪依照以下原則：地層柱狀根據(jù)巖層走向和基巖露頭布置，選擇基巖露頭較好的部位盡量垂直于巖層走向；

1.2）通過地層柱狀測繪，可根據(jù)骨料場范圍內(nèi)巖性組合特征，將料場儲量范圍內(nèi)含砂巖地層細(xì)分為幾個(gè)亞段，以方便砂巖儲量計(jì)算；

1.3）根據(jù)料場儲量范圍內(nèi)含砂巖地層細(xì)分，在骨料場勘探鉆孔揭露特征揭露骨料場材料層全部巖性，并參考鉆孔數(shù)字彩色攝像成果統(tǒng)計(jì)獲得料場巖性占比剖面表，計(jì)算砂巖儲量；

2）根據(jù)步驟1）中結(jié)果及剝離層厚度、地層相對完整、開采條件相對較優(yōu)，從而確定質(zhì)量分區(qū)；

3）根據(jù)現(xiàn)場劃分的分區(qū)，對有用區(qū)中骨料開展常規(guī)試驗(yàn)、堿活性分析、混凝土性能試驗(yàn)；

3.1）原巖常規(guī)試驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，按部位、深度、層位、巖性、風(fēng)化程度選取代表性巖石試樣開展礦化分析：包括密度（天然密度、飽和密度、干密度）、單軸抗壓強(qiáng)度（飽和單軸抗壓強(qiáng)度、干燥單軸抗壓強(qiáng)度），并計(jì)算軟化系數(shù)，以檢驗(yàn)原巖物理力學(xué)性質(zhì)是否符合工程混凝土用骨料質(zhì)量技術(shù)要求，若干密度＞2.4g/cm³，飽和單軸抗壓強(qiáng)度＞40MPa，軟化系數(shù)＞0.75，硫酸鹽級硫化物含量（換算成SO₃）＜1%，即認(rèn)為滿足混凝土用人工骨料的質(zhì)量技術(shù)要求；

3.2）堿活性分析；

3.2.1）利用巖相法對骨料堿活性時(shí)行初步判斷，若礦物成分中含微晶-隱晶質(zhì)石英、應(yīng)變石英，即視為具有潛在堿活性危害，轉(zhuǎn)入下步；

3.2.2）利用砂漿棒快速法鑒定骨料的堿-硅酸反應(yīng)活性，即按DL/T5151－2014《水工混凝土砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程》要求鑒定堿-硅酸反應(yīng)類骨料的堿活性，若14天的膨脹率大于0.2%，判定為具有潛在危害性反應(yīng)的堿活性骨料；若14天的膨脹率介于0.1%-0.2%之間，應(yīng)延長觀測時(shí)間至28天，如果膨脹率小于0.2%，判定為不具有潛在危害性反應(yīng)的堿活性骨料，如果28天膨脹率大于0.2%，判定為具有潛在危害性反應(yīng)的堿活性骨料；

3.2.3）根據(jù)堿活性分析結(jié)果，開展摻入不同劑量（0%、10%、20％、30％）的粉煤灰抑制堿骨料反應(yīng)試驗(yàn)，最終確定粉煤灰在混凝土膠凝材料中摻量，即該摻量下，可有效地抑制骨料潛在的混凝土堿-骨料反應(yīng)；

3.3）混凝土性能試驗(yàn)：對于有用區(qū)中砂巖中的無用夾層（即飽和抗壓強(qiáng)度低于40MPa的巖石），開展砂巖骨料中摻不同比例無用夾層混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，從而確定砂巖骨料中無用夾層摻入量，即該摻入量下，混凝土強(qiáng)度滿足C30及以下標(biāo)號要求；

4）在上述工作的基礎(chǔ)上，通過評價(jià)料場材料層質(zhì)量、儲量，確定骨料場是否滿足工程設(shè)計(jì)要求。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：采用本發(fā)明的人工骨料的料場質(zhì)量評價(jià)方法，用于指導(dǎo)水利工程的人工骨料場備用料源勘察，可以在短時(shí)間內(nèi)確定質(zhì)量、儲量均完全滿足工程設(shè)計(jì)要求的人工骨料場料源，為后期工程建設(shè)節(jié)約工期，創(chuàng)造了較高的工程和經(jīng)濟(jì)效益。避免了在工程建設(shè)中骨料量少或質(zhì)量不合格而停工、窩工。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的分段地層中不同砂巖含量統(tǒng)計(jì)表；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的鉆孔剖面上巖芯示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的鉆孔數(shù)字彩色攝像成果解析圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的料場巖性占比剖面統(tǒng)計(jì)表。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種以砂巖為主的混凝土骨料質(zhì)量評價(jià)方法，包括以下步驟：

1）在人工骨料普查-詳查地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上，根據(jù)地層柱狀實(shí)測資料與鉆孔揭露特征，計(jì)算砂巖及無用夾層含量：

具體如下：

1.1）對目標(biāo)骨料場開展1:100~1:50地層柱狀測繪，地層柱狀測繪依照以下原則：地層柱狀根據(jù)巖層走向和基巖露頭布置，選擇基巖露頭較好的部位盡量垂直于巖層走向；

1.2）通過地層柱狀測繪，可根據(jù)骨料場范圍內(nèi)巖性組合特征，將料場儲量范圍內(nèi)含砂巖地層細(xì)分為幾個(gè)亞段，以方便砂巖儲量計(jì)算；

分段表如圖2所示；

1.3）根據(jù)骨料場勘探鉆孔揭露特征揭露骨料場材料層全部巖性，并參考鉆孔數(shù)字彩色攝像成果統(tǒng)計(jì)獲得料場巖性占比剖面表，計(jì)算砂巖儲量；

鉆孔剖面上巖芯示意圖和鉆孔數(shù)字彩色攝像成果解析圖如圖3和圖4所示；

料場巖性占比剖面統(tǒng)計(jì)表如圖5所示；

2）根據(jù)步驟1）中結(jié)果及剝離層厚度、地層相對完整、開采條件相對較優(yōu)，從而確定質(zhì)量分區(qū)；

3）根據(jù)現(xiàn)場劃分的分區(qū)，對有用區(qū)中骨料開展常規(guī)試驗(yàn)、堿活性分析、混凝土性能試驗(yàn)；

3.1）原巖常規(guī)試驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，按部位、深度、層位、巖性、風(fēng)化程度選取代表性巖石試樣開展礦化分析：包括密度（天然密度、飽和密度、干密度）、單軸抗壓強(qiáng)度（飽和單軸抗壓強(qiáng)度、干燥單軸抗壓強(qiáng)度），并計(jì)算軟化系數(shù)，以檢驗(yàn)原巖物理力學(xué)性質(zhì)是否符合工程混凝土用骨料質(zhì)量技術(shù)要求，若干密度＞2.4g/cm³，飽和單軸抗壓強(qiáng)度＞40MPa，軟化系數(shù)＞0.75，硫酸鹽級硫化物含量（換算成SO₃）＜1%，即認(rèn)為滿足混凝土用人工骨料的質(zhì)量技術(shù)要求；

3.2）堿活性分析；

3.2.1）利用巖相法對骨料堿活性時(shí)行初步判斷，若礦物成分中含微晶-隱晶質(zhì)石英、應(yīng)變石英，即視為具有潛在堿活性危害，轉(zhuǎn)入下步；

3.2.2）利用砂漿棒快速法鑒定骨料的堿-硅酸反應(yīng)活性，即按DL/T5151－2014《水工混凝土砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程》要求鑒定堿-硅酸反應(yīng)類骨料的堿活性，若14天的膨脹率大于0.2%，判定為具有潛在危害性反應(yīng)的堿活性骨料；若14天的膨脹率介于0.1%-0.2%之間，應(yīng)延長觀測時(shí)間至28天，如果膨脹率小于0.2%，判定為不具有潛在危害性反應(yīng)的堿活性骨料，如果28天膨脹率大于0.2%，判定為具有潛在危害性反應(yīng)的堿活性骨料；

3.2.3）根據(jù)堿活性分析結(jié)果，開展摻入不同劑量（0%、10%、20％、30％）的粉煤灰抑制堿骨料反應(yīng)試驗(yàn)，最終確定粉煤灰在混凝土膠凝材料中摻量，即該摻量下，可有效地抑制骨料潛在的混凝土堿-骨料反應(yīng)；

3.3）混凝土性能試驗(yàn)：對于有用區(qū)中砂巖中的無用夾層（即飽和抗壓強(qiáng)度低于40MPa的巖石），開展砂巖骨料中摻不同比例無用夾層混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，從而確定砂巖骨料中無用夾層摻入量，即該摻入量下，混凝土強(qiáng)度滿足C30及以下標(biāo)號要求；

4）在上述工作的基礎(chǔ)上，通過評價(jià)料場材料層質(zhì)量、儲量，確定骨料場是否滿足工程設(shè)計(jì)要求。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。