Aggregati di roccia e sua idoneità

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere gli aggregati di roccia e la sua idoneità.

Le rocce possono essere frantumate e classificate per produrre aggregati che possono essere aggiunti a un materiale legante come il cemento per formare il cemento o il bitume per fungere da pietra da strada. Varie opere di ingegneria civile hanno bisogno di diversi gradi di aggregazione. La distribuzione della dimensione delle particelle all'interno di un aggregato è specificata per qualsiasi situazione particolare.

Questo è generalmente presentato come una curva di distribuzione delle dimensioni delle particelle in cui la percentuale di peso cumulativo che passa una particolare dimensione di maglia standard può essere tracciata su un grafico. Nell'estrazione di roccia dura, una società fornirà l'aggregato di roccia frantumata a una curva di livellamento richiesta dal cliente.

È importante notare che sia i depositi di sabbia e ghiaia, sia le miscele dei due avranno una distribuzione granulometrica unica al particolare deposito. Pertanto, il grado specifico di materiale richiesto per un progetto di ingegneria può sempre essere fornito da una cava di roccia frantumata.

L'idoneità degli aggregati come componenti della pietra stradale o del calcestruzzo dipende dalle proprietà particolari riportate di seguito.

1. Pietra stradale:

Le proprietà degli aggregati da testare sono le seguenti:

(a) Struttura della composizione e grado di alterazione della roccia:

La migliore pietra da strada è una roccia ignea a grana fine, da fine a media, con una proliferazione di minerali che produce un legame forte e senza vetro di roccia.

La maggior parte delle rocce sedimentarie può essere facilmente schiacciata per essere usata come pietra da strada, ma a questo scopo possono essere utilizzate anche pietre a grana dura. Molte rocce metamorfiche cristalline possono essere utilizzate anche se oltre a hornfels e grana scistosa, sono troppo variabili per rendere l'aggregato di pietre stradali buono.

(b) Resistenza all'usura superficiale:

Questo viene valutato misurando il valore dell'abrasione aggregato e il valore della pietra levigata. Il valore di abrasione aggregato (AAV) misura la resistenza all'usura superficiale dovuta all'abrasione. Più basso è il valore, maggiore è la resistenza.

Molte normative raccomandano un valore inferiore a 8 per l'uso generale su strada. Il valore di pietra levigata (PSV) misura la misura in cui le pietre stradali vengono levigate dal traffico. Maggiore è il valore, maggiore è la resistenza. Valori elevati (superiori a 60) sono consigliati per autostrade, rotatorie e strade ad alta densità.

Potrebbe esserci discrepanza tra i risultati del test di AAV e PSV e il comportamento effettivo nelle strade poiché i rulli possono essere utilizzati al posto dei pneumatici. Altri fattori che possono influenzare la resistenza alla superficie includono l'aderenza dell'aggregato al bitume.

Alcune rocce (basalto, calcare) si legano bene mentre altre (quarzite, scisto) si legano male. La presenza di piani di taglio negli aggregati consentirà all'acqua di penetrare e accelerare la sua disintegrazione.

(c) Resistenza all'impatto e frantumazione:

Questo può essere valutato mediante test del valore di impatto aggregato (AIV) e del valore di schiacciamento aggregato (ACV). I tipi di rocce comuni variano in AIV da buone (basalto vulcanico, dolerite, quarzite, ghiaie di quarzo), attraverso la fiera (granito, ghiaie composte da frammenti ignei o metamorfici) a poveri (rocce ignee meteoriche, ghiaie ricche di argilla). Per un buon aggregato di pietre stradali, la forza di schiacciamento non definita deve essere superiore a 100 N / mm ² .

(d) Altri test utili:

Questi includono la valutazione del sollevamento del gelo. Un cilindro di aggregato di roccia, alto 150 mm e diametro di 100 mm viene posto in condizioni di gelo con la sua base in acqua corrente per 250 ore. L'espansione (o il sollevamento) subita dal campione deve essere inferiore a 12 mm.

2. Qualità degli aggregati - Test sugli aggregati di roccia:

I gruppi principali utilizzati come aggregati sono basalto, gabbro, porfido di granito, hornfels, scisto, quarzite, calcare, pietra grossa, selce e tipi artificiali.

3. Forma delle particelle, consistenza e dimensioni:

La Tabella 4 mostra le principali caratteristiche della forma delle particelle. Le particelle generalmente arrotondate sono più facili da lavorare ma le particelle angolari si legano meglio con la matrice. Il legame dell'aggregato è anche legato alla struttura della superficie. La struttura della superficie è descritta da uno dei termini descritti in Tabella-5.

La categoria della tessitura superficiale si basa sull'impressione acquisita da un semplice esame visivo di esemplari manuali e non è una precisa classificazione petro-grafica. Diversi esemplari dello stesso tipo di roccia possono cadere in categorie adiacenti.

La dimensione delle particelle è determinata da un'analisi del setaccio in cui un dato peso di aggregato viene passato attraverso una serie di setacci di dimensioni standard e ciascuna frazione risultante viene quindi pesata e correlata al peso del campione originale, in percentuale passando per una determinata apertura.

4. La quantità di argilla, limo o polvere negli aggregati fini o grossolani:

In questa determinazione possono essere utilizzati tre metodi.

Questi sono:

a) Metodo di sedimentazione :

Questo è un metodo gravimetrico utilizzato per particelle fino a 20 dimensioni (1 μm = 0, 001 mm)

(b) Metodo di decantazione:

Viene utilizzato per materiali con dimensioni inferiori a 75 μm

(c) Test sul campo:

Questo è un metodo volumetrico approssimativo utilizzato per sabbie e ghiaie, ma non è utilizzato per l'aggregato di roccia frantumata. Fornisce una guida approssimativa alla percentuale di limo, argilla o polvere in un aggregato.

5. Indice di sfarzo:

L'indice di sfaldamento di un aggregato è la percentuale di peso delle particelle in esso la cui dimensione minima (spessore) è inferiore a 0, 6 della loro dimensione media. Viene utilizzato un setaccio con fessure allungate.

6. Indice di allungamento:

Indice di allungamento è la percentuale in peso di particelle la cui dimensione massima (lunghezza) è maggiore di 1, 8 volte la loro dimensione media. Né questo test né il precedente sono applicabili al materiale fine che passa un setaccio BS da 6, 35 mm (1/4 in).

7. Numero di angolarità:

L'angolarità (assenza di arrotondamento delle particelle aggregate) influisce sulla facilità di gestione di una miscela di aggregato e legante, sia di cemento che di bitume. Il numero di angolarità è una misura dell'angolarità relativa basata sulla percentuale di vuoti nell'aggregato dopo la compattazione.

Gli aggregati meno angolari (più arrotondati) hanno il 33% di vuoti e il numero di angolarità di un aggregato è definito come la quantità di cui la percentuale di vuoti supera 33. Il numero di angolarità solitamente varia da 0 a 12.

8. Valore delle pinne di dieci percento:

Questo dà una misura della resistenza degli aggregati allo schiacciamento. Più alto è il valore, maggiore è la resistenza. Il carico richiesto per produrre il 10% di particelle fini dagli aggregati può essere misurato utilizzando attrezzature di prova di impatto globale.

9. Valore di impatto aggregato (AIV):

Ciò fornisce una misura relativa della resistenza dell'aggregato all'impatto improvviso, che può differire dalla sua resistenza a un carico di compressione. La quantità di materiale fine prodotta è espressa in percentuale del peso iniziale del campione, ogni campione aggregato viene trattato allo stesso modo.

10. Valore di schiacciamento aggregato (ACV):

Ciò fornisce una misura relativa della resistenza di un aggregato allo schiacciamento sotto un carico di compressione applicato gradualmente. Il test è simile a quello di AIV tranne per il fatto che viene applicato gradualmente un carico. Se i risultati del test AIV e questo sono 30 o più per un aggregato, il risultato non è chiaro e la determinazione del valore delle penalità del 10% deve essere eseguita.