技术摘要：
本发明涉及一种适用于制备机制骨料隧道洞渣性能快速评价方法，该方法包括以下步骤：1）取样：随机选取同一段落不同掌子面的隧道洞渣，并保证选取的隧道洞渣形状基本一致，称量隧道洞渣初始质量；2）运输：使用运载工具将隧道洞渣运送至测试场地；3）测试：将隧道洞渣从 全部
背景技术：
随着我国建筑领域工程发展战略的稳步推进，公路、铁路等重大工程发展迅速，而 受河砂资源限采政策以及季节性影响，满足要求的混凝土用河砂原材料资源严重短缺，以 云、贵、川地区为主的山区尤为显著。这不仅造成原材料质量不稳定和价格上涨，还影响工 程建设工期，严重时导致工程耐久性不足和质量下降，影响工程的服役性能和使用寿命。应 用机制砂是解决混凝土用砂困难的主要措施，也是绿色建材发展的重要方向。同时在隧道 施工中不可避免的要产生大量的洞渣，处理这些洞渣，需要大量征用永久用地，弃渣过程中 将产生大量的运输费用。但是为了保证机制砂品质的可靠性，有必要对隧道洞渣母岩性能 进行评价。 《建设用碎石卵石》(GB/T 14685-2011)提出了母岩岩石强度的评价方法，主要有 抗压强度和压碎指标。抗压强度主要是通过简单钻芯取样，然后将试件放入水中浸泡48h， 之后取出擦干表面，放在压力机上进行强度试验，进而得出岩石的抗压强度，抗压强度越 大，说明母岩岩石本身强度越高，越容易满足要求。压碎指标主要是通过取风干筛除大于 19.0mm 及小于9.5mm的颗粒，并去除针片状颗粒，将试样分两层装入圆模内，使用压力试验 机进行试验，将压碎的试样过2.36mm的筛，筛除的质量与初始质量之比即为压碎指标，压碎 指标越小，说明母岩强度越高，质量越好。 但上述两种方法均存在一定的问题，母岩抗压强度虽然能很好表征岩石矿山母岩 的抗压强度，但是却不适合对隧道洞渣母岩的抗压强度进行测试，这主要由于隧道洞渣形 状不规则，钻芯取样难，同时整个测试流程繁琐，周期长；压碎指标虽然测试时较快，但是需 要母岩破碎后才能进行测试，一般都是开始生产粗骨料时测试，因此不能在加工骨料前即 对母岩强度提出评价。此外，隧道洞渣具有量大强度低的特点，需要对隧道洞渣制备机制骨 料进行快速评价，减少不必要的工作量，而关于隧道洞渣快速评价方法鲜有报道。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法操作简单、 测试准确、先进快速、适用于现场等优点的隧道洞渣性能快速评价方法。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：1.一种适用于制备机制骨料隧道洞 渣性能快速评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)取样：随机选取同一段落不同 掌子面的隧道洞渣，并保证选取的隧道洞渣形状基本一致；2)运输：使用运载工具将隧道洞 渣运送至测试场地；3)测试：称量隧道洞渣初始质量，将隧道洞渣从一定高度自由落下，落 至用实心铺设的坚硬平台上，经过摔落的洞渣通过一定孔径的筛，筛除粒径小于筛孔尺寸 的颗粒，称量筛上洞渣的质量；4)数据处理与评价：通过计算摔碎指标来快速评价同一势能 4 CN 111596030 A 说 明 书 2/4 页 范围内隧道洞渣的母岩性能，符合性能要求的洞渣即可快速分选出来作为机制骨料的原 料。 所述的步骤1)中具体包括以下步骤：取样之前需先观察隧道洞渣是否有微裂缝， 微裂缝宽度不超过50μm，选取没有微裂缝的隧道洞渣。 所述的步骤1)中保证选取的隧道洞渣形状基本一致，其中隧道洞渣形状主要为球 体，椭圆体，立方体和长方体。 所述的步骤3)中的坚硬平台为铁质平台或合金平台。 所述的步骤3)中筛孔尺寸为4.75mm，9.5mm和19mm中的一种。 所述的步骤4)中，摔碎指标为摔碎的隧道洞渣质量与隧道洞渣初始质量的百分 比，摔碎指标计算式为： P＝(M1-M2)×100％/M1 其中，P为摔碎指标，M1为隧道洞渣的初始质量，M2为隧道洞渣摔碎后筛余的质量。 摔碎指标平均值计算式为： Pa＝(P1 P2 P3 P4 P5 P6)/6 其中，Pa为摔碎指标的平均值，P1、P2、P3···为第1、2、3···次测试时不同试 样的摔碎指标。 所述的步骤4)中，摔碎指标平均值其有效性需满足如下要求：如6个测定值中有一 个超出6个平均值的±10％，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均数为结果。如果五个 测定值中再有超过它们平均数±10％的，则此结果作废，需要重新开始测试。 所述的步骤4)中，同一势能范围需要考虑隧道洞渣质量和下落的高度，势能的表 达式如下： E＝mgh 其中E为样品的重力势能，m为样品质量，g为重力加速度，h为样品下落高度。 所述的步骤4)中，势能范围为500J-1000J时，摔碎指标不大于10为合格隧道洞渣； 势能范围介于1500J-2500J时，摔碎指标不大于20为合格隧道洞渣；势能范围为3000J- 5000J 时，摔碎指标不大于30为合格隧道洞渣。 与现有技术相比，本发明具有以下优点：一、操作简单、测试准确：本发明提出了一 种摔碎指标表征隧道洞渣母岩性能，方法容易操作，测试参数少，因此十分简单；同时与已 有的指标进行对比，因此方法准确性高。二、先进快速：方法将只适合测试尺寸较小骨料的 压碎指标这一概念进一步的提升，理念先进；同时摔碎指标值很容易获取，方法及其快速。 三、适用现场：针对现场大量的隧道洞渣，本方法可以在现场进行快速、准确的评价，对保障 工程质量、节约工程时间具有重大的意义。
本发明涉及一种适用于制备机制骨料隧道洞渣性能快速评价方法，该方法包括以下步骤：1）取样：随机选取同一段落不同掌子面的隧道洞渣，并保证选取的隧道洞渣形状基本一致，称量隧道洞渣初始质量；2）运输：使用运载工具将隧道洞渣运送至测试场地；3）测试：将隧道洞渣从 全部
背景技术：
随着我国建筑领域工程发展战略的稳步推进，公路、铁路等重大工程发展迅速，而 受河砂资源限采政策以及季节性影响，满足要求的混凝土用河砂原材料资源严重短缺，以 云、贵、川地区为主的山区尤为显著。这不仅造成原材料质量不稳定和价格上涨，还影响工 程建设工期，严重时导致工程耐久性不足和质量下降，影响工程的服役性能和使用寿命。应 用机制砂是解决混凝土用砂困难的主要措施，也是绿色建材发展的重要方向。同时在隧道 施工中不可避免的要产生大量的洞渣，处理这些洞渣，需要大量征用永久用地，弃渣过程中 将产生大量的运输费用。但是为了保证机制砂品质的可靠性，有必要对隧道洞渣母岩性能 进行评价。 《建设用碎石卵石》(GB/T 14685-2011)提出了母岩岩石强度的评价方法，主要有 抗压强度和压碎指标。抗压强度主要是通过简单钻芯取样，然后将试件放入水中浸泡48h， 之后取出擦干表面，放在压力机上进行强度试验，进而得出岩石的抗压强度，抗压强度越 大，说明母岩岩石本身强度越高，越容易满足要求。压碎指标主要是通过取风干筛除大于 19.0mm 及小于9.5mm的颗粒，并去除针片状颗粒，将试样分两层装入圆模内，使用压力试验 机进行试验，将压碎的试样过2.36mm的筛，筛除的质量与初始质量之比即为压碎指标，压碎 指标越小，说明母岩强度越高，质量越好。 但上述两种方法均存在一定的问题，母岩抗压强度虽然能很好表征岩石矿山母岩 的抗压强度，但是却不适合对隧道洞渣母岩的抗压强度进行测试，这主要由于隧道洞渣形 状不规则，钻芯取样难，同时整个测试流程繁琐，周期长；压碎指标虽然测试时较快，但是需 要母岩破碎后才能进行测试，一般都是开始生产粗骨料时测试，因此不能在加工骨料前即 对母岩强度提出评价。此外，隧道洞渣具有量大强度低的特点，需要对隧道洞渣制备机制骨 料进行快速评价，减少不必要的工作量，而关于隧道洞渣快速评价方法鲜有报道。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法操作简单、 测试准确、先进快速、适用于现场等优点的隧道洞渣性能快速评价方法。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：1.一种适用于制备机制骨料隧道洞 渣性能快速评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)取样：随机选取同一段落不同 掌子面的隧道洞渣，并保证选取的隧道洞渣形状基本一致；2)运输：使用运载工具将隧道洞 渣运送至测试场地；3)测试：称量隧道洞渣初始质量，将隧道洞渣从一定高度自由落下，落 至用实心铺设的坚硬平台上，经过摔落的洞渣通过一定孔径的筛，筛除粒径小于筛孔尺寸 的颗粒，称量筛上洞渣的质量；4)数据处理与评价：通过计算摔碎指标来快速评价同一势能 4 CN 111596030 A 说 明 书 2/4 页 范围内隧道洞渣的母岩性能，符合性能要求的洞渣即可快速分选出来作为机制骨料的原 料。 所述的步骤1)中具体包括以下步骤：取样之前需先观察隧道洞渣是否有微裂缝， 微裂缝宽度不超过50μm，选取没有微裂缝的隧道洞渣。 所述的步骤1)中保证选取的隧道洞渣形状基本一致，其中隧道洞渣形状主要为球 体，椭圆体，立方体和长方体。 所述的步骤3)中的坚硬平台为铁质平台或合金平台。 所述的步骤3)中筛孔尺寸为4.75mm，9.5mm和19mm中的一种。 所述的步骤4)中，摔碎指标为摔碎的隧道洞渣质量与隧道洞渣初始质量的百分 比，摔碎指标计算式为： P＝(M1-M2)×100％/M1 其中，P为摔碎指标，M1为隧道洞渣的初始质量，M2为隧道洞渣摔碎后筛余的质量。 摔碎指标平均值计算式为： Pa＝(P1 P2 P3 P4 P5 P6)/6 其中，Pa为摔碎指标的平均值，P1、P2、P3···为第1、2、3···次测试时不同试 样的摔碎指标。 所述的步骤4)中，摔碎指标平均值其有效性需满足如下要求：如6个测定值中有一 个超出6个平均值的±10％，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均数为结果。如果五个 测定值中再有超过它们平均数±10％的，则此结果作废，需要重新开始测试。 所述的步骤4)中，同一势能范围需要考虑隧道洞渣质量和下落的高度，势能的表 达式如下： E＝mgh 其中E为样品的重力势能，m为样品质量，g为重力加速度，h为样品下落高度。 所述的步骤4)中，势能范围为500J-1000J时，摔碎指标不大于10为合格隧道洞渣； 势能范围介于1500J-2500J时，摔碎指标不大于20为合格隧道洞渣；势能范围为3000J- 5000J 时，摔碎指标不大于30为合格隧道洞渣。 与现有技术相比，本发明具有以下优点：一、操作简单、测试准确：本发明提出了一 种摔碎指标表征隧道洞渣母岩性能，方法容易操作，测试参数少，因此十分简单；同时与已 有的指标进行对比，因此方法准确性高。二、先进快速：方法将只适合测试尺寸较小骨料的 压碎指标这一概念进一步的提升，理念先进；同时摔碎指标值很容易获取，方法及其快速。 三、适用现场：针对现场大量的隧道洞渣，本方法可以在现场进行快速、准确的评价，对保障 工程质量、节约工程时间具有重大的意义。
