[发明专利]一种路用石料不同物相离散硬度的确定方法

说明书

本发明属于水利土木工程技术领域，涉及一种路用石料不同物相离散硬度的确定方法，该方法包括以下步骤：1）确定路用石料中不同物相的组成及比例；2）确定路用石料中每一种矿物成分的硬度或者确定路用石料中每一物相的纳米硬度；3）根据各物相所占的比例以及每一种物相所对应的硬度，确定石料的整体平均硬度；4）根据获取得到的平均硬度、各物相所占比例以及各物相对应的硬度，最终确定石料的整体硬度离散值。本发明提供了一种能够客观的评价石料的整体硬度以及石料硬度的离散度、为路用集料的抗滑和抗磨光性能的评价提供科学的基础理论数据的路用石料不同物相离散硬度的确定方法。

技术领域

本发明属于水利土木工程技术领域，涉及一种路面材料性能确定方法，尤其涉及一种路用石料不同物相离散硬度的确定方法。

背景技术

对于硬度，国内为尚无一个包括所有实验方法在内的统一而明确的定义，可以是“材料抵抗残余变形和破坏的能力”、也可以是“材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力”。总之，硬度是作为某一物体抵抗另一物体浸入能力的度量参数。

由于硬度试验是力学性能试验中一种最经济、最迅速的方法，并且硬度试验的结果能敏感的反映出材料的化学成分、组织结构和热处理工艺上的差异。所以硬度试验已经成为材料力学性能测试中最常用的一种方法。静态压痕测试方法以测量范围可分为宏观硬度、显微硬度与纳米硬度，其划分以施加的载荷大小为标准，但该划分并不统一，如纳米压痕仪的载荷范围较宽，上限与显微硬度仪的下限有重叠。常用宏观硬度有莫氏硬度、布氏硬度、宏洛氏硬度、洛氏硬度等，常用显微硬度包括表面洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、玻氏硬度等，纳米硬度，有文献也称为玛氏硬度，或称万能硬度、广义硬度等。

莫氏硬度是由德国矿物学家莫斯提出的，用来表示材料的相对硬度，以最硬的天然金刚石的硬度为标准，定为10级，其他材料的硬度在1～10级之间，以此递减，莫式硬度的测试具有主观性，较为粗略的评价不同物质之间硬度的差异，不能定量的分析评价不同物质之间的硬度。

显微硬度能够定量的评价不同物质的硬度，维式硬度的测定采用显微硬度计，硬度的测定值有很大的离散性，无法定量的评价路用石料的整体硬度。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够客观的评价石料的整体硬度以及石料硬度的离散度、为路用集料的抗滑和抗磨光性能的评价提供科学的基础理论数据的路用石料不同物相离散硬度的确定方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种路用石料不同物相离散硬度的确定方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)确定路用石料中不同物相的组成及比例；

2)确定路用石料中每一种矿物成分的硬度或者确定路用石料中每一物相的纳米硬度；

3)根据各物相所占的比例以及每一种物相所对应的硬度，确定石料的整体平均硬度；

4)根据获取得到的平均硬度、各物相所占比例以及各物相对应的硬度，最终确定石料的整体硬度离散值。

作为优选，本发明所采用的步骤1)的具体实现方式是：采用X射线衍射分析仪获取石料粉末的图谱，根据图谱分析石料粉末中各组成成分的比例。

作为优选，本发明所采用的步骤2)的具体实现方式是：采用维氏硬度确定路用石料中每一种矿物成分的硬度或者采用TI-950型纳米压痕仪测试路用石料不同物相的纳米硬度。

作为优选，本发明所采用的步骤3)中石料的整体平均硬度是通过石料中每一种矿物成分硬度测定值与该种矿物成分在石料中所占的质量百分比的乘积的加权和。

作为优选，本发明所采用的步骤3)中石料的整体平均硬度的具体计算公式如下：

式中：