毛石检测:保障工程质量的基础环节
毛石作为工程建设中常见的基础性材料,其质量直接影响着堤坝、挡墙、路基、地基等结构的稳定性和耐久性。严格的毛石检测是确保工程安全的第一步。
一、毛石材料特性与适用规范
毛石是指开采后未经精细加工、形状不规则的石块,主要来源于花岗岩、石灰岩、砂岩等天然岩石。检测前需明确工程设计要求(如强度等级、尺寸范围、用途等)及参照的国家或行业标准(如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》中对石料的相关要求)。
二、核心检测项目与方法
外观质量与尺寸规格检测:
方法: 主要依靠目测(观察颜色、质地均匀性)和工具测量(卡尺、卷尺)。
关键指标:
形状: 评估是否大致方正或具有相对平整的砌筑面(尤其用于砌体时)。
尺寸: 测量长、宽、高方向的最大尺寸,检查是否符合设计要求的最小/最大粒径或重量范围(如用于抛填护岸的块石重量要求)。
表面缺陷: 仔细观察裂缝(长度、宽度、深度)、孔洞、严重风化层、软弱夹层(泥质条带)等。记录缺陷的类型、位置和严重程度。
风化程度检测:
方法: 目测为主,辅以简单工具(如小刀或地质锤轻划)。
判断依据:
未风化/微风化: 色泽新鲜,质地坚硬,锤击声清脆,用小刀难以划动。
中等风化: 部分矿物变色,岩石结构基本保持原状,裂隙面附近矿物可能蚀变,用小刀可划出浅痕。
强风化/全风化: 大部分矿物显著变色,岩石结构大部分破坏,矿物间粘结力显著降低,易碎成砂土状,手掰或小刀易剥离。强风化及以上毛石通常不符合工程要求。
强度性能检测(关键指标):
抗压强度检测:
方法: 在实验室使用压力试验机对加工成立方体试件(通常边长70mm±2mm)进行破坏性加压测试。
依据: 测定其饱和状态下的单轴抗压强度,结果需满足设计要求(如MU20、MU30等强度等级)。
现场简易评估(辅助手段):
锤击法: 用地质锤敲击毛石,声音清脆响亮、反弹有力者通常强度较高;声音沉闷、易碎裂或出现凹坑者强度不足或有内部缺陷。
摔打法: 将毛石(尤其怀疑有内部裂隙时)从约1米高度自由落体到坚硬地面,观察其是否碎裂。多次摔打完好者强度较好(此方法需谨慎使用,避免损伤合格石料)。
耐久性检测:
抗冻性: 寒冷地区工程尤为重要。在实验室进行冻融循环试验(如15次或25次循环),检测毛石饱和状态下经历反复冻融后的质量损失率和强度损失率是否达标。
耐水性: 观察毛石浸水后是否明显软化、崩解(尤其对粘土质胶结的砂岩等需注意)。
三、常见毛石缺陷及处理建议
缺陷类型
特征描述
处理建议
贯穿性裂缝
裂缝穿透石块整体,显著削弱其整体性和强度。
原则上拒收。若裂缝细小且位置特殊,需经严格评估确认不影响整体稳定性方可考虑。
严重风化层
表层或内部存在明显疏松、软化、变色区域,指甲或小刀可轻易剥离。
拒收或彻底凿除风化部分,确保剩余部分满足尺寸和强度要求。
软弱夹层
石块内部存在薄层泥质、煤线或其他软弱物质条带。
通常拒收。夹层显著影响强度与稳定性。
尺寸严重不符
石块过大超出施工机械能力,或过小无法满足设计要求(如滤水、嵌锁要求)。
按设计规格筛选,过大者需解小,过小者剔除或用于填充缝隙(需设计允许)。
孔洞过多过大
石块表面或内部存在大量或体积较大的孔洞(如蜂窝状溶蚀)。
评估孔洞对整体强度和稳定性的影响,显著降低承载力的应拒收。
四、检测要点与注意事项
代表性抽样: 检测样本必须具有代表性,根据不同批次、料场位置、岩石层位等合理确定抽样方案和数量。
规范操作: 尺寸测量、风化判断、锤击测试等需按统一标准执行,减少人为误差。
实验室验证: 重要工程或对强度有严格要求时,必须以实验室抗压强度试验结果为准,现场简易方法仅作初步筛选。
结合工程用途: 检测重点需结合毛石具体用途。例如,护坡抛石侧重尺寸和重量;干砌挡墙(不使用砂浆,依靠石块嵌锁)对形状和尺寸均匀性要求更高;作为地基或路基填料则更关注强度和耐水性。
记录与标识: 详细记录检测结果(包括合格品、不合格品及其原因),对合格毛石进行必要标识(如分堆存放)。
源头控制: 在料场开采环节即进行初步筛选和控制,能有效提高进场毛石质量,减少工地二次处理成本。
通过系统、严谨的毛石检测,可以有效剔除不合格材料,从源头把控工程质量,为建筑结构的安全稳固奠定坚实基础。