一种适用于机制骨料岩石矿山母岩性能快速评价方法与装置与流程

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本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种适用于机制骨料岩石矿山母岩性能快速评价方法与装置。


背景技术：

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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，但是为了保证机制砂品质的可靠性，有必要对其岩石矿山母岩性能进行评价。
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《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。
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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母岩的抗压强度，但是流程繁琐，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。因此需要一种快速评价矿山母岩岩石强度的方法，而关于这种方法在母岩强度方面的研究鲜有报道。


技术实现要素：

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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简单准确、方法先进快速的矿山母岩岩石性能的评价方法与装置。
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本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种适用于机制骨料岩石矿山母岩性能快速评价方法与装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：1.一种适用于机制骨料岩石矿山母岩性能快速评价方法与装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)确定矿山母岩钻孔位置：随机选取同一矿山母岩的六个位置，并将选取的位置作好标记；2)设置手持电钻参数：选取一定长度的钻头(1)，根据速度调节器(5)设置恒定初始转速，使用加力装置(3)保证推进钻头的力恒定，并将钻头旋转方向调整为顺时针，同时使其与被钻孔的岩石表面垂直；3)读取钻孔时间和扭矩：启动手持电钻，通过液晶显示屏(2)获取所钻六个位置同一规格岩石所需时间和扭矩，并可以由usb(4)导出相关数据；4)结果计算与评价：统计六个位置钻孔的时间和扭矩，取平均值来评价该岩石矿山母岩的性能。
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所述的步骤1)中具体包括以下步骤：先仔细观察矿山母岩外观，随机选取母岩表面比较平整的六个位置，然后用标记笔对所选取的位置作好标记。
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所述的步骤2)中钻头(1)长度为43mm，80mm，123mm，270mm中的一种。
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所述的步骤2)中速度调节器(5)转速为500r/min，1000r/min，2000r/min，3000r/min 中的一种。
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所述的步骤3)中时间和扭矩的数值均通过液晶显示屏(2)读出，并可以由usb(4) 导出相关数据。
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所述的步骤4)中，钻孔平均时间和平均扭矩的计算式分别为：
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t＝(t1+t2+t3+t4+t5+t6)/6
[0013]
n＝(n1+n2+n3+n4+n5+n6)/6
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其中，t和n分别为钻孔的平均时间和平均扭矩，t1、t2、t3···
为第1、2、3
···
次钻孔的时间，n1、n2、n3···
为第1、2、3
···
次钻孔的扭矩。
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所述的钻孔平均时间t和平均扭矩n，其有效性需满足如下要求：如六个测定值中有一个超出六个平均值的
±
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。
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所述的取平均值来评价该岩石矿山母岩的性能中，需与前期满足要求的基准试样对应参数进行比对，得出岩石矿山母岩性能的最终评价。
附图说明
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为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
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图1是本发明一个实施例的结构示意图。
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图中，1为钻头，2为液晶显示屏，3为加力装置，4为usb，5为速度调节器，6为电池， 7为前握
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
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实施例：
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试验操作采用六个不同位置的矿山母岩作为研究对象。使用钻孔所需时间和扭矩来表征，本发明将不同岩性岩石的钻孔时间和扭矩与基准岩石进行对比，包括以下步骤：1)确定矿山母岩钻孔位置：随机选取同一矿山母岩的六个位置，并将选取的位置作好标记；2)设置手持电钻参数：设置恒定初始转速为1000r/min，选取123mm长度的钻头，保证推进钻头的力恒定为100n，并将钻头旋转方向调整为顺时针，同时使其与被钻孔的岩石表面垂直；3)读取钻孔时间和扭矩：启动手持电钻，获取所钻六个位置同一规格岩石所需时间和扭矩；4)结果计算与评价：统计六个位置钻孔的时间和扭矩，取平均值来评价该岩石矿山母岩的性能。具体测试结果如表1所示。
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表1不同类型岩石矿山母岩的性能
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通过表1可以看出，不同岩性矿山母岩的钻芯取样时间差别较大，火成岩钻芯取样时间和扭矩最大，钻芯取样时间越大，扭矩越大，岩石力学性能越好；此外可以看出，火成岩和沉积岩均满足要求，变质岩不满足要求。使用本发明提出的方法可以快速地表征母岩的性能。