道砟讲义(2012年11月)

铁路道砟试验讲义杨德平2012年11月一、概述1、铁路道砟的分类 铁路道砟主要包括碎石道砟、筛选卵石道砟、天然级配卵石道砟、砂子道砟和熔炉矿渣道砟等。最常 用的是碎石道砟。碎石道砟按材质指标分为特级道砟、一级道砟。其中一级道砟按粒径级配有分为新建铁路一级道砟和 既有线一级道砟。2、铁路碎石道砟的适用范围 特级道砟用于高速铁路和客运专线。 新建铁路一级道砟一般用于普速新建铁路。 既有线一级道砟用于既有线的大修、维修。3、铁路道砟的作用 道砟位于轨枕以下、路基面以上，主要作用是支承轨枕，把来自轨枕上部的巨大荷载均匀地分布到路 基面上。道砟具有一定的弹性，吸收列车的冲击和振动，使列车平稳运行；道砟具有排水作用，以减少病害； 道砟还用来调节轨道高度。二、铁路道砟的技术标准产品标准：1、铁路碎石道砟(TB/T2140-2008)2、铁路碎石道床底砟(TB/T2897-1998) 施工质量验收标准3、铁路轨道工程施工质量验收标准(TB10413-2003)4、高速铁路轨道工程施工质量验收标准(TB10754-2010) 试验规程5、铁路碎石道砟试验方法 (TB/T2328.119-2008)三、铁路道砟的技术要求一)、碎石道砟1、材质指标。道砟的材质性能指标依据 TB/T2140-2008 4.2的规定 ,该规定在铁路工程试验与检测中为 P557 14.2.2。道砟的材质性能分为5类12个参数。(1) .抗磨耗、抗冲击性能 洛杉矶磨耗率 .标准集料冲击韧度 .石料耐磨硬度系数(2) .抗压碎性能 .标准集料压碎率 .道砟集料压碎率.渗水性能 .渗透系数 .石粉试模抗压强度 .粉末液限 .粉末塑限(4) .抗大气腐蚀性能 .硫酸钠溶液浸泡损失率(5) .稳定性能 密度 .容重各参数的指标内容见讲义P558表14.2。2、加工指标道砟的加工指标依据TB/T2140-2008 4.3的规定。该规定在铁路工程试验与检测中为P55814.2.3。道砟的加工指标分为2类6个参数。1. 粒径级配特级、新建铁路一级、既有线一级碎石道砟的粒径级配分别应符合讲义表14.3、 14.4、 14.5的规定。2. 颗粒形状和清洁度 .针状指数不大于20%。 .片状指数不大于20%。 .风化颗粒和其他杂石含量：特级道砟不应大于2%； 一级道砟不应大于5%。 .颗粒表面清洁度不应大于0.17%。(指经水洗的特级道砟) .粒径0.1mm以下粉末含量不应大于1%。(指未经水洗的一级道砟)(二)、道床底砟底砟的技术要求依据 TB/T2897-1998 4. 14.4的规定。该规定在铁路工程试验与检测中为 P559 14.2.4。1 .底砟材料可取自天然砂砾材料，也可有开山块石或天然卵石、砾石经破碎、筛选而成。2底砟材料的级配应符合讲义表14.6的规定，且0.5mm以下的细集料中通过0.075mm筛的颗粒含量应 小于等于66%。3. 在粒径大于16mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒所占的质量百分率不少于30%。4. 底砟材料的性能 .粒径大于1.7mm的集料的洛杉矶磨耗率不大于50%。 .粒径大于1.7mm的集料的硫酸钠浸泡损失率不大于12%。 .粒径小于0.5mm的细集料的液限不大于25%,其塑性指数小于6。 .粘土团及其他杂质含量百分率小于或等于0.5%。四、铁路道砟的检验规则1、碎石道砟 碎石道砟的检验材质检验、生产检验和出场检验。（1）.资源性材质检验 .新建采石场及既有采石场转移开采工作面或工作面岩层材质、种类有明显变化时，应按讲仪表14.2 规定的各项内容进行检验，划分其材质等级。 .由具有固体矿产勘察乙级及以上资质的受委托单位，在每一个开采面（开采面岩层较多时按岩层） 取一组有代表性的试样。 .一组试样中包括：碎石试样：粒径（方孔筛）60mm70mm，质量240kg。块石试样：200mmX 160mmX 140mm,2块，不应有裂纹。（2）.生产检验 .材质复验：采石场每生产15万立方米（年产量少于5万立方米道砟的采石场，时间不超过半年）， 应按讲仪表14.2规定的各项内容进行一次生产检验。若生产检验结果低于原划定的等级，应立即停止生产、 供砟、并及时复验。根据复验结果重新划分道砟材质等级。 .日常生产检验：采石场生产过程中应对道砟粒径级配、颗粒形状及清洁度指标进行检验，除定 期每周的一次检验之外每生产工班均应通过目测进行监视。发现问题，应及时纠正。监视及检验结果均应 填入生产日记，作为填发道砟产品合格证的依据。 . 取样方法：块石试样：200mmX 160mmX 140mm,2块，不应有裂纹。碎石试样：从成品出料口或成品运输带上提取，有间隔的取四个子样，每个子样质量约100kg，拌合 均匀。用四分法取两个子样进行级配检验和颗粒形状及清洁度指标检验。另两个子样进行材质检验，按讲 义表14.1的规定筛分试样（粒径25mm20mm,20mm16mm,16mm10mm,10mm7.1mm四组式样，从道砟副产品中 提取），提出针、片状颗粒，插入标签，分别装袋，送交材质检验部门进行检验；若试样不足，可从另两个 子样中筛选补充。.出场检验 .采石场质量检查员在装车前负责组织产品出场检验。检验项目为道砟粒径级配、颗粒形状及清洁 度指标，并填写道砟产品合格证。质量检查员对不符合标准的产品有权拒绝装车。 .道砟产品按批交付。一列车装运同一等级、交付同一用户的道砟算一批。用汽车运输时，一昼夜 内装运同一等级、交付同一用户的道砟算一批。每批产品应附有质量检查员签发的产品合格证，采石场同 时应向用砟单位提交开采面资源性材质检验证书副本或有效期内的生产检验证书副本。 .用砟单位有权对采石场的粒径级配等道砟加工指标进行抽检。 .用砟单位如发现最大、最小粒径，颗粒形状或清洁度指标与标准不符，应通知采石场赴现场复验。 复验时采样方法如下：卸砟前，如装砟车少于三辆，则每一车辆中取一个子样；如多于三辆，则任意两辆 中各取一个子样。每个子样约130kg，并从车辆的四角及中央五处提取。卸砟后，则由用砟单位任选125m长 度的卸砟地段，每隔25m由砟肩到坡底均匀选一个子样（合计5个），每个子样约70kg。如复验结果为不合格，则应在现场采取相应补救措施。2、道床底砟底砟应进行型式检验和生产检验。型式检验属部级，生产检验属局级。型式检验 .建立底砟材料开采基地时，按标准要求，由铁道部指定单位对成品进行粒径级配及材料性能检验, 经铁道部主管部门审批，并颁发底砟开采资格证书方可生产。 .由受委托的地矿单位划分开采资源带，由建设单位制订合适的开采、加工程序。在每一给定的资 源带，按制订的开采、加工程序加工有代表性的试样400kg,交铁道部指定单位进行检验。 .当资源带发生明显变化，底砟质量不能满足标准的规定时，应重新进行型式检验。(2).生产检验 .生产单位按标准要求，每生产底砟4万立方米进行一次检验，年产量少于4万立方米时，也应每年 进行一次检验。 .采样：从成品出料口或成品运输带有间隔地提取四个约100kg的子样，合计400kg，送检验部门检 验。 .底砟材料粒径级配及粘土团含量指标，除每周检验一次外，每生产工班应通过目测进行监视，如 发现问题应及时检验和处理。监视及检验结果均应填入生产日记，作为填发产品合格证的依据。 .底砟材料产品的交付，以一昼夜装运同一产品，交付同一用户的底砟算一批，每批必须有生产场 质量检查员签发的合格证。五、铁路道砟的试验方法1、粒径级配试验 检验标准：TB/T2328.14-2008 . 仪器设备：方孔筛，台秤，容器等 试样准备：用四分法取样约200kg。 . 试验程序：根据道砟等级选取方孔筛 由大到小筛分试样 称量留在各筛上的碎石质量 计算筛分试验道砟总量和各筛过筛质量计算过筛质量百分率绘制粒径级配曲线判定粒径级配是否符合标准。2、针状指数和片状指数试验 检验标准:TB/T2328. 15-2008 . 仪器设备：特级和一级道砟针、片状规准仪各一套，台秤，方孔筛等。 试样准备：用四分法取样约200kg。 . 试验程序：将试样用方孔筛筛分 称取每组试样质量并计算每组试样占总质量百分率 剔除百分率小于5%的试样 用片状规准仪对每组试样进行检验并称取片状颗粒的质量 用针状规准仪对同 组试样进行检验并称取针状颗粒的质量计算试样针状颗粒的总质量和片状颗粒的总质量计算针状指数和片状指数判定针状指数和片状指数是否符合标准。3、风化颗粒和其他杂石含量试验 检验标准:TB/T2328. 16-2008 . 仪器设备：台秤，容器等 试样准备：用四分法取样约100kg。 . 试验程序：将试样用水冲洗干净并烘干称取干燥后试样的总质量将试样摊铺在干净的水泥地面上，逐粒捡出风化颗粒（破碎面部分或全部矿物失去光泽、改变颜色的颗粒）及与送检石料不一致 的其他杂石，称其总质量计算风化颗粒和其他杂石含量判定风化颗粒和其他杂石含量是否符合标准。4. 粒径0.1mm以下粉末含量试验（未经水洗的一级道砟） 检验标准:TB/T2328. 17-2008 仪器设备：台秤，0.1mm10mm方孔筛，干燥箱，容器等。 试样准备：用四分法取样约100kg。 试验程序：将试样在105110C烘4h,冷却至室温，称其总质量-将试样分为四批（每批约25kg）将第一批试样加入容器，加水淹没，搅拌，将洗水倒入筛垛再次往容器内加水，搅拌，将洗水倒入筛垛，直至洗水清澈将第二、三、四批试样重复上述试验将留筛试样烘干称重计算粒径0.1mm以下粉末含量判定粒径0.1mm以下粉末含量是否符合标准。5颗粒表面清洁度试验（经水洗的特级道砟） 检验标准:TB/T2328. 18-2008 . 仪器设备：玻璃过滤器，电子秤，微波炉，烘干箱，容器等 试样准备：在料堆上逐颗粒挑选三份最脏的道砟颗粒，每份约3000g，分别烘干并称重。 试验程序：首先将过滤器烘干并称重一一将一份试样倒入容器并注入6L纯净水浸没水中1h-刷洗颗粒表面，捡出干净颗粒洗样水沉淀，分多次将洗样水倒入过滤器过滤将过滤物烘干称重将第二、三份试样重复上述步骤计算清洁度，取三份试样的算术平均值作为该批道砟的清洁度判定清洁度是否符合标准。六、练习题1、（填空）铁路碎石道砟的现行产品标准代号是（TB/T2140-2008），铁路碎石道砟的检验方法标准代 号是（TB/T2328-2008）。2、（填空）铁路碎石道砟的检验分为（材质检验）、（生产检验）和（出场检验）。3、（判断）铁路碎石道砟的粒径级配检验，各级道砟所用的方孔筛规格是完全相同的。（X4、（多选）以下项目属于铁路碎石道砟材质检验的是。（ACA 洛杉矶磨耗率；B. 粒径级配；C. 石粉液限；D. 颗粒表面清洁度。5、（问答）铁路碎石道砟分为几个等级，各有什么用途？ 答：特级道砟用于高速铁路和客运专线。 新建铁路一级道砟一般用于普速新建铁路。 既有线一级道砟用于既有线的大修、维修。