集料试验指导

集料篇—李海军2015年01月23号内蒙古农业大学道桥教研室1、细集料筛分试验（一）目的与适用范围测定细集料（天然砂、人工砂、石屑）的颗料级配及粗细程度。（二）仪器设备(1)标准筛：孔径4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm的方孔筛。(2)天平：称量1000g，感量不大于0.5g。(3)摇筛机。(4)烘箱：能控温在105±5℃。(5)其它：浅盘和硬、软毛刷等。(三)试验准备将试样通过10mm(圆孔筛)或9.5mm(方孔筛)筛，并算出其筛余百分率。然后在潮湿状态下充分拌匀，用四分法缩分至每份不少于550g的试样两份，在(105±5)℃的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后备用。(四)试验步骤1．水泥混凝土用砂，按下列步骤筛分。(1)准确称取烘干试样约500g(1m)，准确至0.5g，置于套筛的最上一只筛，将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直到每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的1%时为止，将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号中的试样一起过筛，按此顺序进行，直到各号筛全部筛完为止。(2)称量各筛筛余试样的质量，精确0.5g。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总量与筛分前的试样总量相比，其相差不得超过1%。2．沥青路面用细集料(天然砂、人工砂、石屑)，按下列步骤筛分。(1)准确称取烘干试样约500g(1m)，准确至0.5g。(2)将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部盖没。(3)用搅棒充分搅拌集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬浮在水中，但不得有集料从水中溅出。(4)用1.18mm筛及0.075mm筛组成套筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液徐徐倒出，经过套筛流人另一容器中，但不得将集料倒出。(5)重复第二步至第四步步骤，直至倒出的水洁净为止。(6)将容器中的集料倒人搪瓷盘中，用少量水冲洗，使容器上沾附的集料颗粒全部进入搪瓷盘中。将筛子反扣过来，用少量的水将筛上的集料冲洗人搪瓷盘中。操作过程中不得有集料散失。(7)将搪瓷盘连同集料一起置于105±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(2m)，准确至0.1%。1m与2m之差即为通过0.075mm部分。(8)将全部要求筛孔组成套筛(但不需0.075mm筛)，将已经洗去小于0.075mm部分的干燥集料置于套筛上(一般为4.75mm筛)，将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的1%时为止，将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直到各号筛全部筛完为止。(9)称量各筛筛余试样的质量，精确0.5g，所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总质量与筛分前后试样总量2m相比，相差不得超过1%。(五)结果整理(1)分计筛余百分率各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总量(1m)的百分率,准确至0.1％。对沥青路面细集料而言，0.15mm筛下部分即0.075mm的分计筛余，由上述第七步测得的1m与2m之差即为小于0.075mm的筛底部分。(2)累计筛余百分率各号筛的累计余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，准确至0.1%。(3)质量通过百分率。各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛的累计筛余百分率，准确至0.1%。(4)根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率，绘制级配曲线。(5)对水泥混凝土用砂，按下式1计算细度模数，准确至0.01。0.150.3150.631.252.555()5100xAAAAAAMA(1)式中：xM——砂的细度模数；5315.015.0,,,AAA——分别为0.15mm、0.315mm、……、5mm各筛上的累计筛余百分率（%）。(6)对沥青路面及各种路面的基层、底基层用砂，按下式2计算细度模数，准确至0.01。0.150.30.61.22.364.75100xAAAAAAM(2)式中：xM——砂的细度模数；475.03.015.0,,,AAA——分别为0.15mm、0.3mm、……、4.75mm各筛上的累计筛余百分率（%）。(7)应进行两次平行试验，以试验结果的算术平均值作为测定值。如两次试验所得的细度模数之差大于0.2，应重新进行试验。2、细集料表观密度试验（容量瓶法）（T0328—2005）（一）目的与适用范围测定细集料的表观相对密度和表观密度。（二）仪器设备（1）天平：称量1kg，感量不大于1g。（2）容量瓶：500mL。（3）烘箱：能控温在105℃±5℃（4）烧杯：500mL。（5）蒸馏水。（6）其它：干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计等。（三）试验准备将缩分至650g左右的试样在温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温，分成两份备用。（四）试验步骤(1)称取烘干的试样约300g（0m），装入盛有半瓶蒸馏水的容量瓶中。(2)摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h左右，然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其总质量(1m)。(3)倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净，再向瓶内注入与水温相差不超过2℃的蒸馏水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞,擦干瓶外水分,称其总质量(2m)。(五)结果整理(1)砂的表观相对密度按下式1计算至小数点后3位。0012ammmm(1)式中：a——砂的表观相对密度，无量纲；0m——试样的烘干质量(g)；1m——水及容量瓶总质量（g）；2m——试样、水及容量瓶总质量（g）；（2）表观密度a按下式（2）计算，准确至小数点后3位。Taa或Wtaa(2)式中：a——砂的表观密度（g/cm3）；W——水在4℃时的密度取1000kg/m3；t——试验时的水温对水的密度影响的修正系数，按下表1取用；T——试验温度T时水的密度，按试表1取用（g/cm3）；表1不同水温时水的密度T及水温修正系数t水温（℃）151617181920水的密度T（g/cm3）0.999130.998970.998800.998620.998430.99822水温修正系数t0.0020.0030.0030.0040.0040.005水温（℃）2122232425水的密度T（g/cm3）0.998020.997790.997560.997330.99702水温修正系数t0.0050.0060.0060.0070.007（六）精密度与允许差以两次平行试验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差值大于0.001g/cm3时，应重新取样进行试验。3、粗集料筛分试验（T0302—2005）（一）目的与适用范围测定粗集料（碎石、砾石、矿渣等）的颗粒级配。（二）仪器设备1、试验筛：根据需要选用规定的标准筛。2、天平或台秤：感量不大于试样质量的0.1%。3、其它：盘子、铲子、毛刷等。（三）试验准备将来料用分料器或四分法缩分至下表1要求的试样所需量，风干后备用。每种试样准备两份，分别供水洗法和干筛法筛分使用。对水泥混凝土用集料，如果没有要求，也可不进行水洗，只进行干筛筛分。根据需要可按要求的集料最大粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分。表1筛分用的试样质量公称最大粒径(mm）756337.531.526.519169.54.75试样质量不少于(kg)1081542.5210.5(四)试验步骤1．用水洗法测定集料中小于0.075mm的细粉部分质量。(1)取一份试样，将试样置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(1m)，准确至0.1%。注：恒重系指相邻两次称量间隔时间大于3h的情况下，前后两次称量之差小于该项试验所要求的称量精密度(下同)，通常不少于6h。(2)将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部盖没。(3)用搅棒充分搅动集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬浮在水中，但不得破碎集料或有集料从水中溅出。(4)根据集料粒径大小选择组成一组套筛，其底部为0.075mm标准筛，上部为2.36mm或4.75mm筛。仔细将容器中混有细粉的悬浮液倒出，经过套筛流入另一容器中，尽量不致将粗集料倒出，损坏标准筛筛面。注：不可直接倒至0.075mm筛上，以免集料掉出损坏筛面。(5)重复(2)～(4)步骤，直至倒出的水洁净为止。(6)将套筛的每个筛子上的集料及容器中的集料全部回收在一个搪瓷盘中，容器上不得有沾附的集料颗粒，将搪瓷盘连同集料一起置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(2m)，准确至0.1%。2.用于筛法测定粗集料各个粒级质量百分率。(1)取另一份试样置105℃±5℃烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量(0m)，准确至0.1％。(2)用搪瓷盘作筛分容器，按筛孔大小排列顺序逐个将集料过筛，人工筛分时需使集料在筛面上同时有水平方向及上下方向的不停顿的运动，使小于筛孔的集料通过筛孔，直至lmin内通过筛孔的质量小于筛上残余量的1%为止。采用摇筛机筛分后，应该逐个由人工补筛。将筛出通过的颗粒并人下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。以确认lmin内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的1%。(3)如果某个筛上的集料过多，影响筛分作业时，可以分两次筛分。当筛余颗粒的粒径大于20mm时，筛分过程中允许用手指轻轻拨动颗粒，但不得逐颗塞过筛孔。(4)称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1%。各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的总质量0m相比，相差不得超过0.5%。(五)结果整理1.集料中通过0.075mm的含量按下式(l)计算，准确至0.1%120.0751100mmpm(1)式中：075.0P——集料中小于0.075mm的含量(通过率)(%)；1m——用于水洗的干燥集料总质量(g)；2m——集料水洗后的干燥质量(g)。2．分计筛余百分率各号筛上的分计筛余百分率按下式(2)计算，但0.075mm筛不计算分计筛余，准确至0.1%。100100075.00Pmmaii(2)式中：ia——各号筛上的分计筛余百分率（%）；0m——用于干筛的干燥集料总质量（g）；im——各号筛上的分计筛余（g）；i——依次为0.15mm、0.3mm、0.6mm……至集料最大粒径。3.累计筛余百分率各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，但0.075mm筛不计算累计筛余，准确至0.1%。4.各号筛的质量通过百分率各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛累计筛余百分率，但0.075mm筛的质量通过百分率即为075.0P，准确至0.1%。4、粗集料密度及吸水率试验（网篮法）(一)目的与适用范围本方法适用于测定碎石、砾石等各种粗集料的表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度、表观密度、毛体积密度以及粗集料的吸水率。(二)仪器设备(1)天平或浸水天平：可悬挂吊篮测定集料的水中质量，称量应满足试样数量称量要求，感量不大于最大称量的0.05%。(2)吊篮：耐锈蚀材料制成，直径和高度为150mm左右，四周及底部用1～2mm的筛网编制或具有密集的孔眼。(3)溢流水槽：在称量水中质量时能保持水面高度一定。(4)烘箱：能控温在105℃±5℃。(5)温度计。(6)标准筛。(7)盛水容器(如搪瓷盘)。(8)其它：刷子、毛巾等。(三)试验准备(1)将取来的试样用4.75mm标准筛过筛，用四分法缩分至要求的质量，分两份备用。对沥青路面用粗集料，应对不同规格的集料分别测定，不得混杂，所取的每一份集料试样应基本上保持原有的级配。(2)经缩分后供测定密度和吸水率的粗集料质量应符合下表l的规定。(3)将每一份集料试样浸泡在水中，仔细洗去附在集料表面的尘土和石粉，经多次漂洗干净至水清澈为止。清洗过程中不得散失集料颗粒。表1测定密度所需要的试样最小质量公