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1、精选优质文档-倾情为你奉上 粗细集料试验方法集料的概念及分类集料（骨料）是指在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、机制砂、石屑、砂等。集料的类型：根据集料形成的过程可分为经自然风化、地质作用形成的卵石、砂砾石；人工机械加工而成的碎石；工业生产副产品矿渣根据粒径大小可分为粗集料和细集料；根据化学成分分为酸性集料和碱性集料。 粗细集料划分的粒径：在水泥混凝土中，粗、细集料的界限尺寸为4.75mm，但在沥青混合料中，界限尺寸通常为2.36mm。标准筛对颗粒性材料进行筛分试验用的符合标准形状和尺寸规格要求的系列样品筛。标准筛筛孔为正方形（方孔筛）。筛孔尺寸依次为： 单位：mm7563533
2、7.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075集料的取样量和试验用量集料取样量的多少取决于要进行的试验项目、集料公称粒径的大小。不同试验项目需要不同的试验数量，同时随公称粒径的增加，相应的试验项目所需的集料用量随之加大。试验项目75635337.531.526.5191613.29.54.75筛分8060504030201512.5108表观密度2420161286含水率6432吸水率8642堆积密度1208040含泥量806040248泥块含量806040248针片状含量-4020842.51.20.6硫化物、硫酸盐1.0集料筛分试验 粗集
3、料及集料混合料的筛分试验 （1）目的与适用范围1）测定粗集料（碎石、砾石、矿渣等）的颗粒组成。对水泥混凝土用粗集料可采用干筛法筛分，对沥青混合料及基层用粗集料必须采用水洗法试验。2）该法也适用于同时含有粗集料、细集料、矿粉的筛分试验。如未筛碎石、级配碎石、天然砂砾、级配砂砾、无机结合料稳定基层材料、沥青拌和楼的冷料混合料、热料仓材料、沥青混合料经溶剂抽提后的矿料等（2）仪具与材料l）试验筛：根据需要选用规定的标准筛；2）摇筛机；3）天平或台秤：感量不大于试样质量的0.1%；4）其它：盘子、铲子、毛刷等。（3）试验准备：按规定将来料用分料器或四分法缩分至筛分试验所要求的试样质量，风干后备用。根据
4、需要可按要求的集料最大公称粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分。最大公称粒径(mm)756337.531.526.519169.54.75试样质量不少于(kg)108542.52110.5（4）水泥混凝土用粗集料筛分试验(干筛法)1）试验步骤取试样一份置105士5 烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量（m3）, 准确至0.1%。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1 min 内通过筛孔的质量小于筛上残余量的0.1%为止；当采用摇筛机筛分时，应在摇筛机筛分后再
5、逐个由人工补筛。将筛出通过的颗粒并入下一号筛，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。应确认1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的0.1%。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19mm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。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干燥总质量m0相比，相差不得超过m0的0.5%。2)计算计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m0之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率，若损耗率大于0.3% , 应重新进行试验。式
6、中： 筛分的损耗（g）； 干燥集料总质量（g）； 分计筛余（g）； 集料粒径序号； 筛底集料质量(g)分计筛余百分率：分计筛余百分率按下式进行计算，精确至0.1%。式中： 分计筛余百分率（%）； 筛分损耗（g）； 干燥集料总质量（g）； 分计筛余（g）； 集料粒径序号。累计筛余百分率：累计筛余百分率为该号筛以上各号筛的分计筛余百分率之和，精确至0.1%。质量通过百分率：质量通过百分率等于100 减去该号筛累计筛余百分率，精确至0.1%。由筛底存量除以扣除损耗后的干燥集料总质量计算0.075mm筛的通过率。试验结果以两次试验的平均值表示，精确至0.1%。当两次试验结果的差值超过1%时，试验应重新
7、进行。表3-2 粗集料干筛法筛分试验3)报告筛分结果以各筛孔的质量通过百分率表示。同一种集料至少取两个试样平行试验两次，取平均值作为每号筛上筛余量的试验结果，报告包括集料级配组成通过百分率及级配曲线。（5）水洗法粗集料筛分试验1）试验步骤将试样置1055 烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量（m3) ，准确至0.1%。（注：恒重系指相邻两次称量间隔时间大于3h（通常不少于6h）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）将试样置一洁净容器中，加入足够数量的洁净水，将集料全部淹没（不得使用任何洗涤剂、分散剂或表面活性剂）。用搅棒充分搅动集料，使集料表面洗涤干净，使细粉悬
8、浮在水中，但不得破碎集料或有集料从水中溅出。选择一组套筛，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，经过套筛流人另一容器中，尽量不将粗集料倒出，以免损坏标准筛筛面。重复24步骤，直至倒出的水洁净为止，必要时可采用水流缓慢冲洗。将套筛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。在确保细粉不散失的前提下，小心泌去搪瓷盘中的积水，将搪瓷盘连同集料一起置1055 烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料试样的总质量（m4 ) ，准确至0.1%。以m3 与m4 之差作为0.075mm的筛下部分。将回收的干燥集料按干筛方
9、法筛分出0.075mm筛以上各筛的筛余量，此时0.075mm筛下部分应为0，如果尚能筛出，则应将其并人水洗得到的0.075mm的筛下部分，且表示水洗得不干净。2)计算按以下两式计算粗集料中0.075mm筛下部分质量和含量，精确至0.1%。当两次试验结果的差值超过0.1%时，试验应重新进行。式中： 小于0.075mm的含量(通过率)(%)； 小于0.075mm部分的质量（g）； 水洗前的干燥粗集料总质量（g）； 水洗后的干燥粗集料总质量（g）。计算各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的干燥总质量m4之差，作为筛分时的损耗，并计算损耗率，若损耗率大于0.3% ，应重新进行试验。 式中： 筛分
10、损耗（g）； 水洗前的干燥集料总质量（g）； 分计筛余（g）； 集料粒径的序号； 0.075mm以下质量 (g)，即m3-m4。分计筛余百分率、累计筛余百分率、质量通过百分率的计算方法与干筛法相同。当干筛时筛分有损耗时，应按干筛法的方法从总质量中扣除损耗部分。试验结果以两次试验的平均值表示。3)报告筛分结果以各筛孔的质量通过百分率表示。对用于沥青混合料、基层材料配合比设计用的集料，宜绘制集料筛分曲线，其横坐标为筛孔尺寸的0.45次方，纵坐标为普通坐标。同一种集料至少取两个试样平行试验两次，取平均值作为每号筛上筛余量的试验结果，报告集料级配组成通过百分率及级配曲线。细集料试验检测 细集料含水率试
11、验 （1）目的与适用范围： 测定细集料的含水率。（2）仪具与材料l）烘箱：能控温在1055； 2）天平：称量2kg，感量不大于2g。 3）容器：浅盘等。（3）试验步骤：取两份约500g的代表性试样，分别放入已知质量（ml）的干燥容器中称量，记下每盘试样与容器的总量（m2) ，将容器连同试样放人温度为1055的烘箱中烘干至恒重，称烘干后的试样与容器的总量（m3）。（4）计算按下式计算细集料的含水率，精确至0.1%。式中：w细集料的含水率（% )； m1容器质量（g）； m2 未烘干的试样与容器总质量（g）； m3烘干后的试样与容器总质量（g）。（5）报告：以两次试验结果的算术平均值为测定值。酒精
12、燃烧法测细集料含水率 （1）目的与适用范围： 快速测定细集料（砂）的含水率。（2）仪具与材料 1）天平：称量200g，感量不大于0.2g； 2）容器：浅盘等； 3）酒精：普通工业酒精； 4）其它：毛刷、玻璃棒等。（3）试验步骤1）取干净容器，称取其质量（m1）；2）将约100g试样置于容器中，称取试样和容器的总量（m2）；3）向容器中的试样加入约20mL酒精，拌和均匀后点火燃烧并不断翻拌试样，待火焰熄灭后，过1min再加入约20mL酒精,仍按上述步骤进行；4）待第二次火焰熄灭后，称取干样与容器总质量（m3）。注：试样经两次燃烧后，表面应呈干燥颜色，否则须再加酒精燃烧一次。（4）计算：按下式计算
13、细集料的含水率，精确至0.1%。式中：w细集料的含水率（% )； m1容器质量（g）； m2 燃烧前的试样与容器总质量（g）； m3燃烧后的试样与容器总质量（g）。（5）报告：以两次试验结果的算术平均值作为测定值。细集料含泥量试验（筛洗法）（1）目的与适用范围：1）本方法仅用于测定天然砂中粒径小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘土的含量；2）本方法不适用于人工砂、石屑等矿粉成分较多的细集料。（2）仪具与材料 1）天平：称量1kg，感量不大于1g； 2）烘箱：能控温在1055； 3）标准筛：孔径0.075mm及1.18mm的方孔筛； 4）其它：筒、浅盘等。（3）试验准备将来样用四分法缩分至每份约l
14、000g，置于温度为1055的烘箱中烘干至恒重,冷却至室温后，称取约400g(m0)的试样两份备用。（4）试验步骤1)取烘干的试样一份置于筒中，并注入洁净的水，使水面高出砂面约20cm，充分拌和均匀后，浸泡24h，然后用手在水中淘洗试样，使尘屑、淤泥和粘土与砂粒分离，并使之悬浮水中，缓缓地将浑浊液倒入1.18mm至0.075mm的套筛上，滤去小于0.075mm的颗粒。试验前筛子的两面应先用水湿润，在整个试验过程中应注意避免砂粒丢失。注：不得直接将试样放在0.075mm筛上用水冲洗，或者将试样放在0.075mm筛上后在水中淘洗，以避免误将小于0.075mm的砂颗粒当作泥冲走。2）再次加水于筒中，
15、重复上述过程，直至筒内砂样洗出的水清澈为止。3）用水冲洗剩留在筛上的细粒，并将0.075mm筛放在水中（使水面略高出筛中砂粒的上表面）来回摇动，以充分洗除小于0.075mm的颗粒；然后将两筛上筛余的颗粒和筒中已经洗净的试样一并装入浅盘，置于温度为1055的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温，称取试样的质量（m1）。（5）计算砂的含泥量按下式计算，精确至0.1%。式中：Qn砂的含泥量（%)； m0试验前的烘干试样质量（g）； m1试验后的烘干试样质量（g）。以两个试样试验结果的算术平均值作为测定值。两次结果的差值超过0.5%时，应重新取样进行试验。细集料压碎指标试验（1）目的与适用范围细集料压碎指标用
16、于衡量细集料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，以评定其在公路工程中的适用性。（2）仪具与材料l）压力机：量程50kN1000kN ，示值相当误差2%，应能保持1kN/ s 的加荷速率；2）天平：感量不大于1g；3）标准筛；4）细集料压碎指标试模,见图。5）金属捣棒：直径10mm，长500mm，一端加工成半球形。（3）试验准备l）采用风干的细集料样品，置烘箱中于105 士5 条件下烘干至恒重，通常不超过4h，取出冷却至室温。后用4.75mm、2.36mm至0.3mm各档标准筛过筛，去除大于4.75mm部分，分成4.752.36mm 、2.361.18mm 、1.180.6mm、0.603mm 4
17、 组试样，各组取1000g备用。2）称取单粒级试样330g，准确至1g。将试样倒入已组装成的试样钢模中，使试样距底盘面的高度约为50mm。整平钢模内试样表面，将加压头放入钢模内，转动1 周，使其与试样均匀接触。（4）试验步骤l）将装有试样的试模放到压力机上，注意使压头摆平，对中压板中心。2）开动压力机，均匀地施加荷载，以500N/s 的速率，加压至25kN ，稳压5s，以同样的速率卸荷。3）将试模从压力机上取下，取出试样，以该粒组的下限筛孔过筛（如对4.752.36mm以2.36mm标准筛过筛）。称取筛余量（m1）和通过量（m2)，准确至1g。（5）计算计算粒级细集料的压碎指标，精确至1%。式
18、中：Yi 第i粒级细集料的压碎指标值(%)； m1 试样的筛余量（g）； m2 试样的通过量（g）。（6）报告：1）每组粒级的压碎指标值以3 次试验结果的平均值表示，精确至1%。2）取最大单粒级压碎指标值作为该细集料的压碎指标值。粗集料试验检测 粗集料取样法 （1）目的与适用范围通过合理的取样操作，使所取粗集料试样具有代表性，以保证相应试验结果能够真实反映粗集料的实际状况。本方法适用于对粗集料的取样，也适用于含粗集料的集料混合料如级配碎石、天然砂砾等的取样方法。（2）取样数量对每一单项试验，每组试样的取样数量宜不少于公路工程集料试验规程（JTG E422005）所规定的最少取样量。需做几项试验
19、时，如确能保证试样经一项试验后不致影响另一项试验的结果时，可用同一组试样进行几项不同的试验。（3）试样的缩分1）分料器法：将试样拌匀后，通过分料器分为大致相等的两份，再取其中的一份分成两份，缩分至需要的数量为止。2）四分法：。将所取试样置于平板上，在自然状态下拌和均匀，大致摊平，然后沿互相垂直的两个方向，把试样由中向边摊开，分成大致相等的四份，取其对角的两份重新拌匀，重复上述过程，直至缩分后的材料量略多于进行试验所必需的量。粗集料密度及吸水率试验（网篮法） （1）目的与适用范围本方法适用于测定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、表干密度、毛体积密度，以及粗集料的吸
20、水率。（2）仪具与材料l）天平和浸水天平：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，直径和高度为巧150mm左右，四周及底部用12mm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士5 。5）毛巾：纯棉制，洁净，也可用纯棉的汗衫布代替。6）温度计。7）标准筛。8）盛水容器（如搪瓷盘）。9）其它：刷子等。（3）试验准备1）将试样用标准筛过筛除去其中的细集料，对较粗的粗集料可用4.75mm筛过筛，对2.364.75mm集料，或者混在4.75mm以下石屑中的粗集料，则用2.
21、36mm标准筛过筛，用四分法或分料器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规定。3）将每一份集料试样浸泡在水中，并适当搅动，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完全清澈为止。清洗过程中不得散失集料颗粒。（4）试验步骤1）取试样一份装入干净的搪瓷盘中，注人洁净的水，水面至少应高出试样20mm，轻轻搅动石料，使附着在石料上的气泡完全逸出。在室温下保持浸水24h。2）将吊篮挂在天平的吊钩上，浸入溢流水槽中，向溢流水槽中注水，水面高度至水槽的溢
22、流孔，将天平调零。吊篮的筛网应保证集料不会通过筛孔流失，对2.364.75mm粗集料应更换小孔筛网，或在网篮中加放入一个浅盘。3）调节水温在1525范围内。将试样移入吊篮中。溢流水槽中的水面高度由水槽的溢流孔控制，维持不变。称取集料的水中质量(mw)。4）提起吊篮，稍稍滴水后，较粗的粗集料可以直接倒在拧干的湿毛巾上。将较细的粗集料（2.364.75mm）连同浅盘一起取出，倾斜搪瓷盘，倒出余水，将粗集料倒在拧干的湿毛巾上，用毛巾吸走从集料中漏出的自由水。用拧干的湿毛巾轻轻擦干集料颗粒的表面水，至表面看不到发亮的水迹，即为饱和面干状态。整个过程中不得有集料丢失，且已擦干的集料不得继续在空气中放置，
23、以防止集料干燥。5）立即在保持表干状态下，称取集料的表干质量（mf ）。6）将集料置于浅盘中，放人105 士5 的烘箱中烘干至恒重。取出浅盘，放在带盖的容器中冷却至室温，称取集料的烘干质量（ma）。（注：恒重是指相邻两次称量间隔时间大于3h 的情况下，其前后两次称量之差小于该项试验要求的精密度，即0.1%。一般在烘箱中烘烤的时间不得少于4h6h。）7）对同一规格的集料应平行试验（5）计算1）相对密度计算：表观相对密度表干相对密度毛体积相对密度计算至小数点后3位2）吸水率 （精确至0.01%）3）表观密度(视密度)、表干密度、毛体积密度按以下各式计算，准确至小数点后3位。 （6）精密度或允许差重
24、复试验的精密度：对表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度，对吸水率，取两次平均值作为试验结果。 粗集料堆积密度及空隙率试验（1）目的与适用范围：测定粗集料的堆积密度，包括自然堆积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度，以及堆积状态下的间隙率。l）天平或台秤：感量不大于称量的0.1%。2）容量筒：适用于粗集料堆积密度测定的容量筒应符合表3-3要求。3）平头铁锹。 4）烘箱：能控温105士5 。5）振动台：频率为3000次/in200 次/in，负荷下的振幅为0.35mm，空载时的振幅为0.5mm。6）捣棒：直径16mm、长600mm、一端为圆头的钢棒。（3）试验准备：按粗集料的取样方法取样、缩
25、分，质量应满足试验要求，在105士5的烘箱中烘干，也可以摊在清洁的地面上风干，拌匀后分成两份备用。（4）试验步骤1）自然堆积密度取试样一份，置于平整干净的水泥地（或铁板）上，用平头铁锹铲起试样，使石子自由落入容量筒内。此时，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离应保持约50mm左右，装满容量筒并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹处，使表面凸起部分和凹部分的体积大致相等，称取试样和容量筒的总质量（m2）2）振实密度人工振实：将试样分三层装入容量筒，每装完一层，在筒底垫一根直径为25mm的圆筋，按住筒左右颠击各25下。将超出筒口的颗粒用钢筋在筒口以滚动的方式除去，并用合适的颗粒入凹隙，保证凸出部
26、分和凹陷部分的体积大致相同，称取试样和容量筒的总质量（m3）。机械振实：将试样一次装满容量筒，然后将容量筒固定在振动台上，启动电源振动23min将容量筒取下。称取试样容量筒的总质量（m3）。3）捣实密度试验将试样分三次装入容量筒，每层高度约占筒高1/3，用金属捣棒由边中心均匀插捣25次，插捣深度约达到下层表面。最后一层捣实刮平后与筒口齐平，即凸出部分和凹陷部分的体积大致相同，称取试样和容量筒的总质量(m4)。4）容量筒容积标定称空容量筒的质量（m1），将水装满容量筒，擦干筒外壁水分，再称水与容量筒的总质量（mw）。测定水温，按照不同水温条件下温度修正系数对容量筒的容积作校正。（5）计算1）容量
27、筒的容积按下式计算：2）堆积密度（包括自然堆积密度、振实状态、捣实状态下的堆积密度）按下式计算至小数点后两位。3）水泥混凝土用粗集料振实状态下的空隙率按下计算: （6）报告以两次平行试验结果的平均值做为测定值。（7）说明与注意问题：1）要完全按照每种密度测定的要求装填试样，以免不必要的振捣或所要求的振捣达不到标准，引起试验误差。2）通过捣实密度计算出的VCADRC，用作SMA混合料的配合比设计参数。3）容量筒应根据集料的工程最大粒径按照表中的规格选择，也可就大不就小，即小级的粒径可选择大一级的容量筒，但反之则不可。 粗集料压碎值试验（1）目的与适用范围集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵
28、抗压碎的能力，是衡量石料力学性质的指标，以评定其在公路工程中的适用性。（2）仪具与材料l）石料压碎值试验仪2）金属棒：直径10mm，长450mm600mm，一端加工成半球形。3）天平：称量2kg3kg，感量不大于1g。4）标准筛：筛孔尺寸13.2mm、9.5mm、2.36mm方孔筛各一个。5）压力机：500kN，应能在10min内达到400kN。6）金属筒：圆柱形，内径112.0mm，高179.4mm，容积1767cm3。（3）试验准备1）采用风干石料用13.2 mm和9.5 mm标准筛过筛，取3组9.5 mm13.2 mm各3000g供试验用。风干或烘干，烘箱温度不得超过100 ,烘干时间不
29、超过4h。试验前，石料应冷却至室温。2）每次试验的石料数量应满足按下述方法夯击后石料在试筒内的高度为100mm。在金属筒中确定石料数量的方法如下：将试样分3 次(每次数量大体相同)均匀装入量筒中，每次均将试样表面整平，用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25 次。最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平。称取量筒中试样质量(m0)。以相同质量的试样进行压碎值的平行试验。（4）试验步骤1)将试筒安放在底板上。2)将要求质量的试样分3 次（每次数量大体相同）均匀装入试模中，每次均将试样表面整平，用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25 次。最后将表面仔细整平。3)将装有试样的试模放到压力机上，同时
30、加压头放入试筒内石料面上，注意使压头摆平，勿楔挤试模侧壁。4)开动压力机，均匀地施加荷载，在10 min左右的时间内达到总荷载400kN，稳压5s, 然后卸荷。5)将试模从压力机上取下，取出试样。6)用2.36mm标准筛筛分经压碎的全部试样，可分几次筛分，均需筛到在l min内无明显的筛出物为止。7）称取通过2.36mm筛孔的全部细料质量（ml ) ，准确至1g。（5）计算：石料压碎值按下式计算，精确至0.1%。（6）报告以3 个平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定值。（7）说明与注意问题：2005版集料试验规程将原有水泥棍凝土用粗集料和沥青混合料用粗集料压碎试验合并为一种方法，合并后的方法是以沥青混合料的试验方法为主。但目前仍然使用的2003年版水泥混凝土路面施工技术规范中粗集料的压碎指标值还是根据原有的方法进行操作，在该规范修订之前，可通过关系式“压碎指标值=0.816压碎值-5”进行换算得到。专心-专注-专业