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1、道路工程集料本讲稿第一页，共九十九页组成部分粗集料粗集料细集料细集料矿粉矿粉木质素纤维木质素纤维本讲稿第二页，共九十九页粗集料一、关于集料的概念石料集料：笼统的说就是粒状的石料集料集料本讲稿第三页，共九十九页重要但又容易引重要但又容易引起混淆的概念起混淆的概念 集料概述概述：笼统的说集料就是笼统的说集料就是粒状粒状石质材料。石质材料。分类总分类：总分类：包括天然砂、人工砂、卵石、碎石，另有工业冶金矿渣包括天然砂、人工砂、卵石、碎石，另有工业冶金矿渣集料形成的过程不同：集料形成的过程不同：分为卵石分为卵石(又称砾石又称砾石)和碎石和碎石粒径大小的不同：粒径大小的不同：分为粗集料和细集料分为粗集料
2、和细集料 粗细粒径的界限：粗细粒径的界限：水泥混凝土水泥混凝土4.75mm，沥青混凝土，沥青混凝土2.36mm，大于或等于，大于或等于 该尺寸的颗粒为粗集料，余为细集料。该尺寸的颗粒为粗集料，余为细集料。最大粒径：最大粒径：集料最大粒径和集料公称最大粒径集料最大粒径和集料公称最大粒径 物理性质物理常数物理常数集料的级配集料的级配颗粒形状和表面特征颗粒形状和表面特征含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量力学性质：力学性质：在结构层或混合料中，粗集料起骨架作用，其性能用在结构层或混合料中，粗集料起骨架作用，其性能用压碎值、压碎值、磨光值、磨耗值和冲击值磨光值、磨耗值和冲击值等指标表示。等指标表示。岩石集
3、料的技术要求：岩石集料的技术要求：以粗细两种类型的集料分别提出各自的技术要求。以粗细两种类型的集料分别提出各自的技术要求。本讲稿第四页，共九十九页一、概念1.集料集料(骨料骨料)在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、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。机制砂、石屑、砂等。2.粗集料粗集料在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36的碎的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于中，粗集料是指粒径大于4.75的碎石、砾石和破碎的碎石、砾石和破碎砾石。
4、砾石。本讲稿第五页，共九十九页物理性质物理常数物理常数集料的级配集料的级配颗粒形状和表面特征颗粒形状和表面特征含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量物理常数物理常数密度密度1.表观密度、毛体积密度、在概念 上相同，仅在实际的密度测定方法上有所区别。2.2.表干密度：表干密度：又称作饱和面干毛体积密度 3.3.装填密度：装样方法装填密度：装样方法不同可为堆积密度、振实密度和捣实密度 空隙率：空隙率：集料在某种装填状态下的空隙体积(含开口孔隙)占装填体积的 百分率 粗集料的骨架间隙率：通常指通常指4.75mm4.75mm以上粗集料颗粒间的空隙体积的百以上粗集料颗粒间的空隙体积的百 分含量。其分含量。其大
5、小用于确定混合料中细集料和结合大小用于确定混合料中细集料和结合 料的数量，料的数量，评价集料的骨架结构。评价集料的骨架结构。细集料的棱角性：由在一定条件下测定的空隙率表征。由在一定条件下测定的空隙率表征。本讲稿第六页，共九十九页一、概念3.表观密度表观密度(视密度视密度)单位体积单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质物质颗粒的干质量。颗粒的干质量。4.表观相对密度表观相对密度(视比重视比重)表观密度与同温度水的密度之比值。表观密度与同温度水的密度之比值。7.毛体积密度毛体积密度单位体积单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开含材料的实体矿物成
6、分及其闭口孔隙、开口孔隙体积口孔隙体积)物质颗粒的干质量。物质颗粒的干质量。8.毛体积相对密度毛体积相对密度毛体积密度与同温度水的密度之比值毛体积密度与同温度水的密度之比值。本讲稿第七页，共九十九页5.表干密度表干密度(饱和面干毛体积密度饱和面干毛体积密度)单位体积单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙体积孔隙、开口孔隙体积)物质颗粒的物质颗粒的饱和面干饱和面干质量质量。6.表干相对密度表干相对密度(饱和面干毛体积相对密度饱和面干毛体积相对密度)表干密度与同温度水的密度之比值。表干密度与同温度水的密度之比值。本讲稿第八页，共九十九页9.石料磨耗值石料磨
7、耗值 按规定方法测得的石料抵抗磨耗作用的能力，其测定按规定方法测得的石料抵抗磨耗作用的能力，其测定方法分别有洛杉矶法、道瑞法和狄法尔法。方法分别有洛杉矶法、道瑞法和狄法尔法。10.石料压碎值石料压碎值按规定方法测得的石料抵抗压碎的能力，以压碎试按规定方法测得的石料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的石料质量百分率表示。验后小于规定粒径的石料质量百分率表示。11.集料空隙率集料空隙率(间隙率间隙率)集料的颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分比。集料的颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分比。本讲稿第九页，共九十九页12.针片状颗粒针片状颗粒指粗集料中细长的针状颗粒与扁平的片状颗粒。当指粗集料中细
8、长的针状颗粒与扁平的片状颗粒。当颗粒形状的诸方向中的最小厚度颗粒形状的诸方向中的最小厚度(或直径或直径)与最大长度与最大长度(或宽度或宽度)的尺寸之比小于规定比例时，属于针片状颗粒。的尺寸之比小于规定比例时，属于针片状颗粒。13.标准筛标准筛 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。（方筛孔）规格要求的系列样品筛。（方筛孔）14.集料最大粒径集料最大粒径 指集料的指集料的100都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。15.集料的公称最大粒径集料的公称最大粒径 指集料可能全部通过或允许有少量不通
9、过指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许一般容许筛余不超过筛余不超过10)的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。大粒径小一个粒级。本讲稿第十页，共九十九页1.沥青路面及各类基层集料用标准筛均以方孔筛为准，相应的筛孔尺寸依次为:0.0750.150.30.61.182.364.759.513.22.水泥混凝土用集料标准筛的孔径当大于或等于2.5mm时，以圆孔筛为标准；小于2.5mm时以方孔筛为准。相应标准筛的筛孔尺寸依次为：75635337.531.526.51916单位(mm)0.0750.160.3150.631.252.5510161
10、008063504031.52520单位(mm)标准筛标准筛本讲稿第十一页，共九十九页最大粒径：集料的最大粒径这一概念由两个不同定义构成|集料最大粒径集料最大粒径:指集料指集料100%都要求通过的最小标准筛筛孔尺寸。都要求通过的最小标准筛筛孔尺寸。|集料公称最大粒径集料公称最大粒径:指集料可能全部通过或允许有少量不通过指集料可能全部通过或允许有少量不通过 (一般容许筛余不超过一般容许筛余不超过10%)10%)的最小标准筛筛孔尺寸。的最小标准筛筛孔尺寸。这两个定义涉及的粒径有着明显区别，通常集料公称最大粒径比最大粒这两个定义涉及的粒径有着明显区别，通常集料公称最大粒径比最大粒径要径要小一个粒级。
11、小一个粒级。但在实际使用过程中、甚至在一些书本资料上也经但在实际使用过程中、甚至在一些书本资料上也经常不加严格区别，容易引起混淆。常不加严格区别，容易引起混淆。实际工程实际工程中所指的最大粒径往往是中所指的最大粒径往往是指公称最大粒径，这一点在今后的应用中要加以区分。指公称最大粒径，这一点在今后的应用中要加以区分。本讲稿第十二页，共九十九页二、检测依据1.公路工程集料试验规程JTG E42-20052.城市道路工程施工与质量验收规范CJJ1-2008；本讲稿第十三页，共九十九页三、取样法 1.适用范围 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。本讲稿第
12、十四页，共九十九页三、取样法取样方法和试验份数2.取样方法和试样份数（1）通过皮带运输机的材料如等，应从皮带运输机上采集样品。取样时，可在皮带运输机骤停的状态下取其中一截的全部材料，或在皮带运输机的端部连续接一定时间的料得到，将间隔3次以上所取的试样组成一组试样，作为代表性试样。本讲稿第十五页，共九十九页三、取样法取样方法和试验份数（2）在材料场同批来料的料堆上取样时，应先铲除堆脚等处无代表性的部分，再在料堆的顶部、中部和底部，各由均匀分布的几个不同部位，取得大致相等的若干份组成一组试样，务必使所取试样能代表本批来料的情况和品质。本讲稿第十六页，共九十九页离析本讲稿第十七页，共九十九页三、取样
13、法取样方法和试验份数（3）从火车、汽车、货船上取样时，应从各不同部位和深度处，抽取大致相等的试样若干份，组成一组试样。抽取的具体份数，应视能够组成本批来料代表样的需要而定。（4）从沥青拌和楼的热料仓取样时。应在放料口的全断面上取样，通常宜将一开始按正式生产的配比投料拌和的几锅(至少5锅以上)废弃，然后分别将每个热料仓放出至装载机上，倒在水泥地上，适当拌和，从3处以上的位置取样，拌和均匀，取要求数量的试样。本讲稿第十八页，共九十九页3取样数量 对每一单项试验，每组试样的取样数量宜不少于表所规定的最少取样量。需做几项试验时，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
14、项不同的试验。试验项试验项目目 相相对对于下列公称最大粒径于下列公称最大粒径()的最小取的最小取样样量量()4.759.513.2161926.531.537.5536375筛筛分分 81012.51520203040506080表表观观密度密度 6888881216202424吸水率吸水率 22224446668含泥量含泥量 888824244040608080泥泥块块含量含量 888824244040608080针针片状含量片状含量 0.61.22.54882040-本讲稿第十九页，共九十九页注：有机物含量、坚固性及压碎指标值试验，应按规定粒级要求取样，其试验所需试样数量，按公路工程集料试
15、验规程有关规定施行；采用广口瓶法测定表观密度时，集料最大粒径不大于40者，其最少取样数量为8。本讲稿第二十页，共九十九页4.试样的缩分(1)分料器法：将试样拌匀后如图所示，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。本讲稿第二十一页，共九十九页(2)四分法：如图所示。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。缩分后的试样数量应符合各项试验规定数量的要求。本讲稿第二十二页，共九十九页5.试样的包装 每组试样
16、应采用能避免细料散失及防止污染的容器包装，并附卡片标明试样编号，取样时间、产地、规格、试样代表数量、试样品质、要求检验项目及取样方法等。本讲稿第二十三页，共九十九页四、试验方法（一）粗集料及集料混合料的筛分试验(T0302-2005)（1）目的与适用范围干筛法：对水泥混凝土用粗集料；水洗法：对沥青混合料粗集料必须采用。本方法也适用于同时含有粗集料、细集料、矿粉的集料混合料筛分试验，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。本讲稿第二十四页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验（2）仪器设备：试验
17、筛：根据需要选用规定的标准筛。摇筛机。天平或台秤：感量不大于试样质量的0.1 其它：盘子、铲子、毛刷等。本讲稿第二十五页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验（3）试样准备将来料用分料器或四分法缩分至表筛分用筛分用的试样质量的试样质量要求的试样所需量，风干后备用。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。本讲稿第二十六页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验(4)水泥混凝土用粗集料干筛法试验步骤烘干、称重烘干、称重 1055烘箱中烘干至恒重，称取干燥集料总质量(m0)，准确至0.1。过筛：过筛：人工筛分时人工筛分时，需使集料在筛面上同时有水
18、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1min内通过筛孔的质量小于筛上残余量的残余量的0.1为止；当采用摇筛机筛分采用摇筛机筛分时，应在摇筛机筛分后再逐个由人工补筛。应确认1min内通过筛孔的质量确实小于筛上残余量的残余量的0.1。本讲稿第二十七页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验如果某个筛上的集料过多，可以分两次筛分，当筛余颗粒的粒径大于19时，筛分过程中允许用手指轻轻拨动颗粒，但不得逐颗筛过筛孔。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。本讲稿第二十八页，共九十九
19、页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验（5）沥青混合料及基层用粗集料水洗法试验步骤烘干、称重烘干、称重，干燥集料试样的总质量(m3)，准确至0.1。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，但不得使用任何洗涤剂、分散剂或表面活性剂但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。根据集料粒径大小选择组成一组套筛，其底部为0.075标准筛，上部为2.36或4.75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，尽量不将粗集料倒出，以免损坏标准筛筛面。无需将容器中的全部集料都倒出，
20、只倒出悬浮液。且不可直接倒至0.075筛上，以免集料掉出损坏筛面。本讲稿第二十九页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验重复步骤，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。沾在0.075筛面上的细粉很难回收入搪瓷盘中，此时需将筛子倒扣在搪瓷盘上用少量的水并助以毛刷将细粉刷落入搪瓷盘中，并注意不要散失并注意不要散失。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0.075的筛下
21、部分。将回收的干燥集料按干筛方法筛分出0.075筛以上各筛的筛余量，此时0.075筛下部分应为0，如果尚能筛出，则应将其并入水洗得到的0.075的筛下部分，且表示水洗得不干净。本讲稿第三十页，共九十九页（6）数据处理：干筛法筛分结果的计算a.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。式中：m5由于筛分造成的损耗(g)；m0用于干筛的干燥集料总质量(g)；mi各号筛上的分计筛余(g)；i依次为0.075、0.15至集料最大粒径的排序；m底筛底(0.075以下部分)集料总质量(g)。本讲稿第三十一页，共九
22、十九页b.干筛分计筛余百分率干筛后各号筛上的分计筛余百分率按下式计算，精确至0.1。式中：各号筛上的分计筛余百分率()；m5由于筛分造成的损耗(g)；m0用于干筛的干燥集料总质量(g)；mi各号筛上的分计筛余(g)；i依次为0.075、0.15至集料最大粒径的排序。本讲稿第三十二页，共九十九页c.干筛累计筛余百分率 各号筛的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。d.干筛各号筛的质量通过百分率各号筛的质量通过百分率Pi等于100减去该号筛累计筛余百分率，精确至0.1。e.由筛底存量除以扣除损耗后的干燥集料总质量计算0.075筛的通过率。f.试验结果以两次试验的平均值
23、表示，精确至0.1。当两次试验结果P0.075的差值超过1时，试验应重新进行。计算筛分损耗计算筛分损耗计算分计筛余计算分计筛余计算累计筛余计算累计筛余计算各筛通过率计算各筛通过率计算计算0.075筛通过率筛通过率计算两次平均值计算两次平均值本讲稿第三十三页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验水筛法筛分结果的计算a.按下式计算粗集料中0.075筛下部分质量m0.075和含量P0.075，精确至0.1。当两次试验结果P0.075的差值超过1时，试验应重新进行。式中：P0.075粗集料中小于0.075的含量(通过率)()；m0.075粗集料中水洗得到的小于0.075部分的质量(g)；m3用
24、于水洗的干燥粗集料总质量(g)；m4水洗后的干燥粗集料总质量(g)。本讲稿第三十四页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验b.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，筛分时的损耗，并计算损耗率记入表。若损耗率大于0.3，应重新进行试验。式中：m5由于筛分造成的损耗(g)；m3用于水筛筛分的干燥集料总质量(g)；mi各号筛上的分计筛余(g)；i依次为0.075、0.15至集料最大粒径的排序；m0.075水洗后得到的0.075以下部分质量(g)，即(m3一m4)。本讲稿第三十五页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验c.计算其它各筛的分
25、计筛余百分率、累计筛余百分率、质量通过百分率，计算方法与干筛法相同。d.试验结果以两次试验的平均值表示。如筛底m底的值不是0，应将其并入m0.075中重新计算P0.075。本讲稿第三十六页，共九十九页（一）粗集料及集料混合料的筛分试验 绘制级配曲线a.筛分结果以各筛孔的质量通过百分率表示。b.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。筛孔di()0.0750.150.30.61.182.364.75横坐标x0.3120.4260.5820.7951.0771.4722.016筛孔di()9.513.2161926.53
26、1.537.5横坐标x2.7453.1933.4823.7624.3704.7235.109级配曲线的横坐标(按X=di0.45计算)本讲稿第三十七页，共九十九页c.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。本讲稿第三十八页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验-网篮法，容量瓶法1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，以及粗集料的吸水率。本讲稿第三十九页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验-网篮法（2）仪器设备：天平或浸水
27、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。吊篮：耐锈蚀材料制成，直径和高度为150 左右，四周及底部用12的筛网编制或具有密集的孔眼。溢流水槽：在称量水中质量时能保持水面高度一定。烘箱：能控温在1055。其它：毛巾（纯棉制，洁净，也可用纯棉的汗衫布代替）；温度计；标准筛；盛水容器(如搪瓷盘)；刷子等。本讲稿第四十页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验-网篮法（3）试样准备及数量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4.75筛过筛。对2.364.75集料，或者混在4.75以下石屑中的粗集料，则用2.36标准筛过筛，用四分法
28、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，应对不同规格的应对不同规格的集料分别测定，不得混杂集料分别测定，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。在测定2.364.75的粗集料时，试验过程中应特别小心，不得丢失集料。本讲稿第四十一页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验-网篮法经缩分后供测定密度和吸水率的粗集料质量应符合表中规定。公称最大粒径()4.759.5161926.531.537.56375每一份试样的最小质量（）0.81111.51.5233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
29、洗过程中不得散失集料颗粒。本讲稿第四十二页，共九十九页（4）试验步骤浸泡：浸泡：取试样一份装入干净的搪瓷盘中，注入洁净的水，水面至少应高出试样20，轻轻至搅动石料，使附着在石料上的气泡完全逸出。在室温下保持浸水保持浸水24h。浸水、调零浸水、调零：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2.364.75粗集料应更换小孔筛网，或在网篮中加放入一个浅盘。称取水中重：称取水中重：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(m)。本讲稿第四十
30、三页，共九十九页擦干擦干：倒在拧干的湿毛巾上。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。称取表干质量称取表干质量：立即在保持表干状态下，称取集料的表干质最(mf)。烘干、称重烘干、称重：将集料置于浅盘中，放入1055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)。对同一规格的集料应平行试验两次，取平均值作为试验结果。本讲稿第四十四页，共九十九页5、注意问题：对2.364.75集料，用毛巾擦拭时容易沾附细颗粒集料从而造成集料损失，此时宜改用洁净的纯棉汗衫布擦拭至表干状态。恒重是指相邻两次称量间隔时间大于3h的情况下，其
31、前后两次称量之差小于该项试验所要求的粗密度，即0.1%。一般在烘箱中烘烤的时间不得少于4h6h。本讲稿第四十五页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验-网篮法6数据处理 表观相对密度a、表干相对密度s、毛体积相对密度b按下列各式计算至小数点后3位。式中：a 集料的表观相对密度，无量纲；s集料的表干相对密度，无量纲；b集料的毛体积相对密度，无量纲；ma集料的烘干质量(g)；mf集料的表干质量(g)；m集料的水中质量(g)。本讲稿第四十六页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验-网篮法集料的吸水率以烘干试样为基准，按式计算，精确至0.01。粗集料的表观密度(视密度)a、表干密度s、毛体积密
32、度b，按下式计算，准确至小数点后3位。不同水温条件下测量的粗集料表观密度需进行水温修正。本讲稿第四十七页，共九十九页式中a粗集料的表观密度(g/3)；s 粗集料的表干密度(g/3)；b粗集料的毛体积密度(g/3)；T试验温度T时水的密度(g/3)；T试验温度T时的水温修正系数；水在4时的密度(1.000g/3)。精密度或允许差重复试验的精密度，对表观相对密度、表干相对密度、毛体积相对密度，两次结果相差不得超过0.02，对吸水率不得超过0.2。本讲稿第四十八页，共九十九页不同温度水的密度修正方法:试验温度的适用范围为1525。修正方法:不同水温时水的密度T及水温修正系数T按下表取用。水温（）15
33、1617181920水的密度T（g/3）0.999130.998970.998800.998620.998430.99822水温修正系数T0.0020.0030.0030.0040.0040.005水温（）2122232425水的密度T（g/3）0.998020.997790.997560.997330.99702水温修正系数T0.0050.0060.0060.0070.007本讲稿第四十九页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验容量瓶法 2、容量瓶法（T0308-2005）（1）目的与适用范围适用于测定碎石、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、表干密度
34、、毛体积密度，以及粗集料的吸水率。本方法测定的结果不适用于仲裁及沥青混合料配合比设计计算理论密度时使用。集料颗粒较小（集料颗粒较小（35mm）的时候可借用细集料的方法用容量瓶）的时候可借用细集料的方法用容量瓶检测。检测。本讲稿第五十页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验容量瓶法（2）仪具与材料 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。容量瓶：1000mL，也可用磨口的广口玻璃瓶代替，并带玻璃片。烘箱：能控温在1055。标准筛:4.75、2.36。其它：刷子、毛巾等。本讲稿第五十一页，共九十九页（3）试样准备和数量备料：备料：
35、将取来样过筛，对水泥混凝土的集料采用4.75筛，沥青混合料的集料用2.36筛，分别筛去筛孔以下的颗粒。然后用四分法或分料器法缩分至下表要求的质量，分两份备用。公称最大粒径()4.759.5161926.531.537.56375每一份试样的最小质量（）0.81111.51.5233清洗清洗：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。本讲稿第五十二页，共九十九页（4）试验步骤浸泡：浸泡：取试样一份装入容量瓶(广口瓶)中，注入洁净的水(可滴入数滴洗涤剂)，水面高出试样，轻轻摇动容量瓶，使附着在石料上的气泡逸出。盖上玻璃片，
36、在室温下浸水24h。加满水：加满水：向瓶中加水至水面凸出瓶口，然后盖上容量瓶塞，或用玻璃片沿广口瓶瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面、玻璃片与水面之间不得有空隙。称总重：称总重：确认瓶中没有气泡，擦干瓶外的水分后，称取集料试样、水、瓶及玻璃片的总质量(m2)。将试样倒人浅搪瓷盘中，稍稍倾斜搪瓷盘.倒掉流动的水，再用毛巾吸干漏出的自由水，需要时可称取带表面水的试样质量(m4)。本讲稿第五十三页，共九十九页擦至饱和面干。立即称取饱和面干集料的表干质量(m3)。烘干、称重。称取集料的烘干质量(m0)。将瓶洗净，重新装入洁净水，盖上容量瓶塞，或用玻璃片紧贴广口瓶瓶口水面。玻璃片与水面之间不得有空隙。确认瓶
37、中没有气泡，擦干瓶外水分后称取水、瓶及玻璃片的总质量(m1)。本讲稿第五十四页，共九十九页（5）注意问题：水温应在1525范围内，浸水最后2h内的水温相差不得超过2。本讲稿第五十五页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验容量瓶法6）数据处理：表观相对密度a、表干相对密度s、毛体积相对密度b按式计算至小数点后3位。式中：a集料的表观相对密度，无量纲；s集料的表干相对密度，无量纲；b集料的毛体积相对密度，无量纲；m0集料的烘干质量(g)；m1水、瓶及玻璃片的总质量(g)；m2集料试样、水、瓶及玻璃片的总质量(g)；m3集料的表干质量(g)。本讲稿第五十六页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率
38、试验容量瓶法集料的吸水率x、含水率以烘干试样为基准，按式计算，精确至0.1。式中：m4集料饱和状态下含表面水的湿质量(g)；x集料的吸水率()；集料的含水率()。含水率是材料在自然状态下的含水情况的多少，而吸水率是材料放置水中，材料吸水饱和状态下的含水的多少。本讲稿第五十七页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验容量瓶法当水泥混凝土集料需要以饱和面干试样作为基准求取集料的吸水率x时，按式计算，精确至0.1，但需在报告中予以说明。本讲稿第五十八页，共九十九页（二）、粗集料密度及吸水率试验容量瓶法粗集料的表观密度a、表干密度s、毛体积密度b按式计算至小数点后3位。符号意义同前。精密度或允许差重
39、复试验的精密度，两次结果之差对相对密度不得超过0.02，对吸水率不得超过0.2。本讲稿第五十九页，共九十九页（三）粗集料含泥量及泥块含量试验（T0310-2005）1目的与适用范围测定碎石或砾石中小于0.075的尘屑、淤泥和粘土的总含量及4.75以上泥块颗粒含量。2仪具与材料(1)台秤：感量不大于称量的0.1。(2)烘箱：能控温1055。(3)标准筛：测泥含量时用孔径为1.18、0.075的方孔筛各1只；测泥块含量时，则用2.36及4.75的方孔筛各1只。(4)容器：容积约10L的桶或搪瓷盘。(5)浅盘、毛刷等。本讲稿第六十页，共九十九页3试验准备将来样用四分法或分料器法缩分所规定的量(注意防
40、止细粉丢失并防止所含粘土块被压碎)，置于温度为1055的烘箱内烘干至恒重，冷却至室温后分成两份备用。公称最大粒径()4.759.5161926.531.537.56375试样的最小质量（）1.5226610102020本讲稿第六十一页，共九十九页4试验步骤含泥量试验步骤浸泡、洗刷、过筛：浸泡、洗刷、过筛：称取试样1份(m0)，加水，浸泡24h；淘洗；滤去小于0.075的颗粒。再次加水于容器中，重复上述步骤，直到洗出的水清澈为止。烘干、称取烘干、称取0.075筛余质量：筛余质量：称取试样的质量(m1)本讲稿第六十二页，共九十九页泥块含量试验步骤取试样1份。过筛过筛：用4.75筛将试样过筛，称出筛
41、去4.75以下颗粒后的试样质量(m2)浸泡、冲洗浸泡、冲洗：将试样在容器中摊平，加水使水面高出试样表面，24h后将水放掉，用手捻压泥块，然后将试样放在2.36筛上用水冲洗，直至洗出的水清澈为止。烘干烘干：小心地取出2.36筛上试样，置于温度为1055的烘箱中烘干至恒重，取出冷却至室温后称量(m3)。本讲稿第六十三页，共九十九页5、数据处理：（1）碎石或砾石的含泥量按下式计算，精确至0.1。式中：Qn 碎石或砾石的含泥量()；m0试验前烘干试样质量(g)；m1试验后烘干试样质最(g)。以两次试验的算术平均值作为测定值，两次结果的差值超过0.2时，应重新取样进行试验，对沥青路面用集料，此含泥量记为
42、小于0.075颗粒含量。本讲稿第六十四页，共九十九页（2）碎石或砾石中粘土泥块含请按式计算。精确至0.1。式中：Qk碎石或砾石中粘土泥块含量()；m24.75筛筛余最(g)；m3试验后烘干试样质量(g)。以两个试样两次试验结果的算术平均值为测定值，两次结果的差值超过0.1时，应重新取样进行试验。本讲稿第六十五页，共九十九页（四）针片状颗粒含量试验 1水泥混凝土用粗集料(规准仪法)（T0311-2005）（1）目的与适用范围本方法适用于测定水泥混凝土使用的4.75以上的粗集料的针状及片状颗粒含量，以百分率计。本方法测定的针片状颗粒，是指使用专用规准仪测定的粗集料颗粒的最小厚度(或直径)方向与最大
43、长度(或宽度)方向的尺寸之比小于一定比例的颗粒。本方法测定的粗集料中针片状颗粒的含量，可用于评价集料的形状及其在工程中的适用性。本讲稿第六十六页，共九十九页（2）仪具与材料水泥混凝土集料针状规准仪和片状规准仪见图本讲稿第六十七页，共九十九页 水泥混凝土集料针片状颗粒试验的粒级划分及其相应的规准仪孔宽或间距粒级(方孔筛)()4.759.59.51616191926.526.531.531.537.5针状规准仪上相对应的立柱之间的间距宽()17.1(B1)30.6(B2)42.0(B3)54.6(B4)69.6(B5)82.8(B6)片状规准仪上相时应的孔宽()2.8(A1)5.1(A2)7.0(
44、A3)9.1(A4)11.6(A5)13.8(A6)天平或台秤：感量不大于称量值的0.1。标准筛：孔径分别为4.75、9.5、16、L9、26.5、31.5、37.5，试验时根据需要选用。本讲稿第六十八页，共九十九页（3）试样准备将来样在室内风干至表面干燥，并用四分法或分料器法缩分至满足规定的质量，称量(m)，然后筛分成下表所规定的粒级备用。公称最大粒径()9.5161926.531.537.537.537.5试样的最小质量（）0.31235101010本讲稿第六十九页，共九十九页（4）试验步骤 目测目测挑出接近立方体形状的规则颗粒，将目测有可能属于针片状颗粒的集料按表所规定的粒级用规准仪逐粒
45、对试样进行针状颗粒鉴定，挑出颗粒长度大于针状规准仪上相应间距而不能通过者，为针状颗粒。将通过针状规准仪上相应间距的非针状颗粒逐粒对试样进行片状颗粒鉴定，挑出厚度小于片状规准仪上相应孔宽能通过者，为片状颗粒。称量由各粒级挑出的针状颗粒和片状颗粒的质量，其总质量为m1。本讲稿第七十页，共九十九页（5）数据处理 碎石或砾石中针片状颗粒含量按式(5-1-6-24)计算，精确至0.1。Qe=(5-1-6-24)式中：Qe试样的针片状颗粒含量()；m1试样中所含针状颗粒与片状颗粒的 总质量(g)；m0试样总质量(g)。如果需要可以分别计算针状颗粒和片状颗粒的含量百分数。本讲稿第七十一页，共九十九页2沥青混
46、凝土用粗集料沥青混凝土用粗集料(游标卡尺法游标卡尺法)（T0312-2005）（1）目的与适用范围 本方法适用于测定粗集料的针状及片状颗粒含量，以百分率计。本方法测定的针片状颗粒，是指用游标卡尺测定的粗集料颗粒的最大长度(或宽度)方向与最小厚度(或直径)方向的尺寸之比大于3倍的颗粒。有特殊要求采用其它比例时，应在试验报告中注明。本方法测定的粗集料中针片状颗粒的含量，可用于评价集料的形状和抗压碎能力，以评定石料生产厂的生产水平及该材料在工程中的适用性。（2）仪具与材料标准筛：方孔筛4.75。游标卡尺：精密度为0.1。天平：感量不大于1g。本讲稿第七十二页，共九十九页（3）试验步骤按分料器法或四分
47、法选取1左右的试样。对每一种规格的粗集料，应按照不同的公称粒径，分别取样检验。用4.75标准筛将试样过筛，取筛上部分供试验用，称取试样的总质量m0，准确至1g，试样数量应不少于800g，并不少于100颗。注：对注：对2.364.75级粗集料，由于卡尺量取有困难，级粗集料，由于卡尺量取有困难，故一般不作测定。故一般不作测定。将试样平摊于桌面上，首先用目测挑出接近立方体的颗粒，剩下可能属于针状(细长)和片状(扁平)的颗粒。本讲稿第七十三页，共九十九页 按图所示的方法将欲测量的颗粒放在桌面上成一稳定的状态，图中颗粒平面方向的最大长度为L，侧面厚度的最大尺寸为t，颗粒最大宽度为(tL)，用卡尺逐颗测量
48、石料的L及t，将Lt3的颗粒(即最大长度方向与最大厚度方向的尺寸之比大于3的颗粒)分别挑出作为针片状颗粒。称取针片状颗粒的质量m1，准确至1g。稳定状态是指平放的状态，不是直立状态，侧面厚度的最大尺寸t为图中状态的颗粒顶部至平台的厚度.是在最薄的一个面上测量的，但并非颗粒中最薄部位的厚度。本讲稿第七十四页，共九十九页（4）数据处理 按公式计算针片状颗粒含量。Qe=式中：Qe针片状颗粒含量()；m1试验用的集料总质量(g)；m0针片状颗粒的质最(g)。试验要平行测定两次，计算两次结果的平均值，如两次结果之差小于平均值的20，取平均值为试验值；如大于或等于20，应追加测定一次，取三次结果的平均值为
49、测定值。本讲稿第七十五页，共九十九页（五）坚固性试验（T0314-2000）1、目的与适用范围 本方法是确定碎石或砾石经饱和硫酸钠溶液多次浸泡与烘干循环，承受硫酸钠结晶压而不发生显著破坏或强度降低的性能，是测定石料坚固性能(也称安定性)的方法。本讲稿第七十六页，共九十九页2 仪具与材料烘箱：能使温度控制在1055。天平：称量5，感量不大于1g。标准筛：根据试样的粒级，按表选用。公称粒级()2.364.754.759.59.5191937.537.5636375试样质量(g)5005001000150030005000 容器：搪瓷盆或瓷缸，容积不小于50L。三脚网篮：网篮的外径为100，高为15
50、0，采用孔径不大于2.36的铜网或水锈钢丝制成；检验37.575的颗粒时，应采用外径和高均为250的网篮。试剂：无水硫酸钠和10水结晶硫酸钠(工业用)。本讲稿第七十七页，共九十九页3 试验准备硫酸钠溶液的配制取一定数量的蒸馏水(多少取决于试样及容器大小)，加温至3050，每1000mL蒸馏水加入无水硫酸钠(Na2S04)300g350g或10水硫酸钠(Na2SO410H2O)700g1000g，用玻璃棒搅拌，使其溶解并饱和.然后冷却至2025；在此温度下静置48h，其相对密度应保持在1.1511.174(波美度为18.921.4)范围内。试验时容器底部应无结晶存在。试样的制备将试样按表T031